გაიხეხეთ კბილები!: 5 ნაბიჯი (სურათებით)

2024 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-30 10:16

ჩემს 5 წლის შვილს არ მოსწონს, ისევე როგორც 5 წლის ბავშვებს, იხეხავს კბილებს …

აღმოვაჩინე, რომ ყველაზე დიდი დაბრკოლება სინამდვილეში არ არის კბილების გახეხვა თავისთავად, არამედ დრო.

მე ჩავატარე ექსპერიმენტი ჩემი მობილური ტელეფონის ათვლაზე, რათა მიმეცა საშუალება დაენახა დრო, რომელსაც ის ატარებს კბილების თითოეულ ჯგუფზე (ქვედა მარცხენა, ქვედა მარჯვენა, ზედა მარცხენა, ზედა მარჯვენა, წინა). რა ვისწავლე ამ ექსპერიმენტიდან ის არის, რომ ეს მას ამ ამოცანას ბევრად ამარტივებს. ამის შემდეგ, მან ნამდვილად სთხოვა მას და გაიხეხა კბილები ყოველგვარი წუწუნის გარეშე!

ასე ვიფიქრე: მე გავაკეთებ მცირე დათვლის არტეფაქტს, რომელიც მას შეეძლო დამოუკიდებლად გამოეყენებინა, რათა უფრო დამოუკიდებელი გამხდარიყო და იმედია კბილები გაიხეხოს უფრო ხშირად და მეტი სიფრთხილით.

მე ვიცი, რომ არსებობს სხვა წვრილმანი პროექტები და კომერციული პროდუქტები, რომლებიც ზუსტად ამას აკეთებენ, მაგრამ მე მინდოდა ცოტათი მეფიქრა და შემექმნა საკუთარი დიზაინი.

აქ მოცემულია ჩემი დიზაინის კრიტერიუმები:

• რაც შეიძლება კომპაქტური
• აჩვენეთ 2 ციფრიანი რიცხვები და ნიშნები
• ამოიღეთ ხმა თითოეული კბილების ჯგუფის დასაწყისში
• დასატენად
• რაც შეიძლება მარტივი გამოსაყენებლად

ამ Ible– ში მე გაჩვენებთ როგორ შევქმენი და შევქმენი იგი.

ისიამოვნეთ!

მარაგები

• 1 x Arduino პრო მინი
• 2 x 7 სეგმენტის ჩვენება
• 1 x ღილაკი
• 1 x ავტოტრანსფორმატორი
• 1 x პიეზო ზარი
• 2 x 470Ω რეზისტორები
• 1 x li-ion დამტენი/გამაძლიერებელი მოდული
• 1 x 17360 ლითიუმ-იონური ბატარეა (სურათზე ნახავთ 18650-ს და მის დამჭერს, მაგრამ უფრო კომპაქტური რომ გავხდე მოგვიანებით გადავიფიქრე)
• პერფორი
• ზოგიერთი მავთული
• რამდენიმე ორმხრივი ქაფის ლენტი
• დანართი (მე გავაკეთე ხის, შეიძლება 3D დაბეჭდვა)
• 4 x რეზინის ფეხი
• ზოგიერთი CI წებო

ნაბიჯი 1: შეაერთეთ კომპონენტები

მე ადრე შევქმენი კონცეფციის მტკიცებულება Arduino Uno– სთან და პროტო დაფაზე, რათა შემეძლოს კოდის დაწერა და გადაწყვეტილების მიღება რა კომპონენტების გამოსაყენებლად. მე არ ვიზიარებ პროცესის იმ ნაწილს, რადგან ის ძალიან მოსაწყენია და ბევრს არ მოუტანს ამ უბედურებას.

სქემატიკა

სქემები ხელმისაწვდომია Tinkercad– ში: https://www.tinkercad.com/things/77jwLqAcCNo-migh… ის არ არის სრულყოფილი, რადგან ბიბლიოთეკაში ზოგიერთი კომპონენტი არ არის ხელმისაწვდომი და კოდი არ არის გასაშვებადი, რადგან მას სჭირდება კონკრეტული ბიბლიოთეკა რა მიუხედავად ამისა, ის საკმაოდ ზუსტად აჩვენებს საერთო სქემის მიღმა მარტივი სქემის მიღმა.

მომდევნო აღწერილობებში მე არასოდეს განვაცხადებ, რა პინთან არის დაკავშირებული რა განზრახ. მე ვფიქრობ, რომ პინის მინიჭება დამოკიდებული იქნება იმაზე, თუ როგორ განალაგებთ თქვენს კომპონენტებს. მომდევნო ეტაპზე თქვენ ადვილად იპოვით სად დააყენოთ pin მინიჭება Arduino კოდის რედაქტირებით

განლაგება

მე პირველად დავდე დაფაზე, სადაც მინდოდა, რომ 7 სეგმენტის ციფრი არდუინოს პოზიციას ეხებოდა. ეს ხდება, რომ ეს პერფორი ძალიან მოსახერხებელია: ის საკმაოდ ჰგავს პროტო დაფას მოსახერხებელი კავშირებით, ასევე ორმხრივი ბეჭდვით. თუ მე დავდებ სეგმენტებს ერთ მხარეს და არდუინოს მეორეს, შემიძლია ციფრების ქინძისთავების უმეტესობა შეესაბამებოდეს I/O პინებს და მივიღებ ძალიან კომპაქტურ განლაგებას!

თუ თქვენ გაქვთ საკუთარი დაფების (დაბეჭდვის) საშუალება, მაშინ შესაძლოა საუკეთესო იყოს საკუთარი დიზაინის შექმნა.

ციფრები

აღმოვაჩინე, რომ ორნიშნა რიცხვებისა და სიმბოლოების ჩვენების უმარტივესი გზაა LED ციფრების 7 სეგმენტის გამოყენებით.

როგორ მუშაობს 7 სეგმენტის ციფრი Arduino– სთან მიმართებაში

7 სეგმენტის ციფრს აქვს 10 ქინძისთავები: ერთი თითოეული სეგმენტისთვის, ერთი წერტილისთვის/პერიოდისთვის და ორი საერთო ანოდის/კათოდისთვის (შემდგომში ეწოდება A/K) (შინაგანად არის დაკავშირებული ერთმანეთთან). არდუინოსთან სეგმენტების მიერ გამოყენებული ქინძისთავების რაოდენობის შესამცირებლად, ყველა სეგმენტი და წერტილოვანი ქინძისთავები ერთმანეთთან არის დაკავშირებული და I/O პინთან, რასაც ჯამში გამოიყენება 8 I/O ქინძისთავები. შემდეგ, თითოეული სეგმენტის A/K პინი დაკავშირებულია სხვა I/O პინთან. 2 სეგმენტის ჩვენებისას ეს აჯამებს 10 I/O ქინძისთავების გამოყენებას (7 სეგმენტი + 1 წერტილი + 2 ციფრი x 1 A/K = 10).

მაშინ როგორ შეიძლება აჩვენოს სხვადასხვა რამ ყველა ციფრზე? ბიბლიოთეკა, რომელიც ამოძრავებს იმ I/O ქინძისთავებს, იყენებს ადამიანის თვალის ბადურის გამძლეობას. ის ჩართავს სასურველი ციფრის A/K პინს და გამორთავს ყველა დანარჩენს, ადგენს სეგმენტებს სწორად და შემდეგ სწრაფად ცვლის სხვა ციფრებს საკუთარი A/K ქინძისთავების გამოყენებით. თვალი ვერ "დაინახავს" მოციმციმე მას შემდეგ, რაც ის მაღალი სიხშირისაა.

შედუღება

მე ჯერ ციფრები და მათ შორის არსებული კავშირები შევაერთე, შემდეგ კი არდუინო მეორე სახეზე შევაერთე. თქვენ შეამჩნევთ, რომ მნიშვნელოვანია შეასრულოთ ყველა ციფრული კავშირი Arduino– ს შედუღებამდე, რადგან ეს ხელს შეუშლის ციფრების უკან წვდომას ერთხელ ადგილზე.

შეარჩიეთ დენის შეზღუდვის შესაბამისი წინააღმდეგობა

ჩემი ეკრანის მონაცემთა ფურცელი მიუთითებს წინსვლას 8 mA და წინ ძაბვას 1.7V. მას შემდეგ, რაც Arduino მე ვიყენებ მუშაობს 5V– ზე, მე უნდა ჩავაგდო 5 - 1.7 = 3.3V 8 mA– ზე. ომის კანონის გამოყენება: r = 3.3 / 0.008 = 412.5Ω უახლოესი რეზისტორები მაქვს 330Ω და 470Ω. იმისთვის, რომ უსაფრთხოდ ვიყო, მე ავირჩიე 470Ω რეზისტორი, რომ შემეზღუდოს დენი ეკრანის თითოეული დიოდის საშუალებით. ეკრანის სიკაშკაშე უკუპროპორციულია ამ რეზისტორის მნიშვნელობასთან, ამიტომ მნიშვნელოვანია თითოეული ციფრისთვის იგივე მნიშვნელობის გამოყენება.

პიეზო ზუზუნი

როგორ გამოვყოთ ხმა Arduino– ით და შევინარჩუნოთ ის კომპაქტურად ამავე დროს? საუკეთესო გზა, რაც აღმოვაჩინე, არის ერთ -ერთი იმ წვრილი პიეზო ზუზუნის გამოყენება, როგორიცაა კარების სიგნალიზაცია.

ჩვენ გვჭირდება გზა, რომ გავაძლიეროთ ის ხმა, რომელიც გამოდის ამ ზუზუნის მიერ, რადგან თუ მას პირდაპირ არდუინოს დავუკავშირებთ, ძნელია მისგან რაიმე მოვისმინოთ. ჩვენ გავაძლიერებთ მას ამ ორი საშუალებით:

• ავტოტრანსფორმატორით, რომელიც გაზრდის ძაბვას, რაც უფრო მაღალი იქნება ის პიეზო
• პასიური აკუსტიკური გამაძლიერებლით, ძირითადად ყუთით, როგორც გიტარა: თუ პიეზოს მიამაგრებთ მუყაოზე, მაშინვე შეამჩნევთ ხმამაღალ ხმას

იმავე კარის სიგნალიზაციაში შეგიძლიათ ნახოთ ავტოტრანსფორმატორი, ეს არის პატარა ცილინდრი, ჩვეულებრივ 3 ქინძისთავით. ერთი პინი მიდის არდუინოს I/O პინზე, ერთი პიეზოზე და ბოლო უკავშირდება როგორც არდუინოს GND- ს, ასევე მეორეს პიეზო მავთულს. ძნელია ვიცოდეთ რა არის პინი, ასე რომ სცადეთ სხვადასხვა კონფიგურაცია, სანამ არ მოისმენთ პიეზოდან გამოსული ყველაზე ხმამაღალი ხმას.

Ძალა

პასუხისმგებლობის შეზღუდვის განაცხადი: მე ვიცი, რომ შეიძლება ცუდი იდეა იყოს პირდაპირ ლი-იონურ უჯრედზე შეკვრა.

მე შევარჩიე ჩართვა მიკროსქემის მცირე ლი-იონური უჯრედით, რაც გულისხმობს მოდულის გამოყენებას მის დასაცავად, დასატენად და ძაბვის გაზრდისათვის 5 ვ-მდე (ლი-იონური უჯრედები ჩვეულებრივ აწარმოებენ დაახლოებით 3.6 ვ). მე ავიღე ეს მოდული იაფი დენის ბანკიდან და გავყიდე რთული USB-A კონექტორი.

მოდული მიუთითებს, სადაც საჭიროა უჯრედის დაკავშირება. ინტერნეტში ვეძებ USB-A მდედრობითი კონექტორის პინუტს, მე შემიძლია 5VCC მავთულის მოდულიდან დაკავშირება arduino GND და VCC ქინძისთავებთან. თუ თქვენ ოდესმე გადაწყვიტეთ არდუინოს ჩართვა 5V ზე მეტით, მაშინ მოგინდებათ მისი მიწოდება RAW pin- ის საშუალებით, რათა ნება დართოთ ბორტზე ძაბვის რეგულატორს შეამციროს ის 5V- მდე ATMega- ით მოთხოვნილი.

ვინაიდან ეს არის დატენვის ენერგიის წყარო, მე მჭირდებოდა იმის ცოდნა, თუ როდის არის იგი დაცლილი. ამისათვის, მე დავუკავშირე უჯრედის დადებითი დასასრული არდუინოს ანალოგიურ პინს. კონფიგურაციის თანმიმდევრობისას მე წავიკითხავ ამ ძაბვას და გადავაქცევ მას წაკითხულ გზაზე დატენვის დონის შესაფასებლად. მე დავწერე შინაარსი li-ion მოცულობის ფორმულის შესახებ. მოგვიანებით აგიხსნით როგორ ვაჩვენებ მას.

ღილაკი

ჩვენ გვჭირდება გზა, რომ დავიწყოთ დათვლა და ამისათვის როკერის ჩართვა/გამორთვა კარგი იქნებოდა. მე ავირჩიე მომენტალური ღილაკის გამოყენება, რომელიც დაკავშირებულია GND და RESET ქინძისთავებს შორის. მთლიანი დათვლის ციკლის ბოლოს, Arduino გადადის ღრმა ძილში და მისი გაღვიძება შესაძლებელია მისი გამორთვით ან ჩართვით, ან RESET პინის დაბალ დონეზე დაყენებით, რაც მოსახერხებელია. ეს ღილაკი მაძლევს საშუალებას "ჩავრთო" ათვლა და გადატვირთო როცა მინდა. მე არ შემიძლია გამოვთვალო, თუ როდის დაიწყება ის, მაგრამ ვფიქრობ, რომ ეს არ არის დიდი საქმე.

ნაბიჯი 2: შეცვალეთ და ატვირთეთ კოდი

თქვენ ნახავთ თანდართულ კოდს. ის იყენებს ბიბლიოთეკას სახელად SevSeg, რომელიც შეგიძლიათ დააინსტალიროთ IDE ბიბლიოთეკების მენეჯერის გამოყენებით ან გადმოწეროთ

არსებობს რამოდენიმე ცვლილება, რისი შემოტანაც გსურთ, სანამ ატვირთავთ:

Countdown

კბილების თითოეული ჯგუფისათვის ნაჩვენებია ათვლა. თითოეული ჯგუფისათვის დავაყენე 20 წამი. არსებობს 5 ჯგუფი და რამდენიმე პაუზა სიმბოლოების ჩვენებისთვის (იხ. ქვემოთ), ასე რომ კბილების გახეხვაზე დახარჯული საერთო დრო უნდა იყოს დაახლოებით 2 წუთი. მე გავიგე, რომ ეს არის რეკომენდებული დრო.

თუ გსურთ ტაიმერის შეცვლა, გადახედეთ ხაზს 14.

მიამაგრეთ დავალებები

• თუ თქვენ იყენებთ საერთო კათოდურ ეკრანს, შეცვალეთ ხაზი 84 „COMMON_CATHODE“-ით
• სეგმენტების ქინძისთავებისთვის, შეცვალეთ ხაზი 82 (ამჟამად დაყენებულია 4 -დან 11 -მდე)
• A/K ქინძისთავებისთვის, შეცვალეთ ხაზი 80 (ამჟამად მითითებულია 2 და 3)
• ძაბვის სენსორისთვის, შეცვალეთ პინის ხაზი 23 (ამჟამად დაყენებულია A0)
• ზუზერისთვის შეცვალეთ პინის ხაზი 19 (ამჟამად დაყენებულია 12 -ზე)

ხმები

მე განვსაზღვრე ზოგიერთი მუსიკალური ნოტი მათი სავარაუდო სიხშირით 36 -დან 41 -მდე სტრიქონიდან, თუ ფიქრობთ, რომ გსურთ სხვადასხვა ტონის დაკვრა, შეიძლება მეტიც დაამატოთ ამ სიას.

იხდის 2 სხვადასხვა ტონს:

• ერთგვარი ჭიკჭიკი თითოეული კბილების ჯგუფის დასაწყისში, სტრიქონი 206
• "წვეულების" ტონი ბოლოს და ბოლოს (სახის ჯილდო), სტრიქონი 201

თქვენ შეგიძლიათ შეცვალოთ ეს ტონები, სიები შეიცავს მუსიკალური ნოტის მონაცვლეობას და ნოტის ხანგრძლივობას, იყავით შემოქმედებითი!

ანიმაცია

კბილების თითოეული ჯგუფის დასაწყისში არის ჩვენება, რომელიც სიმბოლოა მოცემულ ჯგუფზე. ხუთი ჯგუფის სიმბოლო განსაზღვრულია სტრიქონიდან 71 -დან 74 -მდე. თუ გსურთ, შეგიძლიათ შეცვალოთ იგი.

თანმიმდევრობის ბოლოს, ეს სიმბოლოები იცვლება ერთგვარი ანიმაციის შესაქმნელად.

ბატარეის დონის მაჩვენებელი

თანმიმდევრობის დასაწყისში, ბატარეის დონე მითითებულია, როგორც "ბარი" ეკრანი, რომელიც გამოჩნდება 3 წამის განმავლობაში. თითოეულ ციფრს შეუძლია აჩვენოს სამი ჰორიზონტალური ზოლი. როდესაც ნაჩვენებია 6 ბარი, ეს ნიშნავს რომ ბატარეა სავსეა. ბარები არ განათდება ზემოდან ქვემოდან და მარცხნიდან მარჯვნივ ბატარეის დონის შემცირებით. თქვენ შეგიძლიათ შეცვალოთ იგი და აჩვენოთ რიცხვი, რომელიც წარმოადგენს ენერგიის დანარჩენ პროცენტს, თუ გსურთ, კოდი მდებარეობს 100 -ე ხაზზე.

ნაბიჯი 3: შექმენით დანართი

თქვენ ნახავთ სკეტჩუპის მოდელს, რომელიც მე შევიმუშავე.

ის ალბათ არ მოერგება თქვენს საჭიროებებს, რადგან ის მჭიდროდ არის დამოკიდებული თქვენი წრედის/კომპონენტების კომპაქტურობაზე და ზომაზე. შეასწორეთ როგორც გჭირდებათ:)

მე ვფიქრობ, 3/16 "არყის პლაივუდი, და 1/2" მრგვალი დუელი ღილაკის თავსახურისთვის.

თქვენ შეამჩნევთ, რომ მოჩუქურთმებულია ყუთის უკანა ნაწილი, სადაც პიეზო ზუზერი იქნება დამაგრებული, სწორედ აქ ვასრულებ პასიურ აკუსტიკურ გამაძლიერებას.

ნაბიჯი 4: მოათავსეთ კომპონენტები დანართში

გამოვიყენე ორმაგი ორმხრივი ქაფის ლენტი, რათა შეენარჩუნებინა ბატარეა, დამტენი/გამაძლიერებელი მოდული და პიეზო ზუმერი ადგილზე. მე ასევე გამოვიყენე ნაწილი, როგორც გამყოფი პერფორდსა და პლაივუდს შორის, თორემ ეკრანი გამოვა არც ისე ლამაზად.

მე დავაყენე ღილაკი CI წებოთი, მაგრამ ეს არ იყო საკმარისი იმისათვის, რომ გაუძლო ზეწოლას მისი გააქტიურებისას, ამიტომ გამოვიყენე მცირე დიამეტრის დუელი მის შესანარჩუნებლად (იხ. სურათი).

მე გამოვიყენე CI წებო, ასევე პიეზო ზუზერის ჩასაბარებლად უკანა ფირფიტაზე, სანამ დავხურავდი.

ჩემი რეკომენდაცია: შეამოწმეთ, რომ ყველაფერი მუშაობს დროდადრო მორგების დროს, რამდენჯერმე მომიწია ხელახლა გახსნა და იზოლირება მოკლე ჩართვის ადგილებზე!

დაამატეთ რეზინის ფეხები ბოლოში, ის პროფესიონალურ იერს აძლევს;)

ნაბიჯი 5: დასკვნა

თქვენ შეიძლება შეამჩნიოთ, რომ ციფრები თავდაყირა დგას, ეს არის შეცდომა, რომელიც მე დავუშვი მას შემდეგ, რაც კომპონენტები განლაგებულია. მე ეს საკითხი გადავწყვიტე პინის დავალების გადაადგილებით, ეს დიდი საქმე არ არის, რადგან არ ვიყენებ წერტილს/წერტილს.

ყოველ შემთხვევაში, ეს პროექტი მართლაც სახალისო იყო და ჩემს შვილს უყვარს!

ნუ დააყოვნებთ გამოაქვეყნეთ თქვენი კომენტარები და წინადადებები!

გმადლობთ რომ კითხულობთ.