Pengaduk Kopi HotOrNot: 5 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:09

Pengadun Minuman yang bijak untuk diberitahu bila selamat diminum tanpa terbakar.

Inspirasi untuk projek ini adalah hasil karya saya sendiri. Saya cenderung minum teh terlalu cepat, dan dinyanyikan atau dibakar di bibir atau lidah dan kemudian perlu menunggu sebentar sehingga teh sejuk.

Baru-baru ini, terdapat kajian yang menunjukkan hubungan antara minum teh panas dan barah esofagus. Berikut adalah pautan ke kertas asal https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/ijc.32220 https://edition.cnn.com/2019/03/20/health/hot-tea-linked -untuk lebih tinggi-kanser-risiko-kajian-intl / index.html

Projek ini adalah usaha rendah untuk membuat Stirrer sederhana yang boleh dicelupkan ke dalam minuman panas. Inti keseluruhan projek adalah cip ATtiny85 yang berjalan pada 8Mhz. Sensor suhu disediakan oleh Sensor DS18b20.

Bekalan

ATtiny85 SOIC Chip atau Digispark Module

Sensor DS18b20

LED WS2812B

A03416 Mosfet

Langkah 1: Keperluan dan Analisis

Saya memulakan idea dengan membayangkan bagaimana pengguna ingin berinteraksi dengan peranti dan apa pengalaman mereka. Saya menemu ramah beberapa rakan saya menggunakan media sosial dan kumpulan sembang. Ini membantu saya mengetahui keperluan umum yang mendasari.

Berikut adalah syarat biasa

1) Saya menjangkakan peranti ini berfungsi dua kali sehari selama sebulan, tanpa perlu dicas.

2) Saya berharap dapat mengetahui suhu sebenar minuman saya.

3) Saya boleh membersihkan peranti dengan mudah dan dengan air yang mengalir.

4) Sama sekali tidak berat, dan kira-kira seberat pensil.

5) Ia harus mempunyai faktor bentuk pengadun.

6) Ia harus dapat menyesuaikan diri dengan setiap jenis cawan teh / kopi yang terdapat di sekitar saya.

Sebilangannya senang ditemui (berdasarkan pengalaman), tetapi ada yang menjadi tanda tanya besar. Walaupun begitu, saya mula memesan bahagian dan menyusun litar kerja asas yang dapat saya uji dan perbaiki objektif saya.

Pada mulanya saya berfikir untuk tidak meletakkan Li Ion Battery kerana sekatan dan perakuan eksport yang perlu saya lalui. Saya merancang reka bentuk saya menggunakan bateri CR2032.

Bateri habis selama beberapa hari sebelum habis dan ditolak kerana saiz produk mulai membebankan. Sebilangan rakan saya memilih keseluruhan idea bateri yang boleh diganti.

Prototaip awal saya juga dengan LED diskrit Merah, Kuning dan Hijau yang terikat pada pin I / O Attiny85.

Saya mendapat maklumat yang lebih baik dan lebih baik mengenai tingkah laku sistem, yang memberikan keyakinan untuk terus maju dan mencuba kod Daya Rendah untuk Attiny85.

Langkah 2: Beralih ke WS2812B dan MOSFET Daya Rendah

Saya mengalihkan LED saya dari diskrit ke RGB WS2812, kerana saya menyedari bahawa saya mungkin memerlukan lebih banyak Pin I / 0 untuk kegunaan lain.

Saya juga mengetahui bahawa LED diskrit tidak dapat memberikan pelbagai pencahayaan yang saya harapkan, tanpa menggunakan PWM.

Saya mempunyai pengalaman menggunakan LED WS2812B dan saya sangat menyukainya, tetapi satu-satunya kebimbangan saya ialah tarikan semasa mereka semasa mereka tidak menyala. Setiap LED dapat menarik kira-kira 1mA dari Bateri ketika tidak menyala, sehingga membuang tenaga apabila tidak berfungsi.

Walaupun Attiny85 sedang tidur, cabutan DS18B20 dan jalur WS2812LED 8 LED semasa kira-kira 40mA, yang merupakan kawasan masalah besar.

Ada idea. Saya dapat menghidupkan LED dan sensor DS18b20 menggunakan Mosfet Logic Level.

Saya memerhatikan MOSFET AO3416 yang mempunyai Rds (on) rendah 22mohm ketika Vgs 1.8v. MOSFET ini adalah pilihan yang tepat untuk dimasukkan ke dalam rangkaian saya dan mencuba.

Saya berjaya menurunkan keperluan kuasa siap sedia dari 40mA ke bawah 1uA dengan menggunakan MOSFET. Saya mendapat sedikit masa, kerana setelah kuasa LED terputus, ia harus dimulakan semula dan memerlukan sedikit masa untuk berlaku.

Butang taktil dalam gambar digunakan untuk membangunkan Attiny85 dari tidur nyenyak dan mula mengukur suhunya.

Secara keseluruhan, saya gembira dengan keseluruhan litar dan memutuskan sudah tiba masanya untuk merancang PCB untuk keseluruhan litar.

Langkah 3: Merangka PCB

Saya mengambil masa agak lama untuk merancang PCB di EasyEDA.

Pertama terdapat dua lompatan iman yang saya lalui

1) Saya tidak menguji LED SK6812 kerana tidak mempunyai LED. Saya membaca dokumentasi LED dan ia serupa dengan LED WS2812B.

2) Cip pengecas Li Ion LTC4054, saya tidak mempunyai pengalaman merancang dengannya.

Saya membaca banyak nota reka bentuk untuk kedua-dua peranti dan mengetahui apa yang saya perlukan.

Untuk LED SK6812, saya dapati bahawa menyoldernya dengan tangan akan menyakitkan. Tetapi saya tidak dapat mencari alternatif untuknya. EDA mudah mempunyai komponen yang dirancang, dan saya menggunakannya. Saya juga akhirnya mengesahkan susun atur pad reka bentuk dengan lukisan mekanikal LED dan mengesahkan bahawa ia berada dalam spesifikasi.

LTC4054 adalah cip yang cukup mudah untuk digunakan. Saya menetapkan arus pengecasan Bateri Li Ion ke 200mA, kerana bateri saya 300mA, yang menjadikan arus pengecasan kurang dari 1C, dan secara keseluruhan baik untuk bateri dan pengecas.

Saya membeli bateri dan menyusun PCB saya. Dimensi PCB adalah 30mm x 15mm, dan semua komponen berada di bahagian atas PCB.

Saya membuat pesanan di JLCPCB pada minggu terakhir bulan April, dan PCB datang pada minggu pertama bulan Mei.

Seorang rakan yang mempunyai tangan yang stabil dan memperbaiki telefon untuk mencari nafkah menolong saya menyolder semua bahagian untuk PCB. Yang paling sukar adalah LED SK6812. Semuanya disolder dengan sangat baik, dan saya juga telah melakukan ujian asas pada LED dan ATtiny. Dalam gambar di bawah, LED SK6812 adalah dua segi empat putih di tepi papan, di sebelah kanan penyambung Mikro USB. LTC4054 adalah cip berkaki 5 kecil di tengah papan. Segi empat tepat putih di pinggir bawah papan (kanan LTC4054) adalah butang set semula. ATtiny85 adalah cip SOIC berkaki 8. ketiga-tiga pad di sebelah kanan sekali adalah untuk menghubungkan sensor suhu DS18b20.

Saya mempunyai penyesuai klip SOIC yang saya gunakan untuk memprogram ATtiny85 seperti gambar di bawah.

Saya terus mengemas kini kemajuan projek saya di Instagram, dengan video juga.

Langkah 4: Menggunakan Pengadun

Untuk menggunakan pengadun, yang harus anda lakukan hanyalah

1) Masukkan sensor logam ke dalam minuman anda.

2) Tekan butang pada Stirrer

3) Tunggu led pada pengaduk untuk mula berkedip kuning. Minuman anda berada pada suhu yang sesuai untuk diminum.

Langkah 5: Meneruskan Idea

Saya menyedari setelah meneliti bahawa adalah idea yang baik untuk membincangkan projek ini dan menimbulkan minat mengenai idea tersebut sebelum saya memberikan lebih banyak sumber kepadanya.

Peranti ini beroperasi sejak dua bulan terakhir apabila digunakan dua kali sehari.

Saya mempunyai pilihan untuk berpindah ke termokopel atau tetap dengan pilihan sensor semasa. Termokopel lebih tahan terhadap suhu dan tersedia dalam ukuran yang sangat kecil. DS18b20 di sisi lain cukup besar sehingga tidak dapat dimasukkan ke dalam slot bujur kecil yang terdapat di kebanyakan cawan kopi, ketika anda membeli kopi di Starbucks atau Dunkin Donuts.

Terdapat juga masalah keselamatan. Ada kemungkinan bahawa bahan kimia yang digunakan semasa proses pematerian dan pembuatan akan larut ke dalam kopi. Membersihkan pengaduk adalah masalah lain, kerana akan ada bateri di dalamnya, jadi reka bentuk mesti dapat membenarkannya. Tidak sukar untuk merancang sesuatu seperti ini, tetapi juga tidak remeh.

Saya telah memulakan perbincangan awal dengan beberapa pereka perindustrian berguna yang kelihatan berminat untuk menyumbang, mari kita lihat ke mana projek ini menuju. Akan sangat mengagumkan sekiranya projek ini menjadi kejayaan komersial dan membantu menyelamatkan nyawa. Jari Dilintasi!