D4E1 - Kendin Yap - Yardımcı Teknoloji: 'Scale Aid 2018': 7 Adım

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:20

Veronique, doğuştan sendromu (Rubinstein-Taybi) nedeniyle "Het Ganzenhof" da çalışan 36 yaşında bir kadındır. Burada miktarları tartarak tariflerin uygulanmasına yardımcı olma görevini üstlenir. Bu işlem her zaman müşterimiz tarafından sıradan bir mutfak terazisi yardımıyla yapılmıştır. Bu mutfak terazisi, bazı sorunları beraberinde getiriyor çünkü Veronique herhangi bir sayı veya harf bilmiyor, okuyamıyor ve sendromunun bir sonucu olarak parmak uçları kalınlaşmış. Bu nedenle müvekkilimiz bu süreçte her zaman üçüncü şahısların yardım eline ihtiyaç duymuştur. Bu nedenle, Veronique'in miktarları bağımsız olarak tartmasına olanak tanıyan bir terazi yardımı oluşturma talebi, ortamın kendisinden geldi.

Proje boyunca mutfakta kullanılabilecek yepyeni bir terazi oluşturmaya odaklandık. Analizimizden, bir terazinin kullanılabilmesi için en az 3 öğenin mevcut olması gerektiği sonucuna vardık, yani: Açma/Kapama düğmesi, Dara düğmesi ve halihazırda ne kadar tartıldığını belirlemek için bir ekran. Özellikle ikincisi proje içinde bir zorluktu çünkü müşterimizin zihinsel yaşı daha düşük. Son olarak, ne kadar tartıldığını belirtmek için son prototipimiz 1.9'da aydınlatma sembollerini (yukarı kırmızı ok – yeşil başparmak – aşağı kırmızı ok) kullanmaya karar verdik.

Adım 1: Malzemeler ve Araçlar

Bu adımda kullandığımız tüm malzemeleri tartışacağız.

Not: 3D baskı ve Arduino programlama hakkında bazı bilgiler faydalıdır…

MALZEMELER

DURUM

• 2 x 2 mm Polistiren yaprağı (600 x 450 mm)
• 2 mm şeffaf PMMA tabakası (15 x 30 mm)
• 10 mm Forex PVC levha (15 x 50 mm)
• siyah çıkartma veya çıkartma (50 x 50 mm)
• kırmızı ve yeşil etiket noktaları
• 6 x M3.5x12 csk vida
• 2 x M2.5x35 csk kendinden kılavuzlu vida
• 6 x M3x12 somun ve cıvata
• kendinden yapışkanlı amortisörler
• PLA veya PET-G 3d yazıcı filamenti
• CA tutkalı
• UV tutkalı

ELEKTRONİK

• Arduino Nano
• mini usb kablosu
• Yük hücresi + cam tartım yüzeyi (5kg)
• HX-711
• 6 x 5V WS2812b led
• Elektrik fişi
• 5V güç adaptörü
• 16x2 I²C lcd
• Döner kodlayıcı
• büyük buton
• büyük döner anahtar
• dişi başlık pimleri
• dişi - erkek dupont teller
• 3 x 10K direnç
• 220 ohm direnç
• 3 x 1nf kapasitör
• 500 mA sigorta
• Mükemmel kurulu
• Bazı Lehim
• Bazı ince teller

ALETLER

• 3D yazıcı (creality CR-10)
• ısı tabancası veya hotwire
• makas ve stanley bıçağı
• demir cetvel
• havya
• daire testere veya şerit testere
• masa matkabı
• delik testeresi 22 ve 27 mm
• akülü matkap + matkap seti
• biraz zımpara kağıdı (240 kum)

2. Adım: 3D Basılı Parçalar

3D baskılı parçalar için, tek seferde kenarları basmak için büyük bir baskı yatağına (Creality cr-10 300x300 mm) ihtiyacınız olacak. Bunları daha küçük parçalara bölebilir ve CA yapıştırıcı ile birbirine yapıştırabilirsiniz, ancak optimum dayanıklılık için tek parça halinde yazdırmanız önerilir.

Kullanılması tercih edilen filament PET-G ve ikinci seçenek olarak PLA'dır, her ikisi de gıdaya uygundur ancak PET-G daha güçlü ve ısıya veya doğrudan güneş ışığına daha dayanıklıdır.

Yazdırmanız gerekecek:

1 x yan 1

1 x yan 2

2 x gösterge oku

1 x gösterge başparmak yukarıya

1 x lcd tutucu

2 x düğme ara parçası

1 x ölçek adaptörü

6 x vidalı ekler

0,2 mm katman yüksekliğinde ve göstergeler için desteklerle yazdırılması önerilir, diğer tüm parçalar desteksiz yazdırılabilir.

3. Adım: Elektronik ve Yazılım

Kullanılan elektroniklerin açıklaması

Elektronik için küçük boyutu nedeniyle bir Arduino Nano kullandık. HX 711 yük hücresi amplifikatör çipi, ucuz bir mutfak terazisinden toplanan 5 kg'lık bir nominal yük hücresine bağlanır. Hastamıza miktarını belirtmek için 5V ws2812b 60 led/m led şerit kullanılmış olup, 2 led olmak üzere 3 parça halinde kesilmiştir. Daha sonra dara düğmesi ve açma/kapama düğmesi olarak bağlantı blokları ile bir telemekanik düğme ve döner anahtar kullandık. 16x2 I²C lcd, ayarlanabilir ağırlık ayarını ve gerçek ölçülen ağırlığı belirtmek için kullanılır. Ayarlanabilir ağırlık ayarını yapmak ve gerekirse sıfıra sıfırlamak için döner kodlayıcı kullanılır. Her şey, ilgili elektrik fişine sahip 5V 500mA duvar adaptörüyle çalışır.

Bağlantılar

Önceki prototiplerde olduğu gibi kablo karmaşasını önlemek için tüm düğmeleri ve sensörleri Arduino'ya bağlamak için dişi başlık pimleri ve dupont kablolar (erkek - dişi) kullandık. Modüler tasarımı sayesinde bir şey kırılırsa kolayca tamir edilebilir.

HX711

• VDD 3.3V'a gidiyor
• VCC 5V'a gidiyor
• Veriler Arduino'nun D2'sine gider
• Saat Arduino'nun D3'üne gidiyor
• Gnd yere gider

Yük hücresi => HX 711

• Kırmızı kırmızıya gider
• siyahtan siyaha
• beyazdan beyaza
• yeşil/maviden yeşile/maviye

LED şerit

• + 5V'a gider
• Veriler, aralarında 220 ohm'luk bir dirençle Arduino'nun D6'sına gider
• - yere gider

Dara düğmesi

• + 5V'a gider
• - 10K'lık bir yukarı çekme direnci ile D10'a gider

Elektrik fişi

• + arada 500mA sigorta ile Açma/Kapama anahtarına gider
• - yere gider
• + ve -'ye paralel bir 100nF kapasitör

Açma / Kapama döner anahtarı

• bir bacak sigorta ile elektrik fişine gidiyor
• diğer bacak 5V'a gidiyor

Döner kodlayıcı

• Gnd yere gider
• + 5V'a gider
• SW, Arduino'da D11'e gidiyor
• DT, aralarında 10K direnç ve toprağa bağlı 100nF kapasitör ile Arduino'nun D8'ine gider
• CLK, aralarında 10K direnç ve toprağa bağlı 100nF kapasitör ile Arduino'nun D9'una gider

16x2 I²C LCD

• SCL, Arduino'da A5'e gidiyor
• SDA, Arduino'da A4'e gidiyor
• VCC 5V'a gidiyor
• GND yere iner

Yazılım

Her şeyi programlamak için Arduino IDE'yi kullandık…

Yük hücresini kalibre etmek için önce Arduino'nuza kalibrasyon çizimini yüklemeniz gerekecektir. Bilinen bir ağırlığa sahip bir nesne kullanıyorsanız, yük hücresini kalibre etmek daha kolaydır.

Kalibrasyon faktörünü öğrendikten sonra, ölçeğin son kodunda ayarlayın ve Nano'ya yükleyin…

Daha fazla bilgi kodun yorumlarına eklenir, yüklendikten sonra kodlama kısmı yapılır.

Adım 4: Montajı Hazırlama BÖLÜM 1

PS LEVHALARINI KESME VE KATLAMA

Levhaları yukarıda gösterilen planlara göre kesin, düz kenarları kesmek için bir kutu kesici ve bir demir cetvel kullandık.

Not: Sac kesme makası, sacları kesmek için de çalışır.

Delikler için, önceden delmek için küçük bir matkap ucu ve daha büyük delikleri delmek için bazı kelepçelerle masa matkabı üzerine monte edilmiş 22 ve 40 mm'lik bir delik testeresi kullandık.

Gerekirse 240 kum ile zımparalayın.

Katlama yüzeyleri için hat boyunca hafifçe kestik ve alanı uyarlanmış bir sıcak tel ve 120° açılı bir mastar ile ısıttık. Bu güzel ve temiz kıvrımlar yaratır. Levhaları katlamak için bir ısı tabancası kullanabilirsiniz, ancak plastiğin kırışmasına ve aşırı ısınmasına karşı dikkatli olmalısınız.

AKRİLİK GÖSTERGE KADRANLARININ KESİLMESİ

Kadranları yapmak için masa matkabında merkez matkap ucu olmayan 27 mm'lik bir delik testeresi kullandık.

Pürüzlü kenarları zımparalayın ve kendinizi kesmemeye dikkat edin!

Son olarak yüzeyleri 240 kum ile zımparalayarak şeffaf akriliği daha bulanık hale getirin.

FOREX PVC KESME VE YAPIŞTIRMA

Yük hücresi için sağlam bir temel ve PCB ve ledler için bir montaj braketi oluşturmak için Forex sayfalarını kullandık.

10 mm kalınlığındaki levhaları yukarıdaki çizimlere göre kesin ve CA yapıştırıcı ile birbirine yapıştırın.

40 x 40 mm'lik parça üzerinde yük hücresini yerleştirmek için küçük bir girinti yapın.

Yük hücrenize ve PCB braketine göre delikleri önceden delin.

PS SNAP KANCALARI

10 x 10 mm'lik 2 mm PS levhasını 10 x 15 mm'lik bir parçaya CA tutkalı ile yapıştırarak 8 küçük kanca yapın. Bunları PS kabuğunun uzun kenarı boyunca eşit aralıklarla yerleştirin (üçüncü çizim). Üst yüzeyde yanlarda ikişer ve katlanmış yan yüzeylerin her birinde birer tane. Kenarlarından yaklaşık 4 mm uzağa yapıştırın.

Adım 5: Montajı Hazırlama BÖLÜM 2

LCD Tutucunun Monte Edilmesi

LCD tutucunun ana hatlarına göre bir parça akrilik kesin. Kenara yakın her iki tarafta ve akrilik ve tutucunun içinden 2 delik açın. 4 x M3 somun ve cıvata kullanarak lcd'yi lcd tutucuya monte edin. Ardından akrilik ve lcd ile lcd tutucuyu 2 adet M3 düz başlı cıvata kullanarak yan parçaya monte edin ve bir somunla sabitleyin.

Alt plaka delikleri

Vida eklerini üst kabuğun açılı kenarlarına yapıştırın ve eşit aralıklarla yerleştirin. Şimdi üst kabuğu kenarlarla ve taban plakasıyla hizalayın ve delikleri taban plakasına kadar takip edin. Şimdi bunları 2 mm'lik bir matkap ucu kullanarak delin ve dış yüzeyde pah açın. Aynı şeyi PCB braket tutucusu için de yapın.

Adaptör plakası halkasının yapıştırılması

Adaptör halkasını UV yapıştırıcı kullanarak tartının cam ağırlık yatağına yapıştırın. Gösterge deliklerine doğru kesiklerle hizalayın. Ölçekle aynı hizada olması için halkanın hafif açılı olduğundan emin olun, bunun nedeni yük hücresinin bükülmesidir.

Tartım yüzeyi için yapıştırma tırnakları

PS'den 8 adet 7 x 3 mm'lik çıkıntı yapın ve bunları 2'ye yapıştırın. Bir sonraki adım bunları tartım yüzeyine yapıştırmaktır, bunların adaptör plakası halkasının 4 noktasındaki kesikleriyle hizalanması gerekir. Bu, tartım yüzeyini tartıya sabitlemek için gereklidir.

3B yazdırılan göstergeleri boyama

3D baskılı indikatörlerin ışığı emmesini önlemek için içlerini ledlerin ışığını yansıtması için gümüşe boyadık.

Adım 6: Montaj

1. PCB'yi brakete monte edin ve 2 x M3,5x12 vida kullanarak sabitleyin
2. Yük hücresi tabanını, pcb braketini ve led tutucuyu yerine yapıştırın
3. Fritzing Şemasına göre her şeyi PCB'ye bağlayın
4. Her şeyi yerine monte edin:

Üst yüzeydeki Dara düğmesi, aradaki düğme ara parçası ile ve braket vidasıyla sabitleyin

Açma/Kapama anahtarı aynı prosedürü kullanarak ancak lcd tutucunun parçası ile yan tarafta

Ledleri led braketine yapıştırın.

Döner kodlayıcı, sabitlemek ve düğmeyi mile sabitlemek için bir somun ve bir rondela kullanarak yan kısma

Diğer taraftaki parçaya elektrik fişini takıp gerekirse delin, verilen somunla sabitleyin.

Son olarak loadcelli tabana sabitleyin ve düz olduğundan emin olun.

5. İbreli göstergeleri deliklerden itin ve gerekirse zımparalayın, akrilik lensleri göstergelerin üzerine bastırın

6. Yanları taban plakasına kaydırın ve üst kabuğu yerine oturtun

7. 8 M3.5x12'yi üst kabuğu ve pcb braketini sabitleyen taban plakasına vidalayın

8. En kritik bükülme noktalarında taban plakasının arkasına kauçuk yapışkanlı amortisörler ekleyin.

9. Cam tartım yüzeyini ve adaptör halkasını yük hücresine geçirin.

10. Tartım yüzeyini ekleyin ve kesiklerle hizalayın

Montaj tamamlandı!

7. Adım: Sonuç

Tartı yardımı, Veronique'in malzemeleri kendi başına tartmasını mümkün kıldı.

Bu göstergeler, kilo aldığında neler olduğunu anlamasını mümkün kılar. Bakıcılar, bir kullanım kılavuzu ve bazı uygulamalarla miktarı ayarlayabilir ve sıfırlayabilir, bu görevleri tamamen bağımsız olarak yapabilir. Bu, daha önce karşılaştığı tartım prosedürüne göre büyük bir gelişme.

weegschaalhulp2018.blogspot.com/

Özel teşekkürler: Veronique & "Het Ganzehof"

Projeyi yapan: Fiel C., Jelle S. & Laurent L.