D4E1 - DIY - Teknologi Bantuan: 'Skala Bantuan 2018': 7 Langkah

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

Veronique adalah seorang wanita berusia 36 tahun yang bekerja di "Het Ganzenhof" kerana sindrom kongenitalnya (Rubinstein-Taybi). Di sini dia mengambil tugas membantu melaksanakan resipi dengan menimbang kuantiti. Proses ini selalu dilakukan oleh pelanggan kami dengan bantuan skala dapur biasa. Skala dapur ini membawa beberapa masalah dengannya kerana Veronique tidak tahu nombor atau huruf, tidak dapat membaca dan mempunyai hujung jari yang menebal akibat sindromnya. Oleh kerana itu, pelanggan kami selalu memerlukan bantuan oleh pihak ketiga semasa proses ini. Oleh itu, permintaan untuk membuat bantuan skala yang membolehkan Veronique menimbang kuantiti secara autonomi datang dari latar itu sendiri.

Sepanjang projek ini, kami fokus untuk membuat skala baru yang dapat digunakan di dapur. Dari analisis kami, kami menyimpulkan bahawa sekurang-kurangnya 3 elemen mesti ada untuk memastikan skala dapat digunakan, iaitu: butang On / Off, butang Tare dan paparan untuk menentukan berapa banyak yang telah ditimbang. Terutama yang terakhir adalah cabaran dalam projek kerana pelanggan kami mempunyai usia mental yang lebih rendah. Akhirnya, kami memutuskan untuk menggunakan simbol pencahayaan (panah merah ke atas - ibu jari hijau - anak panah merah ke bawah) dalam prototaip terakhir kami 1.9 untuk menunjukkan berapa banyak yang telah ditimbang.

Langkah 1: Bahan dan Alat

Dalam langkah ini kita akan membincangkan semua bahan yang kita gunakan.

Catatan: beberapa pengetahuan mengenai percetakan 3D dan pengaturcaraan Arduino berguna…

BAHAN

KES

• 2 x kepingan Polistirena 2mm (600 x 450 mm)
• kepingan PMMA telus 2 mm (15 x 30 mm)
• Lembaran PVC Forex 10 mm (15 x 50 mm)
• pelekat atau pelekat hitam (50 x 50 mm)
• titik pelekat merah dan hijau
• Skru 6 x M3.5x12 csk
• 2 x M2.5x35 csk skru mengetuk sendiri
• Mur dan bolt 6 x M3x12
• peredam pelekat diri
• Filamen pencetak 3D PLA atau PET-G
• Gam CA
• Gam UV

ELEKTRONIK

• Arduino Nano
• kabel usb mini
• Beban sel + permukaan permukaan kaca (5kg)
• HX-711
• LED 6 x 5V WS2812b
• Palam kuasa
• Penyesuai kuasa 5V
• 16x2 I²C lcd
• Pengekod putar
• butang tekan besar
• suis putar besar
• pin pengepala wanita
• perempuan - wayar dupont lelaki
• Perintang 3 x 10K
• Perintang 220 ohm
• Kapasitor 3 x 1nf
• Fius 500 mA
• Papan Perf
• Beberapa Pateri
• Beberapa wayar nipis

ALAT

• Pencetak 3D (creality CR-10)
• senapang haba atau wayar panas
• gunting dan pisau stanley
• pembaris besi
• besi pematerian
• gergaji bulat atau gergaji pita
• latih tubi
• lubang lubang 22 dan 27 mm
• gerudi tanpa wayar + set gerudi
• sebilangan kertas pasir (240 grit)

Langkah 2: Bahagian Bercetak 3D

Untuk bahagian bercetak 3D, anda memerlukan cetakan besar (Creality cr-10 300x300 mm) untuk mencetak sisi dalam satu masa. Anda juga boleh memotongnya menjadi bahagian yang lebih kecil dan merekatkannya bersama dengan gam CA, tetapi untuk kekuatan yang optimum disarankan untuk mencetaknya dalam satu bahagian.

Filamen yang disukai untuk digunakan adalah PET-G dan sebagai pilihan kedua PLA, kedua-duanya adalah makanan yang selamat tetapi PET-G lebih kuat dan tahan lama untuk panas atau cahaya matahari langsung.

Anda perlu mencetak:

1 x sisi 1

1 x sisi 2

2 x anak panah penunjuk

1 x penunjuk jempol ke atas

1 x pemegang lcd

Spacer butang 2 x

Penyesuai skala 1 x

6 x sisipan skru

Adalah disyorkan untuk mencetak pada ketinggian lapisan 0,2 mm dan dengan sokongan untuk indikator, semua bahagian lain boleh dicetak tanpa sokongan.

Langkah 3: Elektronik dan Perisian

Penjelasan mengenai elektronik terpakai

Untuk elektronik kami telah menggunakan Arduino Nano kerana saiznya kecil. Cip penguat sel beban HX 711 disambungkan ke sel beban berkadar 5kg yang dikumpulkan dari skala dapur yang murah. Jalur led 5V ws2812b 60 leds / m digunakan untuk menunjukkan jumlah pesakit kami, ia dipotong dalam 3 keping 2 led. Kemudian kami menggunakan butang telemecanique dan suis putar dengan blok penghubung sebagai butang tare dan suis hidup / mati. Lcd 16x2 I²C digunakan untuk menunjukkan tetapan berat yang boleh disesuaikan dan berat yang diukur sebenarnya. Pengekod putar digunakan untuk menyesuaikan tetapan berat yang boleh disesuaikan dan menetapkannya semula menjadi sifar jika diperlukan. Semuanya dikuasakan oleh penyesuai dinding 5V 500mA dengan palam kuasa yang sesuai.

Sambungan

Untuk mengelakkan kekacauan wayar seperti pada prototaip sebelumnya, kami telah menggunakan pin header wanita dan wayar dupont (lelaki - wanita) untuk menghubungkan semua butang dan sensor ke Arduino. Sekiranya sesuatu pecah itu mudah diperbaiki kerana reka bentuk modular.

HX 711

• VDD pergi ke 3.3V
• VCC menuju ke 5V
• Data masuk ke D2 Arduino
• Jam menuju ke D3 Arduino
• Gnd menuju ke tanah

Sel beban => HX 711

• Merah menjadi merah
• hitam hingga hitam
• putih hingga putih
• hijau / biru hingga hijau / biru

Jalur yang diketuai

• + menuju ke 5V
• Data masuk ke D6 Arduino dengan perintang 220 ohm di antara
• - menuju ke tanah

Butang tare

• + menuju ke 5V
• - pergi ke D10 dengan resistor penarik 10K ke tanah

Palam kuasa

• + menuju ke suis Hidup / Mati dengan sekering 500mA di antara
• - menuju ke tanah
• Kapasitor 100nF selari dengan + dan -

Suis putar hidup / mati

• sebelah kaki menuju ke palam kuasa dengan fius
• kaki yang lain menuju ke 5V

Pengekod putar

• Gnd menuju ke tanah
• + menuju ke 5V
• SW menuju ke D11 di Arduino
• DT menuju ke D8 Arduino dengan perintang 10K di antara dan kapasitor 100nF disambungkan ke tanah
• CLK menuju ke D9 Arduino dengan perintang 10K di antara dan kapasitor 100nF disambungkan ke tanah

LCD 16x2 I²C

• SCL menuju ke A5 di Arduino
• SDA menuju ke A4 di Arduino
• VCC menuju ke 5V
• GND menuju ke tanah

Perisian

Kami telah menggunakan Arduino IDE untuk memprogram semuanya …

Untuk menentukur sel beban, anda perlu memuatkan lakaran kalibrasi terlebih dahulu ke Arduino anda. Lebih mudah mengkalibrasi sel beban jika anda menggunakan objek dengan berat yang diketahui.

Setelah anda mengetahui faktor penentukuran sesuaikannya dalam kod akhir untuk skala dan muatkan ke Nano…

Maklumat lebih lanjut ditambahkan dalam komen kod, setelah memuat naik bahagian pengkodan selesai.

Langkah 4: Menyiapkan Perhimpunan BAHAGIAN 1

MEMOTONG DAN MENGISI LEMBARAN PS

Potong kepingan mengikut rancangan yang ditunjukkan di atas, kami menggunakan pemotong kotak dan pembaris besi untuk memotong tepi lurus.

Catatan: ricih lembaran logam juga berfungsi untuk memotong kepingan.

Untuk lubang-lubang itu kami menggunakan bit gerudi kecil untuk mendahului dan lubang gergaji 22 dan 40 mm yang dipasang di gerudi meja dengan beberapa penjepit untuk menggerudi lubang yang lebih besar.

Pasir dengan kira-kira 240 grit jika diperlukan.

Untuk permukaan lipat, kami memotong sedikit di sepanjang garis dan memanaskan kawasan dengan wayar panas yang disesuaikan dan jig dengan sudut 120 °. Ini menghasilkan lipatan yang bagus dan bersih. Anda boleh menggunakan senapang panas untuk melipat cadar, tetapi anda harus berhati-hati agar plastik tidak berkerut dan terlalu panas.

MEMOTONG DIAL INDIKATOR AKRIK

Kami menggunakan lubang gergaji 27 mm tanpa bit gerudi tengah pada gerudi meja untuk membuat panggil.

Pasang tepi kasar dan berhati-hati untuk tidak memotong diri anda!

Akhir sekali menjadikan akrilik lutsinar lebih keruh dengan mengamplas permukaan dengan 240 grit.

MEMOTONG DAN MEMETIK PVC FOREX

Kami menggunakan lembaran Forex untuk membuat asas yang kukuh untuk sel beban dan pendakap pemasangan untuk PCB dan led.

Potong kepingan setebal 10 mm sesuai dengan lakaran di atas dan lekatkan bersama menggunakan gam CA.

Buat lekukan kecil pada kepingan 40 x 40 mm untuk menampung sel beban.

Predrill lubang mengikut sel beban dan pendakap anda untuk PCB.

PS SNAP HOOKS

Buat 8 cangkuk kecil dengan merekatkan kepingan 10 x 10 mm kepingan PS 2 mm ke sekeping 10 x 15 mm dengan gam CA. Ratakan mereka secara merata di sisi panjang shell PS (gambar ketiga). Dua per sisi di permukaan atas dan dan satu di setiap permukaan sisi yang dilipat. Lekatkannya di tempat kira-kira 4 mm dari tepi.

Langkah 5: Menyiapkan Perhimpunan BAHAGIAN 2

Memasang Pemegang LCD

Potong sekeping akrilik mengikut garis besar pemegang lcd. Bor 2 lubang di setiap sisi dekat ke tepi dan melalui akrilik dan pemegangnya sendiri. Pasang lcd ke pemegang lcd menggunakan mur dan baut 4 x M3. Kemudian pasangkan pemegang akrilik dan lcd dengan lcd ke bahagian sisi menggunakan bolt flathead 2 x M3 dan selamatkan dengan mur.

Lubang plat bawah

Lekatkan sisipan skru ke sisi bersudut cangkang atas dan letakkan sama rata. Sekarang sejajarkan cangkang atas dengan sisi dan plat asas dan jejak lubang ke pelat asas. Sekarang gerakkannya dengan menggunakan bit gerudi 2 mm dan ketatkannya di permukaan luar. Lakukan perkara yang sama untuk pemegang pendakap PCB.

Melekatkan cincin plat penyesuai

Lekatkan cincin penyesuai ke tempat tidur berat kaca dengan menggunakan gam UV. Sejajarkannya dengan potongan ke arah lubang penunjuk. Pastikan cincin sedikit bersudut untuk membuatnya rata dengan skala, ini disebabkan oleh lenturan sel beban.

Tab gam untuk permukaan penimbang

Buat tab 8 7 x 3 mm dari PS dan lekatkan dengan 2. Langkah seterusnya adalah merekatkannya ke permukaan penimbang, ini perlu diselaraskan dengan potongan cincin pelekat penyesuai pada 4 titik. Ini diperlukan untuk mengamankan permukaan penimbang ke skala.

Melukis penunjuk bercetak 3D

Untuk mengelakkan penunjuk bercetak 3D menyerap cahaya, Kami telah melukis bahagian dalamnya dengan warna perak, sehingga dapat memantulkan cahaya dari led.

Langkah 6: Perhimpunan

1. Pasang PCB di pendakap dan selamatkan dengan menggunakan skru 2 x M3.5x12
2. Lekatkan pangkalan sel beban, pendakap pcb dan pemegangnya di tempatnya
3. Sambungkan semuanya ke PCB mengikut Skema Fritzing
4. Pasang semuanya di tempat:

Butang Tare di permukaan atas dengan spacer butang di antara dan selamatkan dengan skru pendakap

Suis Hidup / Mati menggunakan prosedur yang sama tetapi di sebelah dengan bahagian pemegang lcd

Pasang lekapan pada pendakap yang dipimpin.

Pengekod putar ke bahagian sisi menggunakan mur dan mesin basuh untuk menahannya dan kencangkan kenop ke batang

Pada bahagian sisi lain, tambahkan palam kuasa dan gerudi jika perlu, selamatkan dengan kacang yang diberikan

Akhir sekali pasangkan loadcell ke dasar dan pastikan ia rata

5. Tekan penunjuk dail melalui lubang dan pasir jika perlu, tekan lensa akrilik ke indikator

6. Geser sisi ke pelat dasar dan pasangkan cengkerang atas ke tempatnya

7. Skru 8 M3.5x12 ke pelat asas yang menahan shell atas dan pendakap pcb

8. Tambahkan peredam pelekat getah ke bahagian belakang plat asas pada titik lenturan yang paling kritikal

9. Benarkan permukaan timbang kaca dan gelang penyesuai untuk memuatkan sel

10. Tambahkan permukaan penimbang dan sejajarkan dengan potongan

Perhimpunan selesai!

Langkah 7: Hasilnya

Alat bantu Skala memungkinkan Veronique menimbang bahan-bahannya sendiri.

Petunjuk ini memungkinkannya untuk memahami apa yang terjadi ketika dia menambah berat badan. Pengasuh dapat menyesuaikan dan menetapkan semula jumlahnya, dengan manual instruksi dan beberapa latihan dia dapat melakukan tugas-tugas ini secara bebas. Ini adalah peningkatan besar daripada prosedur penimbangan yang dia hadapi sebelumnya.

weegschaalhulp2018.blogspot.com/

Terima kasih khas kepada: Veronique & "Het Ganzehof"

Projek dibuat oleh: Fiel C., Jelle S. & Laurent L.