Raspallar-se les dents: 5 passos (amb imatges)

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:12

Al meu fill de 5 anys no li agrada, tants nens de 5 anys, rentant-se les dents …

Vaig descobrir que el principal impediment no és el fet de rentar-se les dents per se, sinó el temps dedicat a fer-ho.

Vaig fer un experiment amb el compte enrere del meu mòbil per deixar-lo fer un seguiment del temps que passa a cada grup de dents (inferior-esquerra, inferior-dreta, superior-esquerra, superior-dreta, frontal). El que vaig aprendre d’aquest experiment és que li facilita molt aquesta tasca. Després d’això, en realitat ho va demanar i es va rentar les dents sense queixar-se.

Així doncs, vaig pensar: faré un petit artefacte del compte enrere que ell podria utilitzar per si mateix per ser més independent i esperem que es renti les dents més sovint i amb més cura.

Sé que hi ha alguns altres projectes de bricolatge i productes comercials que fan exactament això, però volia jugar una mica i crear el meu propi disseny.

Aquests són els criteris per al meu disseny:

• El més compacte possible
• Mostra números i signes de 2 dígits
• Emetre un so al començament de cada grup de dents
• Recarregable
• El més senzill d’utilitzar possible

En aquest Ible us mostraré com el vaig dissenyar i crear.

Gaudeix-ne!

Subministraments

• 1 x Arduino pro mini
• Visualització de 2 x 7 segments
• 1 botó polsador
• 1 x autotransformador
• 1 x brunzidor piezoelèctric
• 2 resistències de 470Ω
• 1 mòdul de reforç / carregador de ions de li
• 1 x 17360 bateria de li-ion (a la imatge veureu un 18650 i el seu suport, però per fer-lo més compacte, després vaig canviar d'opinió)
• un perfboard
• alguns cables
• algunes cintes d'escuma de doble cara
• un recinte (en vaig fer un de fusta, es podia imprimir en 3D)
• 4 peus de goma
• una mica de cola CI

Pas 1: soldeu els components

Anteriorment havia creat una prova de concepte amb un Arduino Uno i un protoboard perquè pogués escriure el codi i decidir quins components utilitzar. No compartiré aquesta part del procés, ja que és molt avorrit i no aportaria molt a aquest tema.

Esquemes

Els esquemes estan disponibles a Tinkercad: https://www.tinkercad.com/things/77jwLqAcCNo-migh… no està complet perquè alguns components no estan disponibles a la biblioteca i el codi no es pot executar, ja que necessita una biblioteca específica.. No obstant això, mostra amb força precisió la idea general darrere dels circuits senzills.

A les següents descripcions mai no dic quin pin està connectat a què intencionadament. Crec que l’assignació de pins dependrà de com es distribueixin els components. Al següent pas, trobareu fàcilment on establir l’assignació de pins editant el codi Arduino

Disseny

Primer em vaig posar al perfboard on volia que els dígits de 7 segments fossin relatius a la posició de l’Arduino. Succeeix que aquest perfboard en particular és molt útil: està dissenyat més o menys com una placa proto amb connexions pràctiques, a més de la impressió a doble cara. Si estableixo els segments per un costat i l’Arduino per l’altre, puc tenir la majoria dels pins de dígits perquè coincideixin amb els pins d’E / S i tinc un disseny molt compacte.

Si teniu una manera d’imprimir els vostres propis taulers, potser el millor és dissenyar-los.

Dígits

He descobert que la forma més senzilla de mostrar números i símbols de dos dígits és mitjançant l'ús de dígits LED de 7 segments.

Com funcionen els dígits de 7 segments en relació amb l'Arduino

Un dígit de 7 segments té 10 pins: un per a cada segment, un per al punt / període i dos per a l’ànode / càtode comú (anomenat A / K més endavant) (connectats internament). Per reduir el nombre de pins utilitzats pels segments amb l'Arduino, tots els segments i pins de punt estan connectats entre si i a un pin d'E / S, que suma 8 pins d'E / S utilitzats. Aleshores, un dels pins A / K de cada segment està connectat a un altre pin d'E / S. En el cas que es mostri un segment de 2, aquesta suma suma 10 pins d'E / S (7 segments + 1 punt + 2 dígits x 1 A / K = 10).

Com pot mostrar diferents coses a cada dígit? La biblioteca que condueix aquests pins d'E / S aprofita aquesta persistència retiniana de l'ull humà. S'encén el pin A / K del dígit desitjat i desactiva la resta, configurant els segments correctament i després alternant ràpidament amb els altres dígits mitjançant els seus propis pins A / K. L'ull no "veurà" el parpelleig ja que té una freqüència alta.

Soldadura

Primer he soldat els dígits i les connexions entre ells, després he soldat l’Arduino a l’altra cara. Notareu que és important realitzar totes les interconnexions de dígits abans de soldar l'Arduino perquè us impedirà accedir a la part posterior dels dígits un cop al seu lloc.

Va triar una resistència adequada per limitar el corrent

El full de dades per a les meves pantalles indica un corrent directe de 8 mA i un voltatge directe d’1,7 V. Com que l'Arduino que estic fent servir funciona amb 5V, he de baixar de 5 a 1,7 = 3,3 V a 8 mA. Aplicant la llei d’Ohm: r = 3,3 / 0,008 = 412,5Ω Les resistències més properes que tinc són 330Ω i 470Ω. Per estar al costat segur, vaig triar la resistència 470Ω per limitar el corrent a través de cada díode de la pantalla. La brillantor de la pantalla és inversament proporcional al valor d’aquesta resistència, de manera que és important utilitzar el mateix valor per a cada dígit.

Zumbador piezoelèctric

Com emetre simplement un so amb un Arduino i mantenir-lo compacte alhora? La millor manera que he trobat és fer servir, per exemple, un dels esvelts rumors piezoelèctrics que es poden trobar a les alarmes de les portes.

Necessitem una manera d’amplificar el so emès per aquest brunzidor, perquè si el connectem directament a l’Arduino és difícil sentir-ne res. L’amplificarem per aquests dos mitjans:

• amb un autotransformador que elevarà el voltatge, com més alt sigui, més fort serà el piezo
• amb un amplificador acústic passiu, una caixa bàsicament, com una guitarra: si fixeu el piezo a un cartró, per exemple, notareu immediatament un so més fort

Es pot trobar un autotransformador en la mateixa alarma de la porta, és un cilindre petit que sol tenir 3 pins. Un pin va al pin Arduino I / O, un al piezo i l'últim està connectat tant a l'Arduino GND com a l'altre cable piezo. És difícil saber què és el pin, així que proveu diferents configuracions fins que sentiu el so més fort que surt del piezo.

Potència

Exempció de responsabilitat: sé que pot ser una mala idea soldar directament amb una cèl·lula de ions de li. No ho feu si no us sentiu còmode.

Vaig optar per alimentar el circuit amb una petita cèl·lula de ions de li, això implica l’ús d’un mòdul per protegir-lo, carregar-lo i augmentar el voltatge a 5 V (les cèl·lules de ions de li solen produir al voltant de 3,6 V). Vaig agafar aquest mòdul d’un banc d’alimentació barat i vaig desoldar el pesat connector USB-A.

El mòdul indica on cal connectar la cel·la. Buscant en línia el pinout del connector femella USB-A, podria connectar els cables 5VCC del mòdul als pins GND i VCC arduino. Si alguna vegada heu decidit alimentar l’Arduino amb més de 5V, voldreu alimentar-lo a través del pin RAW perquè pugueu deixar que el regulador de tensió de bord el baixi fins als 5V requerits per l’ATMega.

Com que és una font d’energia recarregable, necessitava una manera de saber quan es descarrega. Per a això, vaig connectar l’extrem positiu de la cel·la a un pin analògic de l’Arduino. Durant la seqüència de configuració, llegiré aquest voltatge i el convertiré a una manera llegible per avaluar el nivell de càrrega. Vaig escriure un resum sobre la fórmula de la capacitat de li-ion. Més endavant explicaré com el mostro.

Botó

Necessitem una manera d’iniciar el compte enrere i per això hauria estat bé un interruptor basculant d’encès / apagat. Vaig triar utilitzar un polsador momentani connectat entre els pins GND i RESET. Al final de tot el cicle de compte enrere, l'Arduino passa a un estat de son profund i es pot despertar apagant-lo o encenent-lo o ajustant el pin RESET a baix, cosa convenient. Aquest botó em permet "activar" el compte enrere i restablir-lo sempre que vulgui. No puc canviar el compte enrere de quan va començar, però crec que no és un gran problema.

Pas 2: Editeu i pengeu el codi

Trobareu el codi adjunt. Utilitza una biblioteca anomenada SevSeg que podeu instal·lar mitjançant el gestor de biblioteques de l’IDE o descarregar-la a

És possible que vulgueu introduir diversos canvis abans de penjar-lo:

Compte enrere

Per a cada grup de dents, es mostra un compte enrere. Ho vaig establir a 20 segons per a cada grup. Hi ha cinc grups i algunes pauses per a la visualització de símbols pel mig (vegeu més avall), de manera que el temps total dedicat a rentar-se les dents ha de ser d’uns 2 minuts. He sentit que aquest és el moment recomanat.

Si voleu modificar el temporitzador, mireu la línia 14.

Assignacions de pins

• si feu servir pantalles de càtode comú, canvieu la línia 84 a "COMMON_CATHODE"
• per als pins dels segments, canvieu la línia 82 (actualment s'estableix entre 4 i 11)
• per als pins A / K, canvieu la línia 80 (actualment s'estableix en 2 i 3)
• per al sensor de tensió, canvieu la línia de pin 23 (actualment configurada a A0)
• per al brunzidor, canvieu la línia de pin 19 (actualment es defineix com a 12)

Sons

He definit algunes notes musicals amb la seva freqüència aproximada de la línia 36 a la 41, si creieu que voleu tocar tons diferents, potser voldreu afegir-ne més a aquesta llista.

Paga 2 tons diferents:

• una mena de piu a l’inici de cada grup de dents, línia 206
• un to de "festa" al final (tipus de recompensa), línia 201

Podeu canviar aquests tons, les llistes contenen una alternança de nota musical i la durada de la nota, sigueu creatius.

Animació

Al començament de cada grup de dents hi ha una pantalla que simbolitza el grup en qüestió. Els cinc símbols de grups es defineixen de la línia 71 a la 74. Podeu editar-ho si voleu.

Al final de la seqüència, aquests símbols s’alternen per formar una mena d’animació.

Indicador de nivell de bateria

Al principi de la seqüència, el nivell de la bateria s'indica com a "barra" que apareix durant 3 segons. Cada dígit pot mostrar tres barres horitzontals. Quan es mostren les 6 barres, significa que la bateria està plena. Les barres no s’encenen de dalt a baix i d’esquerra a dreta amb la disminució del nivell de la bateria. Podeu canviar-ho i mostrar un número que representa el percentatge restant d’energia si voleu, el codi es troba a la línia 100.

Pas 3: creeu un recinte

Trobareu adjunt un model de Sketchup del que vaig dissenyar.

Probablement no s’adapti a les vostres necessitats, ja que depèn molt de la compacitat i de la mida del circuit / components. Ajusteu-lo com necessiteu:)

Crec que vaig fer servir fusta contraxapada de bedoll de 3/16 "i un tac rodó de 1/2" per a la tapa del botó.

Notareu que hi ha una part tallada a la part posterior de la caixa on s’adjuntarà el brunzidor piezo, aquí és on realitzo l’amplificació acústica passiva.

Pas 4: col·loqueu els components al recinte

Vaig utilitzar una cinta d’escuma de doble cara per mantenir la bateria, el mòdul de carregador / reforç i el brunzidor piezoelèctric al seu lloc. També en vaig fer servir com a espaiador entre el tauler de fusta i la fusta contraxapada o, si no, la pantalla sobresortiria d’una manera no tan bella.

Vaig enganxar el polsador amb cola CI, però no va ser suficient per suportar la pressió en accionar-lo, així que vaig fer servir un tac de petit diàmetre per mantenir-lo al seu lloc (vegeu la imatge).

També he utilitzat cola CI per enganxar el brunzidor piezoelèctric a la placa posterior abans de tancar-lo.

La meva recomanació: proveu que tot funcioni de tant en tant durant el muntatge, he hagut de tornar a obrir i aïllar algunes zones de curtcircuit diverses vegades.

Afegiu uns peus de goma al fons, donant un aspecte professional;)

Pas 5: Conclusió

És possible que noteu que els dígits estan cap per avall, aquest és un error que vaig cometre des que vaig distribuir els components. Vaig resoldre aquest problema movent l’assignació de pins, no és gran ja que no estic fent servir el punt / punt.

De totes maneres, aquest projecte va ser molt divertit de fer i al meu fill li encanta!

No dubteu a publicar els vostres comentaris i suggeriments.

Gràcies per llegir.