D4E1 - DIY - التكنولوجيا المساعدة: "Scale Aid 2018": 7 خطوات

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:40

فيرونيك امرأة تبلغ من العمر 36 عامًا تعمل في "Het Ganzenhof" بسبب متلازمةها الخلقية (Rubinstein-Taybi). هنا تتولى مهمة المساعدة في تنفيذ الوصفات من خلال وزن الكميات. لطالما تم تنفيذ هذه العملية من قبل عملائنا بمساعدة ميزان مطبخ عادي. ميزان المطبخ هذا يحمل معه العديد من المشاكل لأن فيرونيك لا تعرف أي أرقام أو أحرف ، ولا تستطيع القراءة ، كما أن أطراف أصابعها غليظة نتيجة لمتلازمتها. نتيجة لهذا ، احتاج عميلنا دائمًا إلى يد العون من قبل أطراف ثالثة أثناء هذه العملية. لذا ، فإن طلب إنشاء مقياس مساعد يسمح لـ Veronique بوزن الكميات بشكل مستقل جاء من الإعداد نفسه.

خلال المشروع ، ركزنا على إنشاء مقياس جديد تمامًا يمكن استخدامه داخل المطبخ. من تحليلنا خلصنا إلى أنه يجب توفر 3 عناصر على الأقل لضمان إمكانية استخدام الميزان ، وهي: زر تشغيل / إيقاف ، وزر Tare وشاشة لتحديد مقدار الوزن الذي تم وزنه بالفعل. على وجه الخصوص ، كان هذا الأخير يمثل تحديًا داخل المشروع لأن عميلنا لديه عمر عقلي أقل. أخيرًا ، قررنا استخدام رموز الإضاءة (السهم الأحمر المتجه لأعلى - الإبهام الأخضر - السهم الأحمر المتجه للأسفل) في النموذج الأولي النهائي 1.9 للإشارة إلى مقدار الوزن الذي تم وزنه بالفعل.

الخطوة 1: المواد والأدوات

في هذه الخطوة سنناقش جميع المواد التي استخدمناها.

ملاحظة: بعض المعرفة بالطباعة ثلاثية الأبعاد وبرمجة Arduino مفيدة …

المواد

قضية

• 2 × صفائح من البوليسترين 2 مم (600 × 450 مم)
• ورقة 2 مم شفافة PMMA (15 × 30 مم)
• ورقة فوركس PVC 10 مم (15 × 50 مم)
• ملصق أو ملصق أسود (50 × 50 مم)
• النقاط الملصقة الحمراء والخضراء
• 6 × مسامير M3.5x12 CSK
• 2 × M2.5x35 csk مسامير ذاتية التنصت
• 6 × M3x12 صواميل ومسامير
• مخمدات ذاتية اللصق
• خيوط طابعة ثلاثية الأبعاد PLA أو PET-G
• الغراء CA
• الغراء فوق البنفسجي

الكترونيات

• اردوينو نانو
• كابل يو اس بي صغير
• خلية تحميل + وزن سطح زجاجي (5 كجم)
• HX-711
• 6 × 5 فولت WS2812b المصابيح
• قابس الطاقة
• محول طاقة 5 فولت
• 16x2 I²C LCD
• التشفير الروتاري
• زر ضغط كبير
• مفتاح دوار كبير
• دبابيس رأس أنثى
• أنثى - ذكر أسلاك دوبونت
• 3 × 10 كيلو مقاومات
• 220 أوم المقاوم
• 3 x 1nf المكثفات
• فتيل 500 مللي أمبير
• مجلس بيرف
• بعض اللحيم
• بعض الأسلاك الرقيقة

أدوات

• طابعة ثلاثية الأبعاد (حقيقة CR-10)
• مسدس حراري أو سلك ساخن
• مقص وسكين ستانلي
• مسطرة حديدية
• لحام حديد
• منشار دائري أو منشار شريطي
• حفر الطاولة
• ثقوب 22 و 27 ملم
• مثقاب لاسلكي + مجموعة مثقاب
• بعض ورق الصنفرة (240 حبيبة رملية)

الخطوة 2: أجزاء مطبوعة ثلاثية الأبعاد

بالنسبة للأجزاء المطبوعة ثلاثية الأبعاد ، ستحتاج إلى سرير طباعة كبير (Creality cr-10 300x300 مم) لطباعة الجوانب دفعة واحدة. يمكنك أيضًا تقطيعها إلى أجزاء أصغر ولصقها مع الغراء CA ، ولكن للحصول على القوة المثلى ، يوصى بطباعتها في قطعة واحدة.

الفتيل المفضل للاستخدام هو PET-G وكخيار ثانٍ PLA ، كلاهما آمن للأطعمة ولكن PET-G أقوى وأكثر تحملًا للحرارة أو أشعة الشمس المباشرة.

سوف تحتاج إلى طباعة:

1 × الجانب 1

1 × الجانب 2

2 × سهم المؤشر

1 × مؤشر ممتاز

1 × حامل شاشات الكريستال السائل

2 × زر مباعد

1 × محول مقياس

6 × إدراج المسمار

يوصى بالطباعة على ارتفاع 0.2 مم للطبقة وبدعم المؤشرات ، يمكن طباعة جميع الأجزاء الأخرى بدون دعامات.

الخطوة الثالثة: الإلكترونيات والبرامج

شرح للالكترونيات المستعملة

بالنسبة للإلكترونيات ، استخدمنا Arduino Nano نظرًا لصغر حجمه. يتم توصيل شريحة مكبر الصوت HX 711 بخلية تحميل مصنفة 5 كجم تم تجميعها من ميزان مطبخ رخيص. يستخدم شريط LED 5V ws2812b 60 / m للإشارة إلى الكمية لمريضنا ، ويتم تقطيعه إلى 3 قطع من 2 المصابيح. ثم استخدمنا زر telemecanique ومفتاح دوار مع كتل التوصيل كزر فارغ ومفتاح تشغيل / إيقاف. يتم استخدام شاشة LCD مقاس 16x2 I²C للإشارة إلى ضبط الوزن القابل للتعديل والوزن الفعلي المُقاس. يتم استخدام جهاز تشفير دوار لضبط إعداد الوزن القابل للتعديل وإعادة ضبطه إلى الصفر إذا لزم الأمر. يتم تشغيل كل شيء بواسطة محول حائط 5V 500mA مع قابس الطاقة المقابل.

روابط

لمنع حدوث فوضى في الأسلاك كما في النماذج الأولية السابقة ، استخدمنا دبابيس رأس أنثى وأسلاك دوبونت (ذكر - أنثى) لتوصيل جميع الأزرار وأجهزة الاستشعار بـ Arduino. إذا حدث كسر ، فمن السهل إصلاحه بسبب التصميم المعياري.

HX 711

• يذهب VDD إلى 3.3V
• يذهب VCC إلى 5V
• البيانات تذهب إلى D2 من Arduino
• تذهب الساعة إلى D3 من Arduino
• يذهب Gnd إلى الأرض

خلية التحميل => HX 711

• يذهب الأحمر إلى اللون الأحمر
• من الأسود إلى الأسود
• أبيض إلى أبيض
• أخضر / أزرق إلى أخضر / أزرق

قطاع الصمام

• + يذهب إلى 5V
• تذهب البيانات إلى D6 من Arduino بمقاوم 220 أوم في المنتصف
• - يذهب إلى الأرض

الزر الفارغ

• + يذهب إلى 5V
• - يذهب إلى D10 بمقاومة سحب 10K إلى الأرض

قابس الطاقة

• + ينتقل إلى مفتاح التشغيل / الإيقاف مع مصهر 500 مللي أمبير في المنتصف
• - يذهب إلى الأرض
• مكثف 100nF بالتوازي مع + و -

تشغيل / إيقاف مفتاح دوار

• تذهب ساق واحدة إلى قابس الطاقة مع المصهر
• تذهب الساق الأخرى إلى 5V

التشفير الروتاري

• يذهب Gnd إلى الأرض
• + يذهب إلى 5V
• ينتقل SW إلى D11 على Arduino
• ينتقل DT إلى D8 من Arduino بمقاوم 10K في المنتصف ومكثف 100nF متصل بالأرض
• ينتقل CLK إلى D9 من Arduino بمقاوم 10K في المنتصف ومكثف 100nF متصل بالأرض

16x2 I²C LCD

• يذهب SCL إلى A5 على Arduino
• تنتقل SDA إلى A4 على Arduino
• يذهب VCC إلى 5V
• يذهب GND إلى الأرض

برمجة

لقد استخدمنا Arduino IDE لبرمجة كل شيء …

لمعايرة خلية الحمل ، ستحتاج إلى تحميل رسم المعايرة أولاً على Arduino. من الأسهل معايرة خلية التحميل إذا كنت تستخدم كائنًا ذا وزن معروف.

بمجرد معرفة عامل المعايرة ، اضبطه في الكود النهائي للمقياس وقم بتحميله على Nano …

تتم إضافة مزيد من المعلومات في تعليقات الكود ، بمجرد أن يتم تحميل جزء الترميز.

الخطوة 4: تحضير جزء التجميع 1

قص وطي أوراق PS

قم بقص الألواح وفقًا للخطط الموضحة أعلاه ، استخدمنا أداة تقطيع ومسطرة حديدية لقطع الحواف المستقيمة.

ملحوظة: آلة قص الألواح المعدنية تعمل أيضًا على قص الألواح.

بالنسبة للفتحات ، استخدمنا مثقابًا صغيرًا للحفر مسبقًا ومنشارًا ثقوبًا مقاس 22 و 40 مم مثبتًا على مثقاب الطاولة مع بعض المشابك لحفر الثقوب الأكبر.

رمل بحوالي 240 حبيبة رملية إذا لزم الأمر.

بالنسبة للأسطح القابلة للطي ، قمنا بقصها قليلاً على طول الخط وقمنا بتسخين المنطقة باستخدام سلك ساخن مُكيف وتوجيه بزاوية 120 درجة. هذا يخلق طيات جميلة ونظيفة. يمكنك استخدام مسدس حراري لطي الملاءات ، لكن يجب أن تكون حريصًا على تجعد البلاستيك وإفراطه في تسخينه.

قطع أقراص المؤشر الاكريليك

استخدمنا منشارًا ثقوبًا مقاس 27 مم بدون مثقاب مركزي على مثقاب الطاولة لعمل الأقراص.

قم بإزالة الحواف الخشنة وكن حذرًا حتى لا تجرح نفسك!

أخيرًا ، اجعل الأكريليك الشفاف أكثر غموضًا عن طريق صنفرة الأسطح بـ 240 حبيبة رملية.

قص ولصق فوركس PVC

استخدمنا أوراق الفوركس لإنشاء قاعدة متينة لخلية التحميل وقوس تثبيت لثنائي الفينيل متعدد الكلور ومصابيح LED.

قم بقص الألواح بسمك 10 مم وفقًا للرسومات أعلاه وألصقها معًا باستخدام الغراء CA.

قم بعمل مسافة بادئة صغيرة على القطعة 40 × 40 مم لاستيعاب خلية التحميل.

قم بحفر الثقوب مسبقًا وفقًا لخلية التحميل وقوس ثنائي الفينيل متعدد الكلور.

وصلات PS SNAP

اصنع 8 خطافات صغيرة عن طريق لصق قطعة مقاس 10 × 10 مم من ورقة PS 2 مم بقطعة 10 × 15 مم بغراء CA. باعد بينهما بالتساوي عبر الجانب الطويل من غلاف PS (الرسم الثالث). اثنان لكل جانب على السطح العلوي وواحد على كل جانب من الأسطح الجانبية المطوية. قم بلصقها في مكانها على بعد حوالي 4 مم من الحافة.

الخطوة 5: تحضير جزء التجميع 2

تركيب حامل شاشة LCD

قطع قطعة من الاكريليك وفقا للخطوط العريضة لحامل شاشات الكريستال السائل. اصنع فتحتين على كل جانب بالقرب من الحافة ومن خلال الأكريليك والحامل نفسه. قم بتركيب شاشة LCD على حامل LCD باستخدام صواميل ومسامير 4 × M3. ثم قم بتركيب حامل الأكريليك والـ LCD المزود بشاشة LCD على القطعة الجانبية باستخدام مسامير مسطّحة الرأس 2 × M3 وثبتها بصمولة.

ثقوب اللوحة السفلية

يتم إدراج البرغي بالغراء على الجوانب الزاوية للقشرة العلوية والمسافة بينها بالتساوي. الآن قم بمحاذاة الغلاف العلوي مع الجوانب ولوحة القاعدة وتتبع الثقوب إلى لوحة القاعدة. الآن قم بحفرهم باستخدام مثقاب 2 مم وشطبهم على السطح الخارجي. افعل نفس الشيء مع حامل دعامة PCB.

لصق حلقة لوحة المحول بالغراء

ألصق حلقة المحول بسرير الوزن الزجاجي للميزان باستخدام الغراء فوق البنفسجي. قم بمحاذاة القواطع باتجاه فتحات المؤشر. تأكد من أن الحلقة مائلة قليلاً لجعلها تتدفق مع المقياس ، وهذا بسبب ثني خلية الحمل.

عروات لصق سطح الوزن

قم بإخراج 8 علامات تبويب مقاس 7 × 3 مم من PS وألصقها بمقدار 2. الخطوة التالية هي لصقها بسطح الوزن ، حيث يجب محاذاة هذه الألسنة مع فتحات حلقة لوحة المحول على 4 نقاط. هذا ضروري لتأمين سطح الوزن بالميزان.

طلاء المؤشرات المطبوعة ثلاثية الأبعاد

لمنع المؤشرات المطبوعة ثلاثية الأبعاد من امتصاص الضوء ، قمنا بطلاء الجزء الداخلي منها باللون الفضي ، بحيث تعكس ضوء المصابيح.

الخطوة 6: التجميع

1. قم بتركيب PCB في الحامل وقم بتثبيته باستخدام مسامير 2 x M3.5x12
2. الصق قاعدة خلية التحميل ، وقوس ثنائي الفينيل متعدد الكلور وحامل الصمام في مكانه
3. قم بتوصيل كل شيء بـ PCB وفقًا لمخطط Fritzing
4. ركب كل شيء في مكانه:

الزر الفارغ الموجود على السطح العلوي مع وجود مباعد الزر في المنتصف ويتم تأمينه باستخدام المسمار اللولبي

مفتاح التشغيل / الإيقاف باستخدام نفس الإجراء ولكن على جانب قطعة حامل LCD

عصا المصابيح إلى قوس الصمام.

المشفر الدوار إلى الجزء الجانبي باستخدام صامولة وغسالة لتثبيته وربط المقبض بالعمود

على القطعة الجانبية الأخرى ، أضف قابس الطاقة وانتقل إذا لزم الأمر ، وثبته بالصامولة المحددة

أخيرًا ، اربط خلية الحمل بالقاعدة وتأكد من أنها مستوية

5. ادفع مؤشرات القرص من خلال الفتحات والرمل بعيدًا إذا لزم الأمر ، اضغط على العدسات الأكريليك على المؤشرات

6. قم بتحريك الجوانب على لوحة القاعدة وأدخل الغطاء العلوي في مكانه

7. برغي 8 M3.5x12 في لوحة القاعدة لتأمين الغلاف العلوي وقوس ثنائي الفينيل متعدد الكلور

8. أضف المخمدات اللاصقة المطاطية إلى الجزء الخلفي من لوحة القاعدة في نقاط الانحناء الأكثر أهمية

9. قم بربط سطح وزن الزجاج وحلقة المحول لخلية التحميل

10. أضف سطح الوزن ومحاذاة مع القواطع

تم التجميع!

الخطوة 7: النتيجة

أتاح مقياس المساعدة لفيرونيك أن تزن المكونات بنفسها.

تتيح لها هذه المؤشرات فهم ما يحدث عندما تضيف وزناً. يمكن للقائمين على الرعاية تعديل المبلغ وإعادة تعيينه ، باستخدام دليل التعليمات وبعض الممارسات التي يمكنها القيام بهذه المهام بشكل مستقل تمامًا. يعد هذا تحسنًا كبيرًا عن إجراء الوزن الذي واجهته سابقًا.

weegschaalhulp2018.blogspot.com/

شكر خاص لـ: Veronique و "Het Ganzehof"

صنع المشروع: Fiel C. و Jelle S. & Laurent L.