Cuina infantil que diu BEEP: 7 passos (amb imatges)

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:15

La meva filla de dos anys tenia una petició petita per al seu tercer aniversari. Volia una cuina petita que digués Beep. "Vols un què?" va ser la meva resposta. "Una cuina que diu pit, igual que la cuina de les mares!", Va dir …

Per tant, aquesta va ser la inspiració (vull dir "sol·licitud") que em va fer iniciar aquest projecte.

Construir una petita cuina amb la qual jugar pot costar molt de temps, ja que no sóc un fuster experimentat, així que vaig començar amb una cuina de fusta "preparada": l'Ikea Duktig. Estic molt segur que no puc construir una cuina millor per aquest preu.

Parlant de preu, alguns es podrien preguntar quin és el preu total d’aquest projecte. Bé, una cuina Ikea Duktig costa uns 80 euros on visc. La resta de peces costaran aproximadament entre 25 i 30 euros quan comenceu els components de la Xina.

Pas 1: el manual breu

El vídeo mostra com funciona tot. Quan la cuina està engegada, es mostra l'hora actual. Ara podeu configurar el temporitzador mitjançant el botó blau i el botó groc. El botó blau augmenta el temporitzador i el botó groc disminueix el temporitzador. Els increments són els mateixos que el forn de "mommie", de manera que els botons us permetran canviar entre 0:05, 0:10, 0:15, 0:20, 0:25, 0:30, 0:40, 0: 50, 1:00, 1:15, 1:30, 1:45, 2:00, 2:15, 2:30, 2:45, 3:00, 3:30, 4:00, 4:30, 5:00, 5:30, 6:00, 7:00, 8:00, 9:00 o 10:00 minuts: segons. Si us agraden períodes encara més llargs (o altres), no hi ha cap problema, simplement afegiu temps predeterminats de temporitzador al codi. La raó per la qual vaig parar als 10 minuts és que no volia despertar-me a mitja nit preguntant-me què acaba de sonar.:-)

D’acord, ara que el temporitzador està configurat, amb una simple pulsació del botó verd s’inicia el temporitzador i el botó vermell atura el temporitzador. També podeu utilitzar el botó vermell per deixar de configurar el temporitzador i fer que la pantalla mostri de nou l’hora actual. Durant el compte enrere del temporitzador, el forn queda ben tapat per una tira de LEDs.

Quan el temporitzador arriba a les 0:00, a la pantalla es mostra BEEP (o en holandès PIEP) i, a continuació, es poden escoltar 2 sons breus i 1 més llargs. A continuació, es tornarà a mostrar l’hora actual a la pantalla.

Pas 2: què necessiteu

Aquests van ser els materials que vaig utilitzar per a aquest projecte:

• Una cuina Duktig IKEA
• Un Arduino (he utilitzat un Arduino Nano)
• Alimentació de 12 V CC, amb presa de corrent continu
• Convertidor dòlar CC / CC
• Una tira LED de 12V
• Presa de corrent continu de muntatge a panell
• Un mòdul de rellotge DS3231
• 4 botons (sense bloqueig) i, com que m'encanten els LED, vaig triar els botons amb un LED
• Un botó d'engegada (tancat), amb un LED de nou (que només és tapa quan està encès)
• Una pantalla de 7 segments TM1637 amb 4 dígits
• Filferro
• Tubs retràctils
• Placa de MDF, de 5 mm de gruix, d’uns 35x35cm
• Resistència de 1kΩ
• 2N3904 transistor
• Petit tauler de prototipatge de PCB

I la part més important: un brunzidor (un TMB12A05).

Eines que he fet servir:

• Encaminador amb una mica d’encaminador
• Premsa de trepant
• Ganivet, llima, paper de vidre
• Estació de soldadura
• Pistola de cola
• Torxa petita de butà (per a la canonada termoretractable)
• Portàtil amb Arduino IDE

Pas 3: Canvis a la cuina

Es requereixen algunes modificacions a les parts de fusta de la cuina per a les funcions addicionals:

• Canvis a la part frontal: forats per a 4 botons i pantalla LED
• Canvis al costat esquerre: forat del botó d’engegada
• Canvis a la placa inferior: forat per a la presa de corrent continu

Canvis al front

Si us plau, descarregueu el fitxer PDF a continuació (tingueu en compte que és possible que tingueu botons i / o pantalles de diferents mides, però simplement podeu crear una plantilla similar mitjançant una eina de dibuix). Conté una plantilla que he utilitzat per fer els forats de la part frontal. Simplement he enganxat la plantilla a la fusta i he perforat primer un petit forat al centre de cada botó. Tingueu en compte que la plantilla té una versió frontal i posterior. La fletxa sempre apunta a l'extrem superior esquerre. Després de la broca petita, vaig canviar a una broca més gran, una broca de 16 mm per ser més precisos (ja que aquest és el diàmetre dels botons LED que he seleccionat per a aquest projecte).

Per al forat de la pantalla, primer he forat diversos forats a la zona fosca de la plantilla. La zona fosca de la plantilla té les dimensions exactes de la pantalla. Per acabar el forat de la pantalla, he utilitzat una petita eina rotativa, una llima i un ganivet afilat. La zona una mica més clara té les dimensions aproximades del PCB connectat a la pantalla. Si voleu muntar la pantalla en aquest forat, notareu que la fusta és molt gruixuda. Quan vaig inserir la pantalla, no em va agradar l’aspecte d’aquest i vaig utilitzar un encaminador per fer que la fusta fos menys gruixuda. Haureu de mesurar vosaltres mateixos l’alçada de la pantalla, ja que és possible que no tingueu la mateixa pantalla.

Canvis al tauler esquerre

El botó d’engegada es troba al tauler de fusta situat a la part esquerra de la cuina. Per a això, es va practicar un forat a l'extrem superior esquerre del panell. Tingueu en compte que la millor ubicació per a aquest botó es troba a la part superior, com es farà evident quan llegiu el pas de muntatge. Dins de l'armari s'afegirà un nou panell superior (per enganxar la tira LED i protegir l'electrònica), de manera que és millor tenir el botó a sobre d'aquest panell.

A l'interior del tauler esquerre, he utilitzat una petita punta d'encaminador per crear una ranura per passar el cable d'alimentació.

Canvis a la placa inferior

Per al connector DC, he triat la part inferior per muntar-lo. Com que el panell inferior és bastant gruixut, primer foradeu un forat prou gran per al connector real (la part metàl·lica del connector). A continuació, foradeu -des de la part inferior cap amunt- un forat més gran (per descomptat, no del tot pel panell inferior!), Ja que el connector té una carcassa de plàstic que no serà la mateixa. La fixació del tauler DC es pot enganxar al seu lloc.

Pas 4: electrònica

L’electrònica d’aquest projecte és realment molt senzilla. Tot el projecte funciona amb una petita font d'alimentació de 12V. Un botó de bloqueig, us permetrà encendre i apagar l’energia. L'Arduino Nano i altres parts funcionen en realitat a 5 V, de manera que la tensió es converteix mitjançant un convertidor de corrent continu CC-DC. Tingueu en compte que la tira LED que he fet servir requereix 12V.

L'Arduino Nano es troba al centre i està connectat a:

• Potència de 5 V de dòlar DC-DC
• 4 botons (Start, Stop, Plus i Minus)
• DS3231
• Pantalla TM1637
• Zumbador
• Tira LED

Els quatre botons es connecten simplement a una entrada digital i a GND. Al codi, s’estableix la captació interna. El DS3231 es connecta mitjançant I2C. Per a un Arduino Nano, SDA està connectat a A4 i SCL a A5. La pantalla requereix dos ports digitals al costat de 5V i GND.

Per al brunzidor i la tira LED, he utilitzat un petit perfboard. Les dues parts estan connectades a una sortida digital de l'Arduino. La tira LED es connecta mitjançant una resistència d'1 kOhm i un transistor. Per comoditat durant el muntatge, vaig connectar la tira LED amb un connector. Quan vaig acabar de soldar, m’hauria agradat fer servir més connectors. Amb els connectors, podeu provar totes les peces per separat i, si una peça falla per qualsevol motiu, és més fàcil substituir-la.

Per evitar curtcircuits, vaig utilitzar àmpliament tubs retractilables. I abans de reduir els tubs, comproveu si tots funcionen.:-)

Pas 5: Muntatge

Ara toca muntar la cuina. Primer, inseriu tots els botons als forats designats. A mesura que feia servir botons LED, cadascun amb un color diferent, vaig triar el següent ordre (d’esquerra a dreta): blau, groc, verd i vermell

La funcionalitat dels botons serà (del mateix ordre): augmentar el temporitzador, disminuir el temporitzador, iniciar el temporitzador del forn i aturar-se.

A continuació, afegiu el botó d’engegada, la presa de corrent continu i la pantalla. Tingueu en compte que la pantalla TM1637 tenia un connector a la part frontal. Aquest connector s'ha eliminat (dessoldat). Vaig inserir els components que he esmentat anteriorment i després he seguit el manual d'Ikea fins que es pugui muntar el taulell a la cuina. Tingueu en compte que soldar els components quan la cuina ja està una mica construïda fa que sigui més fàcil, ja que no cal que subjecteu els components.

Com que aquest serà un projecte amb què jugaran els nens, és una bona idea protegir tots els aparells electrònics. No és per protegir els nens, sinó per protegir l'electrònica d'aquestes petites mans que exploren …:-) També es pot enganxar la tira LED. N’hi ha prou amb un petit forat per passar els cables. Simplement retalleu una part rectangular a partir de 5 mm de dimensions de MDF x mm. Es poden utilitzar trossos de ferralla per mantenir la placa al seu lloc. No bloquegeu cap forat preforat als panells laterals, ja que són necessaris per muntar la cuina.

Quan es va acabar la cuina, vaig crear un bonic logotip en vinil negre i vaig tallar una mica de plàstic transparent vermell (d’un vell despertador) en les dimensions correctes per a la pantalla.

Pas 6: Programació de l'Arduino

Per programar l’Arduino, he utilitzat l’Arduino IDE. El programa requereix instal·lar 4 mòduls. Aquests són:

• DS1307RTC (a gestionar biblioteques a Arduino IDE)
• Hora (https://github.com/PaulStoffregen/Time)
• TM1637Display (https://github.com/avishorp/TM1637)
• Filferro (incorporat)

El codi conté molts comentaris en línia per obtenir més aclariments, ja que no crec que el codi en si s’explicaria a tothom (inclòs jo mateix al cap d’un parell de mesos). El que falta als comentaris és una visió general de com funciona tot. Així doncs, aquí oferiré una descripció ràpida del programa.

Després del procediment de configuració, el programa pot ser un dels quatre estats, ja que l'Arduino és:

• Mostrar l'hora a la pantalla (estat predeterminat)
• Configuració del temporitzador
• Es mostra el temporitzador que compte enrere fins a les 00:00
• Pitant

En el procediment de bucle estàndard, passaran les coses següents a cada bucle:

• Comproveu els botons si se n'ha premut un i actueu en conseqüència

  Per exemple, augmenteu el temporitzador amb un pas, atureu el temporitzador i canvieu l'estat per mostrar l'hora, etc

• Comproveu si cal fer alguna cosa en funció de l’estat actual

  Per exemple, reduïu el temps a mesura que ha passat un segon o mostreu el temps nou, ja que ha canviat

Pas 7: Diverteix-te !

A les meves filles els agrada jugar amb la cuina. Hi fabriquen tot tipus de coses, creps, pastissos, cafè, xocolata calenta, sopa, etc.

Normalment no se’ls permet prémer cap botó a la nostra cuina, però en el seu lloc només es pot mantenir un botó, prémer un botó tan fort com vulguin i prémer el botó amb un altre objecte.:-)

Tingueu en compte que el brunzidor és realment força fort. Muntar-hi un petit tros de cinta ho solucionarà fàcilment.

Gran Premi al Design For Kids Challenge