D4E1 - DIY - فناوری کمکی: 'Scale Aid 2018': 7 مرحله

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:57

ورونیک یک زن 36 ساله است که به دلیل سندرم مادرزادی خود (روبینشتاین-تایبی) در "Het Ganzenhof" مشغول به کار است. در اینجا او وظیفه خود را بر عهده می گیرد تا با افزایش وزن به انجام دستور العمل ها کمک کند. این فرایند همیشه توسط مشتری ما با کمک ترازوی آشپزخانه معمولی انجام شده است. این مقیاس آشپزخانه چندین مشکل را با خود به همراه دارد زیرا ورونیک هیچ عدد و حدی نمی داند ، نمی تواند بخواند و نوک انگشتان خود را در نتیجه سندرم ضخیم کرده است. به همین دلیل ، مشتری ما همیشه در این فرایند به کمک شخص ثالث نیاز داشت. بنابراین ، تقاضای ایجاد یک کمک مقیاس که به ورونیک اجازه می دهد تا مقادیر را به طور خودکار وزن کند ، از خود محیط ناشی شد.

در طول پروژه ، ما بر ایجاد یک مقیاس کاملا جدید که می تواند در آشپزخانه استفاده شود تمرکز کردیم. از تجزیه و تحلیل ما به این نتیجه رسیدیم که حداقل 3 عنصر باید برای اطمینان از استفاده از مقیاس وجود داشته باشد ، عبارتند از: دکمه روشن/خاموش ، دکمه Tare و نمایشگر برای تعیین میزان وزن قبلی. به خصوص دومی یک چالش در پروژه بود زیرا مشتری ما سن ذهنی کمتری دارد. سرانجام ، ما تصمیم گرفتیم از نمادهای روشنایی (پیکان قرمز به سمت بالا - شست سبز - پیکان قرمز رو به پایین) در نمونه اولیه 1.9 خود استفاده کنیم تا میزان وزن قبلی را نشان دهیم.

مرحله 1: مواد و ابزارها

در این مرحله ما تمام مواد مورد استفاده را مورد بحث قرار می دهیم.

توجه: برخی از اطلاعات چاپ سه بعدی و برنامه نویسی آردوینو مفید است…

مواد

مورد

• 2 عدد ورق پلی استایرن 2 میلی متری (600 450 450 میلی متر)
• ورق PMMA شفاف 2 میلی متر (15 30 30 میلی متر)
• ورق PVC 10 میلیمتری فارکس (15 50 50 میلی متر)
• برچسب یا برچسب سیاه (50 50 50 میلی متر)
• برچسب نقاط قرمز و سبز
• 6 پیچ MS.5x12 csk
• 2 پیچ M2.5x35 csk خودکار
• 6 عدد پیچ و مهره M3x12
• میراگرهای چسبنده
• رشته چاپگر PLA یا PET-G 3d
• چسب CA
• چسب UV

الکترونیک

• آردوینو نانو
• مینی کابل usb
• سلول بار + سطح وزن شیشه ای (5 کیلوگرم)
• HX-711
• 6 عدد LED 5V WS2812b
• پریز برق
• آداپتور برق 5 ولت
• LCD 16 2 2 I²C
• رمزگذار روتاری
• دکمه بزرگ
• سوئیچ دوار بزرگ
• پین هدر زنانه
• سیم دوپونت زن - مرد
• 3 x مقاومت 10K
• مقاومت 220 اهم
• 3 خازن 1nf
• فیوز 500 میلی آمپر
• تخته عالی
• مقداری سرباز
• چند سیم نازک

ابزارها

• چاپگر سه بعدی (creality CR-10)
• تفنگ حرارتی یا سیم داغ
• قیچی و چاقوی استنلی
• خط کش آهنی
• آهن لحیم کاری
• اره گرد یا اره نواری
• مته رومیزی
• اره سوراخ 22 و 27 میلی متر
• مته بی سیم + مجموعه مته
• مقداری کاغذ سنباده (240 ریز)

مرحله 2: قطعات چاپ سه بعدی

برای چاپ قطعات سه بعدی به یک چاپ بزرگ (Creality cr-10 300x300 mm) برای چاپ کناره ها به صورت یکجا نیاز دارید. همچنین می توانید آنها را به قطعات کوچکتر برش داده و با چسب CA به هم بچسبانید ، اما برای استحکام مطلوب توصیه می شود که آن را یک تکه چاپ کنید.

رشته ترجیحی برای استفاده PET-G است و به عنوان گزینه دوم PLA ، هر دو از نظر غذایی ایمن هستند اما PET-G قوی تر و مقاوم تر در برابر حرارت یا نور مستقیم خورشید است.

شما باید چاپ کنید:

1 x ضلع 1

1 x ضلع 2

2 پیکان نشانگر

1 x نشانگر شست می کند

نگهدارنده 1 x LCD

فاصله دهنده 2 دکمه ای

آداپتور مقیاس 1 x

6 عدد درج پیچ

توصیه می شود در ارتفاع لایه 0.2 میلی متر چاپ کنید و با پشتیبانی از نشانگرها ، سایر قسمت ها بدون پشتیبان قابل چاپ هستند.

مرحله 3: الکترونیک و نرم افزار

توضیح لوازم الکترونیکی مورد استفاده

برای تجهیزات الکترونیکی ما از آردوینو نانو به دلیل اندازه کوچک آن استفاده کرده ایم. تراشه تقویت کننده لودسل HX 711 به یک لودسل با وزن 5 کیلوگرم متصل از مقیاس آشپزخانه ارزان متصل است. 5V ws2812b 60 leds/m ledstrip استفاده می شود برای نشان دادن مقدار به بیمار ما ، آن را در 3 قطعه از 2 leds برش داده شده است. سپس ما از دکمه تله مکانیک و سوئیچ دوار با بلوک های اتصال به عنوان دکمه تار و کلید روشن/خاموش استفاده کرده ایم. ال سی دی 16x2 I²C برای نشان دادن تنظیم وزن قابل تنظیم و وزن اندازه گیری شده واقعی استفاده می شود. از یک رمزگذار دوار برای تنظیم تنظیم وزن قابل تنظیم و تنظیم مجدد آن در صورت نیاز استفاده می شود. همه چیز از یک آداپتور دیواری 5 ولت 500 میلی آمپر با پریز برق مربوطه تغذیه می شود.

اتصالات

برای جلوگیری از به هم ریختگی سیم مانند نمونه های قبلی ، ما از پین هدر زن و سیم های دوپونت (مرد - زن) برای اتصال همه دکمه ها و حسگرها به آردوینو استفاده کرده ایم. اگر چیزی خراب شد به دلیل طراحی مدولار به راحتی قابل تعمیر است.

HX 711

• VDD به 3.3V می رود
• VCC به 5V می رود
• داده ها به D2 آردوینو می رود
• ساعت به D3 آردوینو می رود
• Gnd به زمین می رود

بارگذاری سلول => HX 711

• قرمز به قرمز می رود
• سیاه به سیاه
• سفید به سفید
• سبز/آبی تا سبز/آبی

نوار LED

• + به 5V می رود
• داده ها به D6 آردوینو با مقاومت 220 اهم در بین می رود
• - به زمین می رود

دکمه تار

• + به 5V می رود
• - با مقاومت 10K تا زمین به D10 می رود

پریز برق

• + با یک فیوز 500mA در بین به سوئیچ روشن/ خاموش می رود
• - به زمین می رود
• خازن 100nF موازی با + و -

سوئیچ دوار روشن / خاموش

• یک پا با فیوز به پریز برق می رود
• پای دیگر به 5 ولت می رود

رمزگذار روتاری

• Gnd به زمین می رود
• + به 5V می رود
• SW به آردوینو به D11 می رود
• DT با مقاومت 10K در بین و خازن 100nF متصل به زمین به D8 آردوینو می رود
• CLK با مقاومت 10K در بین و خازن 100nF متصل به زمین به D9 آردوینو می رود

LCD 16x2 I²C

• SCL به آردوینو به A5 می رود
• SDA روی آردوینو به A4 می رود
• VCC به 5V می رود
• GND به زمین می رود

نرم افزار

ما از Arduino IDE برای برنامه ریزی همه چیز استفاده کرده ایم…

برای کالیبره کردن سلول بار ، ابتدا باید طرح کالیبراسیون را روی آردوینو بارگذاری کنید. اگر از یک شی با وزن مشخص استفاده کنید ، کالیبراسیون لودسل آسان تر است.

پس از اطلاع از فاکتور کالیبراسیون ، آن را در کد نهایی مقیاس تنظیم کرده و روی نانو بارگذاری کنید…

اطلاعات بیشتر در نظرات کد اضافه می شود ، پس از بارگذاری قسمت کدگذاری انجام می شود.

مرحله 4: آماده سازی قسمت 1

برش و تا کردن ورق های PS

ورق ها را مطابق نقشه های نشان داده شده در بالا برش دهید ، ما از یک جعبه شکن و یک خط کش آهنی برای برش لبه های مستقیم استفاده کردیم.

توجه: یک برش ورق فلزی برای برش ورق نیز کار می کند.

برای سوراخ ها از یک مته کوچک برای پیش پرده استفاده کردیم و از یک اره سوراخ 22 و 40 میلی متری که روی مته میز نصب شده بود و با گیره هایی برای سوراخ های بزرگتر استفاده شد.

در صورت لزوم شن و ماسه با 240 دانه ماسه بزنید.

برای سطوح تاشو ، ما کمی در امتداد خط برش می دهیم و منطقه را با یک هات وایر مناسب و یک جیغ با زاویه 120 درجه گرم می کنیم. این باعث ایجاد چین های زیبا و تمیز می شود. شما می توانید از یک تفنگ حرارتی برای تا کردن ملحفه استفاده کنید ، اما باید مراقب چروک شدن و گرم شدن بیش از حد پلاستیک باشید.

برش شماره گیرهای شاخص اکریلیک

ما از یک اره سوراخ 27 میلی متری بدون مته مرکزی روی مته روی میز برای ساختن صفحه استفاده کردیم.

لبه های ناهموار را از بین ببرید و مراقب باشید که خود را برش ندهید!

در نهایت اکریلیک شفاف را با سنباده زنی سطوح با 240 ماسه کدر تر کنید.

برش و چسباندن PVC فارکس

ما از ورق های فارکس برای ایجاد پایه محکم برای لودسل و براکت نصب برای PCB و leds استفاده کردیم.

ورق های ضخامت 10 میلی متر را مطابق طرح های بالا برش داده و با استفاده از چسب CA به هم بچسبانید.

بر روی قطعه 40 x 40 میلی متر یک تورفت کوچک ایجاد کنید تا برای سلول بار مناسب باشد.

با توجه به لودسل خود و براکت برای PCB سوراخ ها را پیش سوراخ کنید.

PS SNAP HOOKS

با چسباندن یک قطعه 10 10 10 میلی متر از ورق PS 2 میلی متر به یک قطعه 10 15 15 میلی متر با چسب CA ، 8 قلاب کوچک درست کنید. آنها را به طور مساوی در طرف طولانی پوسته PS (نقاشی سوم) قرار دهید. دو طرف در سطح بالا و یک در هر یک از سطوح جانبی تا شده. آنها را حدود 4 میلی متر از لبه در محل خود بچسبانید.

مرحله 5: آماده سازی قسمت 2

نصب نگهدارنده LCD

یک تکه اکریلیک را مطابق خطوط نگهدارنده LCD برش دهید. 2 سوراخ در هر طرف نزدیک به لبه و از طریق اکریلیک و خود نگهدارنده ایجاد کنید. ال سی دی را با استفاده از مهره و پیچ 4 x M3 به نگهدارنده ال سی دی وصل کنید. سپس نگهدارنده اکریلیک و ال سی دی را با ال سی دی با استفاده از 2 پیچ پیچ سر تخت M3 روی قطعه جانبی نصب کرده و آنها را با مهره محکم کنید.

سوراخ های صفحه پایین

قسمت های پیچ را به طرفین زاویه دار پوسته بالا بچسبانید و آنها را به طور مساوی قرار دهید. اکنون پوسته بالایی را با کناره ها و صفحه پایه تراز کنید و سوراخ ها را به صفحه اصلی ترسیم کنید. حالا آنها را با استفاده از یک مته 2 میلی متری سوراخ کنید و روی سطح خارجی آنها را چاک کنید. همین کار را برای نگهدارنده براکت PCB انجام دهید.

چسباندن حلقه صفحه آداپتور

حلقه آداپتور را با استفاده از چسب UV به بستر شیشه ای ترازو بچسبانید. آن را با برش ها به سمت سوراخ های نشانگر تراز کنید. اطمینان حاصل کنید که حلقه کمی زاویه دار باشد تا با ترازو هم تراز شود ، این در اثر خم شدن لودسل ایجاد می شود.

چسب زبانه برای سطح توزین

8 زبانه 7 3 3 میلیمتری از PS بسازید و آنها را 2 بچسبانید. مرحله بعدی این است که آنها را به سطح توزین بچسبانید ، اینها باید با برش های حلقه صفحه آداپتور در 4 نقطه تراز شوند. این امر برای محکم کردن سطح توزین به ترازو مورد نیاز است.

نقاشی شاخص های چاپ سه بعدی

برای جلوگیری از جذب نور توسط نشانگرهای چاپ شده سه بعدی ، ما داخل آنها را به رنگ نقره ای رنگ آمیزی کرده ایم ، به طوری که آنها نور لامپ ها را منعکس می کنند.

مرحله ششم: مونتاژ

1. PCB را در براکت نصب کرده و با استفاده از پیچ های 2 * M3.5x12 آن را محکم کنید
2. پایه سلول بار ، براکت pcb و نگهدارنده led را در جای خود بچسبانید
3. مطابق Fritzing Schematic همه چیز را به PCB وصل کنید
4. همه چیز را در جای خود نصب کنید:

دکمه Tare در سطح بالا با فاصله بین دکمه ها بین آنها و با پیچ براکت محکم شوید

سوئیچ روشن/ خاموش با همان روش اما در کنار قطعه نگهدارنده LCD

لیدها را به براکت led بچسبانید.

رمزگذار چرخشی به قسمت جانبی با استفاده از مهره و واشر برای محکم کردن آن و بستن دستگیره به شفت

در طرف دیگر ، دوشاخه برق را اضافه کنید و در صورت لزوم آن را سوراخ کنید ، آن را با مهره داده شده محکم کنید

در آخر بار بار را به پایه محکم کرده و از تراز بودن آن مطمئن شوید

5. نشانگرهای شماره گیر را از طریق سوراخ ها فشار دهید و در صورت نیاز سنباده ها را دور بریزید ، لنزهای اکریلیک را روی نشانگرها فشار دهید

6. کناره ها را روی صفحه اصلی بکشید و پوسته بالایی را در جای خود بچسبانید

7. 8 M3.5x12 را به صفحه پایه وصل کنید و پوسته بالا و براکت pcb را محکم کنید

8. میراگرهای چسب لاستیکی را در حساس ترین نقاط خمش به پشت صفحه پایه اضافه کنید

9. سطح وزن شیشه ای و حلقه آداپتور را برای بارگذاری سلول بچسبانید

10. سطح توزین را اضافه کرده و آن را با برش ها تراز کنید

مونتاژ تمام شد!

مرحله 7: نتیجه

کمک مقیاس این امکان را برای ورونیک ایجاد کرد که بتواند مواد را به تنهایی وزن کند.

این شاخص ها به او امکان می دهد بفهمد وقتی وزن اضافه می کند چه اتفاقی می افتد. سرپرستان می توانند مقدار را تنظیم و تنظیم مجدد کنند ، با یک دفترچه راهنما و برخی تمرینات او می تواند این کارها را کاملاً مستقل انجام دهد. این پیشرفت بزرگی نسبت به روش وزنی است که قبلاً با آن روبرو شده بود.

weegschaalhulp2018.blogspot.com/

تشکر ویژه از: ورونیک و "Het Ganzehof"

پروژه ساخته شده توسط: Fiel C.، Jelle S. & Laurent L.