D4E1 - DIY - Avustava tekniikka: '' Scale Aid 2018 '': 7 vaihetta

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:02

Veronique on 36-vuotias nainen, joka työskentelee Het Ganzenhofissa synnynnäisen oireyhtymänsä (Rubinstein-Taybi) vuoksi. Tässä hän ottaa tehtäväkseen auttaa reseptejä toteuttamalla punnitsemalla määriä. Asiakas on aina tehnyt tämän prosessin tavallisen keittiövaa'an avulla. Tämä keittiövaaka sisältää useita ongelmia, koska Veronique ei tunne numeroita tai kirjaimia, ei osaa lukea ja sormenpäät ovat paksuuntuneet oireyhtymän seurauksena. Tästä syystä asiakkaamme tarvitsi aina kolmansien osapuolten apua tämän prosessin aikana. Niinpä vaatimus luoda mittakaava, jonka avulla Veronique voi punnita määriä itsenäisesti, tuli itse asetuksesta.

Koko projektin ajan keskityimme luomaan upouusi vaaka, jota voidaan käyttää keittiössä. Analyysimme perusteella päädyimme siihen, että vähintään kolmen elementin on oltava läsnä vaa'an käytön varmistamiseksi, nimittäin: On/Off -painike, Tare -painike ja näyttö punnitun määrän määrittämiseksi. Erityisesti jälkimmäinen oli haaste projektissa, koska asiakkaamme on alempi henkinen ikä. Lopuksi päätimme käyttää valaistussymboleita (ylöspäin suuntautuva nuoli - vihreä peukalo - alaspäin oleva punainen nuoli) lopullisessa prototyypissä 1.9 osoittamaan, kuinka paljon painoa on jo punnittu.

Vaihe 1: Materiaalit ja työkalut

Tässä vaiheessa keskustelemme kaikista käyttämistämme materiaaleista.

Huomaa: jonkin verran tietoa 3D -tulostuksesta ja Arduino -ohjelmoinnista on hyödyllistä…

MATERIAALIT

TAPAUS

• 2 x arkkia 2 mm: n polystyreeniä (600 x 450 mm)
• arkki 2 mm läpinäkyvää PMMA: ta (15 x 30 mm)
• 10 mm Forex PVC -arkki (15 x 50 mm)
• musta tarra tai tarra (50 x 50 mm)
• punaisia ja vihreitä tarrapisteitä
• 6 x M3.5x12 csk -ruuvia
• 2 x M2.5x35 csk itsekierteittävät ruuvit
• 6 x M3x12 mutterit ja pultit
• itseliimautuvat pellit
• PLA- tai PET-G 3D-tulostimen filamentti
• CA -liima
• UV -liima

ELEKTRONIIKKA

• Arduino Nano
• mini usb -kaapeli
• Kuormakenno + lasipunnituspinta (5 kg)
• HX-711
• 6 x 5V WS2812b ledit
• Pistoke
• 5V virtalähde
• 16x2 I²C lcd
• Pyörivä anturi
• iso painike
• iso kiertokytkin
• naaraspuoliset otsatapit
• naaras - uros dupont -johdot
• 3 x 10K vastukset
• 220 ohmin vastus
• 3 x 1nf kondensaattorit
• 500 mA sulake
• Perf -lauta
• Jotain juotosta
• Jotkut ohuet johdot

TYÖKALUT

• 3D-tulostin (creality CR-10)
• lämpöpistooli tai hotwire
• sakset ja stanley -veitsi
• rautainen hallitsija
• juotin
• pyörösaha tai vannesaha
• pöytäpora
• reikäsaha 22 ja 27 mm
• akkuporakone + porasarja
• hieman hiekkapaperia (240 karkeus)

Vaihe 2: 3D -tulostetut osat

3D-tulostetuille osille tarvitset suuren tulostuslevyn (Creality cr-10 300x300 mm) sivujen tulostamiseksi kerralla. Voit myös leikata ne pienemmiksi osiksi ja liimata ne yhteen CA -liimalla, mutta optimaalisen lujuuden saavuttamiseksi on suositeltavaa tulostaa se yhtenä kappaleena.

Suositeltava filamentti on PET-G ja toisena vaihtoehtona PLA, molemmat ovat elintarviketurvallisia, mutta PET-G on vahvempi ja kestävämpi lämmölle tai suoralle auringonvalolle.

Sinun on tulostettava:

1 x sivu 1

1 x sivu 2

2 x osoitinnuoli

1 x ilmaisin peukalo ylös

1 x lcd -pidike

2 x painikeväli

1 x vaa'an sovitin

6 x ruuvit

On suositeltavaa tulostaa 0,2 mm: n kerroskorkeudella ja ilmaisimien tuilla, kaikki muut osat voidaan tulostaa ilman tukia.

Vaihe 3: Elektroniikka ja ohjelmistot

Selitys käytetystä elektroniikasta

Elektroniikassa olemme käyttäneet Arduino Nanoa, koska se on pieni. HX 711 -kuormakennovahvistinsiru on kytketty 5 kg: n nimelliseen punnituskennoon, joka on kerätty halvasta keittiövaa'asta. 5V ws2812b 60 lediä/m LED -nauhaa käytetään osoittamaan määrä potilaalle, se leikataan 3 kpl 2 lediä. Sitten olemme käyttäneet telemekaanista painiketta ja kiertokytkintä liitoslohkojen kanssa taarauspainikkeena ja virtakytkimenä. 16x2 I²C lcd -näyttöä käytetään ilmoittamaan säädettävä painoasetus ja todellinen mitattu paino. Pyörivää anturia käytetään säädettävän painon säätämiseen ja nollaamiseen tarvittaessa. Kaikki saa virtansa 5 V 500 mA: n seinäadapterista ja vastaavasta pistokkeesta.

Liitännät

Johtosotkun estämiseksi, kuten edellisissä prototyypeissä, olemme käyttäneet naaraspuolisia nastatappeja ja dupont -johtoja (uros - naaras) yhdistämään kaikki painikkeet ja anturit Arduinoon. Jos jokin rikkoutuu, se on helppo korjata modulaarisen rakenteen vuoksi.

HX 711

• VDD menee 3.3V
• VCC menee 5V jännitteeseen
• Tiedot menevät Arduinon D2: een
• Kello menee Arduinon D3: een
• Gnd menee maahan

Kuormakenno => HX 711

• Punainen menee punaiseksi
• mustasta mustaan
• valkoisesta valkoiseen
• vihreä/sininen - vihreä/sininen

LED-nauha

• + menee 5 V.
• Tiedot menevät Arduinon D6: een, jonka välissä on 220 ohmin vastus
• - menee maahan

Taara -painike

• + menee 5 V.
• - menee D10: een 10K: n vetovastuksella maahan

Pistoke

• + siirtyy virtakytkimeen, jonka välissä on 500 mA: n sulake
• - menee maahan
• 100nF kondensaattori rinnakkain + ja -

On / Off kiertokytkin

• toinen jalka menee virtapistokkeeseen sulakkeen kanssa
• toinen jalka menee 5V jännitteeseen

Pyörivä anturi

• Gnd menee maahan
• + menee 5 V.
• SW menee D11: een Arduinolla
• DT menee Arduinon D8: een, jonka välissä on 10K vastus ja 100nF kondensaattori kytketty maahan
• CLK menee Arduinon D9: een, jonka välissä on 10K vastus ja 100nF kondensaattori on kytketty maahan

16x2 I²C LCD

• SCL menee Arduinon A5: een
• SDA menee A4 -muotoon Arduinolla
• VCC menee 5V jännitteeseen
• GND menee maahan

Ohjelmisto

Olemme käyttäneet Arduino IDE: tä ohjelmoimaan kaiken…

Punnituskennon kalibroimiseksi sinun on ladattava ensin kalibrointiluonnos Arduinoosi. Punnituskennon kalibrointi on helpompaa, jos käytät tunnetun painoista esinettä.

Kun tiedät kalibrointikertoimen, säädä se asteikon lopullisessa koodissa ja lataa se nanolle …

Lisätietoja lisätään koodin kommentteihin, kun koodausosa on ladattu.

Vaihe 4: Kokoonpanon valmistelu OSA 1

PS -ARKKIEN LEIKKAAMINEN JA TAITTAMINEN

Leikkaa levyt yllä esitettyjen suunnitelmien mukaisesti, suorien reunojen leikkaamiseen käytimme laatikkoleikkuria ja rautaviivainta.

Huomautus: arkkileikkaus leikkaa myös arkit.

Reikien poraamiseen käytimme pientä poranterää esiporaukseen ja 22 ja 40 mm: n reikäsahaa, joka oli asennettu pöytäporaan ja joitain kiinnikkeitä porata suurempia reikiä.

Hio tarvittaessa noin 240 karkeudella.

Taittuville pinnoille leikkaamme hieman viivaa pitkin ja lämmitämme aluetta mukautetulla langalla ja jigillä, jonka kulma on 120 °. Tämä luo kauniit ja puhtaat taitokset. Voit taittaa levyt lämpöpistoolilla, mutta sinun on oltava varovainen rypistymisen ja muovin ylikuumenemisen suhteen.

AKRYYLISTEN MERKKIVALITSEN LEIKKAAMINEN

Valitsimme 27 mm reikäsahan ilman pöytäporan keskiporaa.

Hio karkeat reunat pois ja varo, ettet leikkaa itseäsi!

Viimeistele läpinäkyvä akryyli sameammaksi hiomalla pinnat 240 karkeudella.

FOREX PVC: N LEIKKAAMINEN JA LIIMAAMINEN

Käytimme Forex -levyjä luodaksemme tukevan pohjan punnituskennolle ja kiinnityskannattimen PCB: lle ja ledeille.

Leikkaa 10 mm paksuiset levyt yllä olevien luonnosten mukaisesti ja liimaa ne yhteen CA -liimalla.

Tee pieni sisennys 40 x 40 mm: n kappaleeseen, jotta se mahtuu punnituskennoon.

Poraa reiät punnituskennon ja piirilevyn kiinnityksen mukaan.

PS SNAP HOOKS

Tee 8 pientä koukkua liimaamalla 10 x 10 mm 2 mm: n PS -arkki 10 x 15 mm: n kappaleeseen CA -liimalla. Aseta ne tasaisesti PS -kuoren pitkän sivun poikki (kolmas piirros). Kaksi sivua kohti yläpinnalla ja yksi kummallakin taitetulla sivupinnalla. Liimaa ne paikalleen noin 4 mm reunasta.

Vaihe 5: Kokoonpanon valmistelu OSA 2

LCD -pidikkeen asennus

Leikkaa pala akryylia LCD -pidikkeen ääriviivojen mukaisesti. Poraa 2 reikää kummallekin puolelle lähelle reunaa ja akryylin ja pidikkeen läpi. Kiinnitä lcd lcd -pidikkeeseen 4 x M3 -mutterilla ja -pultilla. Kiinnitä sitten akryyli- ja lcd -pidike lcd: llä sivukappaleeseen 2 x M3 -tasapultilla ja kiinnitä ne mutterilla.

Pohjalevyn reiät

Liimaa ruuviosat yläkuoren kulmikkaille sivuille ja aseta ne tasaisesti. Kohdista nyt yläkuori sivujen ja pohjalevyn kanssa ja vedä reiät pohjalevyyn. Poraa ne nyt 2 mm: n poranterällä ja viistä ne ulkopinnalle. Tee sama piirilevyn pidikkeen kanssa.

Sovitinlevyn renkaan liimaaminen

Liimaa sovitinrengas vaa'an lasipohjaan UV -liimalla. Kohdista se aukkojen kanssa osoitinreikiä kohti. Varmista, että rengas on hieman kulmassa, jotta se on vaa'an tasalla. Tämä johtuu punnituskennon taipumisesta.

Punnituspinnan liimakielekkeet

Tee PS: stä 8 7 x 3 mm: n kielekettä ja liimaa ne 2: lla. Seuraava vaihe on liimata ne punnituspintaan, jotka on kohdistettava sovitinlevyn renkaan aukkojen kanssa 4 pisteeseen. Tämä on tarpeen punnituspinnan kiinnittämiseksi vaakaan.

3D -tulostettujen ilmaisimien maalaus

Jotta 3D -tulostetut ilmaisimet eivät absorboisi valoa, olemme maalanneet niiden sisäpuolen hopealla niin, että ne heijastavat ledien valoa.

Vaihe 6: Kokoonpano

1. Kiinnitä piirilevy kiinnikkeeseen ja kiinnitä se 2 x M3.5x12 ruuvilla
2. Liimaa punnituskennon pohja, piirilevyn kiinnike ja led -pidike paikalleen
3. Liitä kaikki piirilevyyn Fritzing -kaavion mukaisesti
4. Asenna kaikki paikoilleen:

Taara -painike yläpinnalla, jossa on napinväli ja kiinnitä kiinnitysruuvilla

Virtakytkin käyttäen samaa menettelyä, mutta LCD -pidikkeen palan puolella

Kiinnitä ledit LED -pidikkeeseen.

Pyörivä anturi sivuosaan mutterilla ja aluslaatalla sen kiinnittämiseksi ja nupin kiinnittämiseksi akseliin

Lisää toiselle puolelle virtapistoke ja poraa tarvittaessa, kiinnitä se annetulla mutterilla

Kiinnitä lopuksi punnituskenno alustaan ja varmista, että se on vaakasuorassa

5. Työnnä valitsimet reikien läpi ja hio tarvittaessa pois, paina akryylilinssit osoittimien päälle

6. Työnnä sivut pohjalevyn päälle ja kiinnitä yläkuori paikalleen

7. Ruuvaa 8 M3.5x12 pohjalevyyn ja kiinnitä yläkuori ja piirilevyn kiinnike

8. Lisää kumiset liimapellit pohjalevyn taakse kriittisimpiin taivutuskohtiin

9. Kierrä lasin punnituspinta ja sovitinrengas kuormituskennoon

10. Lisää punnituspinta ja kohdista se aukkojen kanssa

Kokoonpano on tehty!

Vaihe 7: Tulos

Vaa'an avulla Veronique pystyi punnitsemaan ainekset itse.

Nämä indikaattorit antavat hänelle mahdollisuuden ymmärtää, mitä tapahtuu, kun hän lisää painoa. Talonmiehet voivat säätää ja nollata summan käyttöoppaan ja jonkin käytännön avulla hän voi suorittaa nämä tehtävät täysin itsenäisesti. Tämä on suuri parannus verrattuna punnitusmenettelyyn, jonka hän kohtasi aiemmin.

weegschaalhulp2018.blogspot.com/

Erityiset kiitokset: Veronique ja "Het Ganzehof"

Projektin tekijät: Fiel C., Jelle S. & Laurent L.