D4E1 - DIY - Hjelpemiddel: 'Scale Aid 2018': 7 trinn

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:24

Veronique er en 36 år gammel kvinne som er ansatt på "Het Ganzenhof" på grunn av hennes medfødte syndrom (Rubinstein-Taybi). Her tar hun på seg oppgaven med å hjelpe til med å utføre oppskrifter ved å veie mengder. Denne prosessen har alltid blitt utført av vår klient ved hjelp av en vanlig kjøkkenvekt. Denne kjøkkenvekten har flere problemer med seg fordi Veronique ikke kan tall eller bokstaver, ikke kan lese og har tykkere fingertupper som et resultat av syndromet. På grunn av dette trengte vår klient alltid en hjelpende hånd fra tredjeparter under denne prosessen. Så kravet om å lage et skalahjelpemiddel som lar Veronique veie mengder autonomt, kom fra selve innstillingen.

Gjennom hele prosjektet fokuserte vi på å skape en helt ny skala som kan brukes på kjøkkenet. Fra vår analyse konkluderte vi med at minst 3 elementer må være tilstede for å sikre at en skala kan brukes, nemlig: en av/på -knapp, en taraknapp og et display for å bestemme hvor mye som allerede er veid. Spesielt sistnevnte var en utfordring i prosjektet fordi vår klient har en lavere mental alder. Til slutt bestemte vi oss for å bruke lyssymboler (rød pil opp - grønn tommel - rød pil nedover) i vår siste prototype 1.9 for å indikere hvor mye som allerede er veid.

Trinn 1: Materialer og verktøy

I dette trinnet vil vi diskutere alt materialet vi brukte.

Merk: litt kunnskap om 3D -utskrift og Arduino -programmering er nyttig …

MATERIALER

SAK

• 2 x ark med 2 mm polystyren (600 x 450 mm)
• ark med 2 mm gjennomsiktig PMMA (15 x 30 mm)
• 10 mm Forex PVC -ark (15 x 50 mm)
• svart klistremerke eller klistremerke (50 x 50 mm)
• røde og grønne klistremerker
• 6 x M3,5x12 csk skruer
• 2 x M2,5x35 csk selvskærende skruer
• 6 x M3x12 muttere og bolter
• selvklebende dempere
• PLA eller PET-G 3d-skriverfilament
• CA lim
• UV -lim

ELEKTRONIKK

• Arduino Nano
• mini usb -kabel
• Lastcelle + glassveide (5 kg)
• HX-711
• 6 x 5V WS2812b lysdioder
• Støpsel
• 5V strømadapter
• 16x2 I²C lcd
• Roterende encoder
• stor trykknapp
• stor dreiebryter
• kvinnelige toppnål
• hunn - mannlige dupont -ledninger
• 3 x 10K motstander
• 220 ohm motstand
• 3 x 1nf kondensatorer
• 500 mA sikring
• Perf brett
• Noe loddetinn
• Noen tynne ledninger

VERKTØY

• 3D-skriver (creality CR-10)
• varmepistol eller hotwire
• saks og stanley kniv
• jern linjal
• loddejern
• sirkelsag eller båndsag
• bordbor
• hullsag 22 og 27 mm
• batteridrevet drill + boresett
• litt sandpapir (240 korn)

Trinn 2: 3D -trykte deler

For 3D-trykte deler trenger du en stor utskriftsseng (Creality cr-10 300x300 mm) for å skrive ut sidene på en gang. Du kan også kutte dem i mindre deler og lime dem sammen med CA -lim, men for optimal styrke anbefales det å skrive det ut i ett stykke.

Foretrukket filament å bruke er PET-G og som et annet alternativ PLA, er begge matsikre, men PET-G er sterkere og mer holdbar for varme eller direkte sollys.

Du må skrive ut:

1 x side 1

1 x side 2

2 x indikatorpil

1 x indikator tommelen opp

1 x lcd -holder

2 x knappestykke

1 x vektadapter

6 x skrueinnsatser

Det anbefales å skrive ut på 0,2 mm laghøyde, og med støtter for indikatorene kan alle andre deler skrives ut uten støtte.

Trinn 3: Elektronikk og programvare

Forklaring av brukt elektronikk

For elektronikken har vi brukt en Arduino Nano på grunn av den lille størrelsen. HX 711 lastcelleforsterkerbrikke er koblet til en lastcelle på 5 kg som er hentet fra en billig kjøkkenvekt. 5V ws2812b 60 leds/m ledstrip brukes til å indikere mengden for vår pasient, den kuttes i 3 stykker på 2 leds. Så har vi brukt en telemecanique -knapp og dreiebryter med tilkoblingsblokkene som taraknapp og en av/på -bryter. 16x2 I²C lcd brukes til å indikere justerbar vektinnstilling og faktisk målt vekt. En roterende encoder brukes til å justere den justerbare vektinnstillingen og tilbakestille den til null om nødvendig. Alt drives av en 5V 500mA veggadapter med tilhørende strømkontakt.

Tilkoblinger

For å forhindre et kaos, som i de foregående prototypene, har vi brukt kvinnelige toppstifter og dupont -ledninger (hann - hunn) for å koble alle knappene og sensorene til Arduino. Hvis noe går i stykker, er det enkelt å fikse på grunn av den modulære designen.

HX 711

• VDD går til 3,3V
• VCC går til 5V
• Data går til D2 på Arduino
• Klokken går til D3 på Arduino
• Gnd går til bakken

Lastcelle => HX 711

• Rødt går til rødt
• svart til svart
• hvit til hvit
• grønn/blå til grønn/blå

Led stripe

• + går til 5V
• Data går til D6 på Arduino med en 220 ohm motstand mellom dem
• - går til bakken

Taraknapp

• + går til 5V
• - går til D10 med en 10K trekk opp motstand til bakken

Støpsel

• + går til På/ Av -bryteren med en 500mA sikring mellom dem
• - går til bakken
• En 100nF kondensator parallell med + og -

Av / på -bryter

• ett ben går til strømkontakten med sikringen
• det andre benet går til 5V

Roterende encoder

• Gnd går til bakken
• + går til 5V
• SW går til D11 på Arduino
• DT går til D8 på Arduino med en 10K motstand mellom og en 100nF kondensator koblet til jord
• CLK går til D9 på Arduino med en 10K motstand mellom og en 100nF kondensator koblet til jord

16x2 I²C LCD

• SCL går til A5 på Arduino
• SDA går til A4 på Arduino
• VCC går til 5V
• GND går til jorden

Programvare

Vi har brukt Arduino IDE til å programmere alt …

For å kalibrere lastcellen må du laste kalibreringsskissen først på Arduino. Det er lettere å kalibrere lastcellen hvis du bruker et objekt med en kjent vekt.

Når du vet kalibreringsfaktoren, juster den i den endelige koden for skalaen og last den til Nano …

Ytterligere informasjon legges til i kommentarene til koden, når kodingen er lastet opp, er den ferdig.

Trinn 4: Klargjøring av monteringen DEL 1

Kuttet og brettet PS -arkene

Klipp arkene i henhold til planene vist ovenfor, vi brukte en boksekutter og en jernlinjal for å kutte rette kanter.

Merk: Et arkskjær fungerer også for å kutte arkene.

For hullene brukte vi en liten borekrone til å forbore og en 22 og 40 mm hullsag montert på bordboret med noen klemmer for å bore de større hullene.

Sand med 240 korn hvis nødvendig.

For bretteflatene kuttet vi litt langs linjen og oppvarmet området med en tilpasset hotwire og en jigg med en vinkel på 120 °. Dette skaper fine og rene folder. Du kan bruke en varmepistol til å brette arkene, men du må være forsiktig når du rynker og overoppheter plasten.

KLIPP AV DE AKRYLISKE INDIKATORENE

Vi brukte en 27 mm hullsag uten senterbor på bordboret for å lage skiver.

Slip bort de grove kantene og vær forsiktig så du ikke kutter deg!

Gjør til slutt den gjennomsiktige akrylen mer grumsete ved å slipe overflatene med 240 grus.

KLIPP OG LIMING AV FOREX PVC

Vi brukte Forex -arkene til å lage en solid base for lastcellen og en monteringsbrakett for PCB og lysdioder.

Klipp de 10 mm tykke arkene i henhold til skissene ovenfor og lim dem sammen med CA -lim.

Lag et lite innrykk på 40 x 40 mm stykket for å passe til lastcellen.

Forhull hullene i henhold til lastcellen og braketten for kretskortet.

PS SNAPKROKER

Lag 8 små kroker ved å lime et 10 x 10 mm stykke 2 mm PS -ark på et 10 x 15 mm stykke med CA -lim. Plasser dem jevnt over langsiden av PS -skallet (tredje tegning). To per side på oversiden og og en på hver av de brettede sideflater. Lim dem på plass omtrent 4 mm fra kanten.

Trinn 5: Klargjøring av monteringen DEL 2

Montering av LCD -holderen

Klipp et stykke akryl i henhold til omrissene på LCD -holderen. Bor 2 hull på hver side nær kanten og gjennom selve akryl og holderen. Monter LCD -skjermen til LCD -holderen ved hjelp av 4 x M3 muttere og bolter. Monter deretter akryl- og lcd -holderen med lcd på sidestykket ved hjelp av 2 x M3 flatskruer og fest dem med en mutter.

Bunnplatehull

Lim skrueinnsatsene til de vinklede sidene av toppskallet og plasser dem likt. Juster nå toppskallet med sidene og bunnplaten, og spor hullene over til bunnplaten. Bor dem nå med et 2 mm bor og avfas dem på utsiden. Gjør det samme for PCB -brakettholderen.

Liming av adapterplateringen

Lim adapterringen til glassvekten av skalaen ved hjelp av UV -lim. Juster den med utskjæringene mot indikatorhullene. Sørg for at ringen er litt vinklet for å få den til å flyte med vekten, dette skyldes bøyning av lastcellen.

Limfliker for veieoverflaten

Lag 8 7 x 3 mm tapper av PS og lim dem med 2. Neste trinn er å lime dem til veieoverflaten, disse må justeres med utskjæringene på adapterplateringen på 4 punkter. Dette er nødvendig for å feste veieoverflaten til vekten.

Maling av 3D -trykte indikatorer

For å forhindre at de 3D -trykte indikatorene absorberer lys, har vi malt innsiden av dem i sølv, slik at de reflekterer lyset fra lysdiodene.

Trinn 6: Montering

1. Monter kretskortet i braketten og fest det med de 2 x M3,5x12 skruene
2. Lim lastcellebasen, kretskortbraketten og ledningsholderen på plass
3. Koble alt til kretskortet i henhold til Fritzing Schematic
4. Monter alt på plass:

Taraknappen på den øvre overflaten med knappeavstanden mellom dem og festes med braketteskruen

Av/ på -bryteren bruker samme fremgangsmåte, men på siden med stykket på LCD -holderen

Fest lysdiodene til ledebraketten.

Den roterende encoderen til sidedelen ved hjelp av en mutter og en skive for å feste den og feste knotten til akselen

På det andre sidestykket, legg til strømpluggen og bor ut om nødvendig, fest den med den angitte mutteren

Fest lastcellen til sokkelen til slutt og sørg for at den er i vater

5. Skyv skiveindikatorene gjennom hullene og sand bort hvis det er nødvendig. Trykk akryllinsene på indikatorene

6. Skyv sidene på bunnplaten og fest toppskallet på plass

7. Skru 8 M3,5x12 til bunnplaten som fester toppskallet og kretskortbraketten

8. Legg på gummilimspjeldene på baksiden av bunnplaten på de mest kritiske bøyepunktene

9. Tre glassveieoverflaten og adapterringen for å laste cellen

10. Legg til veieflaten og juster den med utskjæringene

Monteringen er ferdig!

Trinn 7: Resultat

Skalahjelpemiddelet gjorde det mulig for Veronique å veie ingrediensene selv.

Disse indikatorene gjør det mulig for henne å forstå hva som skjer når hun legger vekt. Vaktmesterne kan justere og tilbakestille beløpet, med en bruksanvisning og litt praksis kan hun utføre disse oppgavene helt uavhengige. Dette er en stor forbedring i forhold til veieprosedyren hun møtte tidligere.

weegschaalhulp2018.blogspot.com/

Spesiell takk til: Veronique & "Het Ganzehof"

Prosjekt laget av: Fiel C., Jelle S. & Laurent L.