فرش أسنانك: 5 خطوات (بالصور)

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:37

ابني البالغ من العمر 5 سنوات يكره ، مثل العديد من الأطفال في سن الخامسة ، ينظف أسنانه بالفرشاة …

اكتشفت أن العائق الأكبر في الواقع ليس فعل تنظيف أسنانه بحد ذاته ، ولكن الوقت الذي يقضيه في فعل ذلك.

قمت بتجربة العد التنازلي لهاتفي المحمول للسماح له بتتبع الوقت الذي يقضيه في كل مجموعة أسنان (أسفل اليسار ، أسفل اليمين ، أعلى اليسار ، أعلى يمين ، أمامي). ما تعلمته من هذه التجربة هو أنها تجعل هذه المهمة أسهل بالنسبة له. بعد ذلك ، طلب ذلك بالفعل ونظف أسنانه بالفرشاة دون أي شكوى على الإطلاق!

لذلك فكرت: سأقوم بعمل أداة صغيرة للعد التنازلي يمكن أن يستخدمها بنفسه حتى يصبح أكثر استقلالية ونأمل أن ينظف أسنانه كثيرًا وبعناية أكبر.

أعلم أن هناك بعض مشاريع DIY الأخرى والمنتجات التجارية التي تفعل هذا بالضبط ، لكنني أردت أن أبتكر قليلاً وأن أصنع تصميمي الخاص.

فيما يلي معايير تصميمي:

• مضغوطة قدر الإمكان
• عرض أرقام وعلامات مكونة من رقمين
• يصدر صوتًا في بداية كل مجموعة أسنان
• قابلة للشحن
• سهل الاستخدام قدر الإمكان

في هذا Ible سأريك كيف صممت وصنعته.

يتمتع!

اللوازم

• 1 × اردوينو برو ميني
• عرض شرائح 2 × 7
• 1 × زر ضغط
• 1 × محول ذاتي
• 1 × جرس بيزو
• مقاومات 2 × 470Ω
• 1 × شاحن ليثيوم أيون / وحدة معززة
• 1 × 17360 بطارية ليثيوم أيون (في الصورة سترى 18650 وحاملها ولكن لجعلها أكثر إحكاما ، غيرت رأيي لاحقًا)
• لوحة بيرف بورد
• بعض الأسلاك
• بعض الشريط الرغوي مزدوج الوجه
• حاوية (صنعت واحدة خشبية ، يمكن طباعتها ثلاثية الأبعاد)
• 4 × أقدام مطاطية
• بعض الغراء CI

الخطوة 1: جندى المكونات

لقد قمت سابقًا بإنشاء دليل على المفهوم باستخدام Arduino Uno ولوح بروتوبورد حتى أتمكن من كتابة الكود وتحديد المكونات التي يجب استخدامها. لن أشارك هذا الجزء من العملية لأنه ممل جدًا ولن يجلب الكثير لهذا الجزء.

المخططات

تتوفر المخططات في Tinkercad: https://www.tinkercad.com/things/77jwLqAcCNo-migh… وهي ليست كاملة لأن بعض المكونات غير متوفرة في المكتبة ولا يمكن تشغيل الكود كما هو لأنه يحتاج إلى مكتبة معينة. ومع ذلك ، فإنه يظهر بدقة الفكرة العامة وراء الدوائر البسيطة.

في الأوصاف التالية ، لم أذكر مطلقًا ما هو الدبوس المتصل بما عمدًا. أعتقد أن تعيين رقم التعريف الشخصي سيعتمد على كيفية وضع المكونات الخاصة بك. في الخطوة التالية ، ستجد بسهولة مكان تعيين تعيين رقم التعريف الشخصي عن طريق تحرير كود Arduino

تخطيط

لقد وضعت أولاً على لوحة الأداء حيث أردت أن تكون أرقام الأجزاء السبعة متعلقة بموضع Arduino. يحدث أن لوحة الأداء هذه مفيدة للغاية: فهي مصممة إلى حد كبير مثل لوحة أولية مع وصلات مريحة بالإضافة إلى أنها مطبوعة على الوجهين. إذا قمت بتعيين المقاطع على جانب و Arduino على الجانب الآخر ، فيمكنني الحصول على معظم دبابيس الأرقام لتتناسب مع دبابيس الإدخال / الإخراج وأحصل على تخطيط مضغوط للغاية!

إذا كان لديك طريقة لطباعة اللوحات الخاصة بك ، فربما يكون أفضل شيء هو تصميم اللوحات الخاصة بك.

أرقام

اكتشفت أن أسهل طريقة لعرض الأرقام والرموز المكونة من رقمين هي استخدام أرقام LED المكونة من 7 شرائح.

كيف تعمل أرقام 7 مقاطع فيما يتعلق بـ Arduino

يحتوي الرقم المكون من 7 أجزاء على 10 دبابيس: واحد لكل مقطع ، وواحد للنقطة / الفترة واثنان للأنود / الكاثود المشترك (يسمى A / K لاحقًا) (متصل داخليًا معًا). من أجل تقليل عدد المسامير التي تستخدمها المقاطع مع Arduino ، يتم توصيل جميع المقاطع ودبابيس النقاط معًا ودبوس الإدخال / الإخراج ، والذي يبلغ مجموع 8 دبابيس I / O المستخدمة. بعد ذلك ، يتم توصيل أحد دبوس A / K لكل مقطع بدبوس إدخال / إخراج آخر. في حالة وجود جزأين ، يعرض هذا مجموع 10 استخدامات إدخال / إخراج (7 أجزاء + نقطة واحدة + رقمان × 1 A / K = 10).

كيف يمكنه عرض أشياء مختلفة على كل رقم إذن؟ المكتبة التي تحرك دبابيس الإدخال / الإخراج تلك تعزز من ثبات شبكية العين البشرية. يقوم بتشغيل دبوس A / K للرقم المطلوب وإيقاف كل الباقي ، مع ضبط المقاطع بشكل صحيح ثم التبديل بسرعة مع الأرقام الأخرى باستخدام دبابيس A / K الخاصة بهم. لن "ترى" العين الوميض لأنها بتردد عالٍ.

اللحيم

لقد قمت بلحام الأرقام أولاً والوصلات بينها ، ثم قمت بلحام Arduino على الوجه الآخر. ستلاحظ أنه من المهم إجراء جميع الترابطات بين الأرقام قبل لحام Arduino لأنه سيمنعك من الوصول إلى الجزء الخلفي من الأرقام مرة واحدة في مكانها.

اختر مقاومة مناسبة للحد من التيار

تشير ورقة البيانات الخاصة بشاشات العرض إلى تيار أمامي قدره 8 مللي أمبير والجهد الأمامي 1.7 فولت. نظرًا لأن Arduino الذي أستخدمه يعمل مع 5 فولت ، فأنا بحاجة إلى إسقاط 5 - 1.7 = 3.3 فولت عند 8 مللي أمبير. تطبيق قانون أوم: r = 3.3 / 0.008 = 412.5Ω أقرب مقاومات لدي هي 330Ω و 470Ω. لكي أكون في الجانب الآمن ، اخترت المقاوم 470Ω للحد من التيار خلال كل صمامات ثنائية في الشاشة. يتناسب سطوع الشاشة عكسياً مع قيمة هذا المقاوم ، لذا من المهم استخدام نفس القيمة لكل رقم.

الجرس بيزو

كيف يمكنك ببساطة إصدار صوت باستخدام Arduino وإبقائه مضغوطًا في نفس الوقت؟ أفضل طريقة وجدتها هي استخدام أحد صافرات بيزو النحيفة التي يمكن للمرء العثور عليها في أجهزة إنذار الباب على سبيل المثال.

نحن بحاجة إلى طريقة لتضخيم الصوت المنبعث من هذا الجرس لأننا إذا قمنا بتوصيله مباشرة بـ Arduino فمن الصعب سماع أي شيء منه ، وسوف نقوم بتضخيمه بهاتين الوسيلتين:

• مع المحول التلقائي الذي سيرفع الجهد ، فكلما زاد ارتفاعه ، سيكون صوت بيزو أعلى
• مع مكبر صوتي سلبي ، صندوق أساسي ، مثل الجيتار: إذا قمت بتوصيل بيزو بالورق المقوى على سبيل المثال ، ستلاحظ على الفور صوتًا أعلى

يمكن العثور على محول ذاتي في نفس إنذار الباب ، وهو عبارة عن أسطوانة صغيرة بها عادة 3 دبابيس. يذهب أحد الدبوس إلى Arduino I / O pin ، والآخر إلى Piezo والآخر متصل بكل من Arduino GND وسلك بيزو آخر. من الصعب معرفة ما هو الدبوس ، لذا جرب تكوينات مختلفة حتى تسمع أعلى صوت يخرج من بيزو.

قوة

إخلاء المسئولية: أعلم أنه يمكن أن تكون فكرة سيئة اللحام مباشرة بخلية ليثيوم أيون ، لا تفعل ذلك إذا لم تكن مرتاحًا لذلك.

اخترت تشغيل الدائرة بخلية ليثيوم أيون صغيرة ، وهذا يعني استخدام وحدة لحمايتها وشحنها وزيادة الجهد إلى 5 فولت (عادة ما تنتج خلايا ليثيوم أيون حوالي 3.6 فولت). أخذت هذه الوحدة من بنك طاقة رخيص وفك لحام موصل USB-A المرهق.

تشير الوحدة إلى المكان الذي يجب توصيل الخلية فيه. عند البحث عبر الإنترنت عن pinout للموصل الأنثوي USB-A ، يمكنني توصيل أسلاك 5VCC من الوحدة إلى دبابيس arduino GND و VCC. إذا قررت في أي وقت تشغيل Arduino بأكثر من 5 فولت ، فستحتاج إلى تغذية ذلك من خلال دبوس RAW حتى تتمكن من السماح لمنظم الجهد الموجود على اللوحة بتخفيضه إلى 5 فولت المطلوب بواسطة ATMega.

نظرًا لأنه مصدر طاقة قابل لإعادة الشحن ، كنت بحاجة إلى طريقة لمعرفة وقت تفريغه. لذلك ، قمت بتوصيل الطرف الموجب للخلية بدبوس تناظري من Arduino. أثناء تسلسل الإعداد ، سأقرأ هذا الجهد وأحوله إلى طريقة قابلة للقراءة لتقييم مستوى الشحن. لقد كتبت فكرة عن صيغة سعة ليثيوم أيون. سأشرح لاحقًا كيف أعرضه.

زر

نحن بحاجة إلى طريقة لبدء العد التنازلي ومن أجل ذلك سيكون مفتاح التبديل المتأرجح للتشغيل / الإيقاف على ما يرام. اخترت استخدام زر ضغط مؤقت متصل بين دبابيس GND و RESET. في نهاية دورة العد التنازلي بأكملها ، ينتقل Arduino إلى حالة النوم العميق ويمكن إيقاظه إما عن طريق إيقاف تشغيله ثم تشغيله ، أو ضبط دبوس RESET على منخفض ، وهو أمر مناسب. يتيح لي زر الضغط هذا "تشغيل" العد التنازلي وإعادة ضبطه متى أردت. لا يمكنني قلب العد التنازلي عندما بدأ ، لكن أعتقد أنها ليست مشكلة كبيرة.

الخطوة الثانية: تحرير وتحميل الكود

سوف تجد الرمز المرفق. يستخدم مكتبة تسمى SevSeg يمكنك إما تثبيتها باستخدام مدير مكتبات IDE أو تنزيلها من

هناك العديد من التغييرات التي قد ترغب في إجرائها قبل تحميله:

العد التنازلي

لكل مجموعة أسنان ، يتم عرض العد التنازلي. لقد قمت بتعيينه على 20 ثانية لكل مجموعة. هناك 5 مجموعات وبعض التوقفات لعرض الرمز بينهما (انظر أدناه) لذا يجب أن يكون إجمالي الوقت المستغرق في تنظيف الأسنان حوالي دقيقتين. سمعت أن هذا هو التوقيت الموصى به.

إذا كنت تريد تعديل المؤقت ، فراجع السطر 14.

تعيينات دبوس

• إذا كنت تستخدم شاشات الكاثود الشائعة ، فغيّر السطر 84 إلى "COMMON_CATHODE"
• بالنسبة لدبابيس القطع ، قم بتغيير السطر 82 (المضبوط حاليًا على 4 إلى 11)
• بالنسبة إلى دبابيس A / K ، قم بتغيير الخط 80 (مضبوط حاليًا على 2 و 3)
• بالنسبة لمستشعر الجهد ، قم بتغيير خط الدبوس 23 (المضبوط حاليًا على A0)
• للجرس ، قم بتغيير خط الدبوس 19 (مضبوط حاليًا على 12)

اصوات

لقد حددت بعض النوتات الموسيقية بترددها التقريبي من السطر 36 إلى 41 ، إذا كنت تشعر أنك تريد تشغيل نغمات مختلفة ، فقد ترغب في إضافة المزيد إلى تلك القائمة.

يدفع نغمتين مختلفتين:

• نوع من الزقزقة في بداية كل مجموعة أسنان ، السطر 206
• نغمة "حفلة" في النهاية (نوع من المكافأة) ، السطر 201

يمكنك تغيير تلك النغمات ، تحتوي القوائم على تناوب من النوتة الموسيقية ومدة النغمة ، كن مبدعًا!

حيوية

يوجد في بداية كل مجموعة أسنان شاشة ترمز إلى المجموعة المعنية. يتم تعريف رموز المجموعات الخمس من السطر 71 إلى 74. يمكنك تعديل هذا إذا كنت ترغب في ذلك.

في نهاية التسلسل ، يتم تبديل هذه الرموز لتشكيل نوع من الرسوم المتحركة.

مؤشر مستوى البطارية

في بداية التسلسل ، يُشار إلى مستوى البطارية كشاشة عرض "شريطية" خلال 3 ثوانٍ. يمكن أن يعرض كل رقم ثلاثة أشرطة أفقية. عندما يتم عرض جميع الأشرطة الستة ، فهذا يعني أن البطارية ممتلئة. لن تضيء الأعمدة من أعلى إلى أسفل ومن اليسار إلى اليمين مع انخفاض مستوى البطارية. يمكنك تغيير ذلك وعرض رقم يمثل النسبة المئوية المتبقية للطاقة إذا كنت ترغب في ذلك ، يقع الرمز في السطر 100.

الخطوة 3: إنشاء الضميمة

سوف تجد نموذج Sketchup مرفقًا للنموذج الذي صممته.

من المحتمل ألا يلائم احتياجاتك لأنه يعتمد بشدة على الاكتناز وحجم دائرتك / مكوناتك. قم بتعديله حسب حاجتك:)

لقد استخدمت 3/16 "خشب رقائقي من خشب البتولا على ما أعتقد ، وتد دائري 1/2" لغطاء الزر.

ستلاحظ أن الجزء الخلفي من الصندوق المنحوت حيث سيتم توصيل الجرس الانضغاطي ، وهذا هو المكان الذي أقوم فيه بالتضخيم الصوتي السلبي.

الخطوة 4: قم بتركيب المكونات في العلبة

لقد استخدمت شريطًا رغويًا مزدوج الجوانب للحفاظ على البطارية ووحدة الشاحن / الداعم وجرس بيزو في مكانه. لقد استخدمت أيضًا بعضًا منها كفاصل بين لوحة التحكم والخشب الرقائقي وإلا ستبرز الشاشة بطريقة غير جميلة.

لقد قمت بلصق زر الضغط بغراء CI لكن لم يكن كافيًا لتحمل الضغط عند تشغيله ، لذا استخدمت وتدًا صغير القطر لإبقائه في مكانه (انظر الصورة).

لقد استخدمت غراء CI أيضًا لإلصاق الجرس البيزو على اللوحة الخلفية قبل أن أغلقه.

توصيتي: اختبر أن كل شيء يعمل من حين لآخر أثناء التركيب ، واضطررت إلى إعادة فتح وعزل بعض المناطق ذات الدائرة القصيرة ، عدة مرات!

أضف بعض الأقدام المطاطية إلى الأسفل ، مما يعطي مظهرًا احترافيًا ؛)

الخطوة 5: الخاتمة

قد تلاحظ أن الأرقام مقلوبة ، وهذا خطأ ارتكبته منذ وضع المكونات. لقد قمت بحل هذه المشكلة عن طريق تحريك تعيين رقم التعريف الشخصي ، إنها ليست مشكلة كبيرة لأنني لا أستخدم النقطة / الفترة.

على أي حال ، كان هذا المشروع ممتعًا حقًا وطفلي يحبه!

لا تتردد في نشر تعليقاتك واقتراحاتك!

شكرا لقرائتك.