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

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:57

Veronique adalah wanita 36 tahun yang bekerja di "Het Ganzenhof" karena sindrom bawaannya (Rubinstein-Taybi). Di sini dia mengambil tugas membantu melaksanakan resep dengan menimbang jumlah. Proses ini selalu dilakukan oleh klien kami dengan bantuan timbangan dapur biasa. Timbangan dapur ini membawa beberapa masalah karena Veronique tidak tahu angka atau huruf apa pun, tidak bisa membaca dan ujung jarinya menebal akibat sindromnya. Karena itu, klien kami selalu membutuhkan bantuan pihak ketiga selama proses ini. Jadi, permintaan untuk membuat alat bantu timbangan yang memungkinkan Veronique menimbang kuantitas secara mandiri berasal dari pengaturan itu sendiri.

Sepanjang proyek, kami berfokus pada pembuatan timbangan baru yang dapat digunakan di dapur. Dari analisis kami, kami menyimpulkan bahwa setidaknya 3 elemen harus ada untuk memastikan bahwa timbangan dapat digunakan, yaitu: tombol On/Off, tombol Tare, dan layar untuk menentukan berapa banyak yang telah ditimbang. Terutama yang terakhir merupakan tantangan dalam proyek karena klien kami memiliki usia mental yang lebih rendah. Akhirnya, kami memutuskan untuk menggunakan simbol pencahayaan (panah merah ke atas – jempol hijau – panah merah ke bawah) dalam prototipe akhir 1.9 kami untuk menunjukkan berapa banyak yang telah ditimbang.

Langkah 1: Bahan dan Alat

Pada langkah ini kita akan membahas semua bahan yang kita gunakan.

Catatan: beberapa pengetahuan tentang pencetakan 3D dan pemrograman Arduino berguna…

BAHAN

KASUS

• 2 x lembar 2mm Polystyrene (600 x 450 mm)
• lembar PMMA transparan 2 mm (15 x 30 mm)
• Lembar PVC Forex 10 mm (15 x 50 mm)
• decal atau stiker hitam (50 x 50 mm)
• titik stiker merah dan hijau
• 6 x M3.5x12 sekrup csk
• 2 x M2.5x35 csk sekrup penyadapan sendiri
• 6 x M3x12 mur dan baut
• peredam berperekat
• Filamen printer 3d PLA atau PET-G
• lem CA
• lem UV

ELEKTRONIK

• Arduino Nano
• kabel usb mini
• Load cell + permukaan penimbangan kaca (5kg)
• HX-711
• 6 x 5V WS2812b led
• Steker listrik
• Adaptor daya 5V
• LCD I²C 16x2
• Enkoder putar
• tombol tekan besar
• sakelar putar besar
• pin header wanita
• kabel dupont wanita - pria
• 3 x 10K resistor
• resistor 220 ohm
• 3 x 1nf kapasitor
• sekering 500 mA
• Papan kinerja
• Beberapa Solder
• Beberapa kabel tipis

PERALATAN

• Printer 3D (creality CR-10)
• senapan panas atau hotwire
• gunting dan pisau stanley
• penggaris besi
• besi solder
• gergaji bundar atau gergaji pita
• bor meja
• gergaji lubang 22 dan 27 mm
• bor tanpa kabel + set bor
• beberapa amplas (240 grit)

Langkah 2: Bagian Cetakan 3D

Untuk bagian yang dicetak 3D, Anda memerlukan alas cetak besar (Creality cr-10 300x300 mm) untuk mencetak sisi-sisinya sekaligus. Anda juga dapat mengirisnya menjadi bagian-bagian yang lebih kecil dan merekatkannya dengan lem CA, tetapi untuk kekuatan yang optimal, disarankan untuk mencetaknya dalam satu bagian.

Filamen yang lebih disukai untuk digunakan adalah PET-G dan sebagai PLA pilihan kedua, keduanya aman untuk makanan tetapi PET-G lebih kuat dan lebih tahan lama terhadap panas atau sinar matahari langsung.

Anda perlu mencetak:

1 x sisi 1

1 x sisi 2

2 x panah indikator

1 x indikator jempol ke atas

1 x pemegang lcd

2 x tombol pengatur jarak

1 x adaptor skala

6 x sisipan sekrup

Disarankan untuk mencetak pada ketinggian lapisan 0,2 mm dan dengan dukungan untuk indikator, semua bagian lain dapat dicetak tanpa dukungan.

Langkah 3: Elektronik dan Perangkat Lunak

Penjelasan tentang elektronik yang digunakan

Untuk elektronik kami menggunakan Arduino Nano karena ukurannya yang kecil. Chip penguat sel beban HX 711 terhubung ke sel beban terukur 5kg yang dikumpulkan dari timbangan dapur murah. Ledstrip 5V ws2812b 60 leds/m digunakan untuk menunjukkan jumlah kepada pasien kami, dipotong menjadi 3 buah dari 2 led. Kemudian kami menggunakan tombol telemecanique dan sakelar putar dengan blok penghubung sebagai tombol tara dan sakelar hidup/mati. LCD 16x2 I²C digunakan untuk menunjukkan pengaturan berat yang dapat disesuaikan dan berat terukur yang sebenarnya. Rotary encoder digunakan untuk menyesuaikan pengaturan berat yang dapat disesuaikan dan menyetel ulang ke nol jika diperlukan. Semuanya ditenagai oleh adaptor dinding 5V 500mA dengan steker listrik yang sesuai.

Koneksi

Untuk mencegah kabel berantakan seperti pada prototipe sebelumnya, kami telah menggunakan pin header perempuan dan kabel dupont (laki-laki - perempuan) untuk menghubungkan semua tombol dan sensor ke Arduino. Jika ada yang rusak, mudah diperbaiki karena desainnya yang modular.

HX 711

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

Muat sel => HX 711

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

strip dipimpin

• + pergi ke 5V
• Data masuk ke D6 Arduino dengan resistor 220 ohm di antaranya
• - pergi ke tanah

tombol tara

• + pergi ke 5V
• - pergi ke D10 dengan resistor pull up 10K ke ground

Steker listrik

• + pergi ke sakelar Nyala/Mati dengan sekering 500mA di antaranya
• - pergi ke tanah
• Sebuah kapasitor 100nF sejajar dengan + dan -

Sakelar putar Nyala / Mati

• satu kaki masuk ke steker listrik dengan sekering
• kaki lainnya menuju ke 5V

Enkoder putar

• Gnd pergi ke tanah
• + pergi ke 5V
• SW pergi ke D11 di Arduino
• DT menuju ke D8 Arduino dengan resistor 10K di antara dan kapasitor 100nF yang terhubung ke ground
• CLK menuju D9 Arduino dengan resistor 10K di antara dan kapasitor 100nF yang terhubung ke ground

LCD 16x2 I²C

• SCL masuk ke A5 di Arduino
• SDA masuk ke A4 di Arduino
• VCC pergi ke 5V
• GND turun ke darat

Perangkat lunak

Kami telah menggunakan Arduino IDE untuk memprogram semuanya…

Untuk mengkalibrasi sel beban, Anda harus memuat sketsa kalibrasi terlebih dahulu ke Arduino Anda. Lebih mudah untuk mengkalibrasi sel beban jika Anda menggunakan objek dengan berat yang diketahui.

Setelah Anda mengetahui faktor kalibrasi, sesuaikan dalam kode akhir untuk timbangan dan muat ke Nano…

Info lebih lanjut ditambahkan di komentar kode, setelah mengunggah bagian pengkodean selesai.

Langkah 4: Mempersiapkan Majelis BAGIAN 1

MEMOTONG DAN LIPAT LEMBAR PS

Potong lembaran sesuai dengan rencana yang ditunjukkan di atas, kami menggunakan pemotong kotak dan penggaris besi untuk memotong tepi lurus.

Catatan: geser lembaran logam juga berfungsi untuk memotong lembaran.

Untuk lubang kami menggunakan mata bor kecil untuk pra-pengeboran dan gergaji lubang 22 dan 40 mm dipasang di meja bor dengan beberapa klem untuk mengebor lubang yang lebih besar.

Pasir dengan beberapa 240 grit jika diperlukan.

Untuk permukaan lipat, kami memotong sedikit di sepanjang garis dan memanaskan area dengan hotwire yang disesuaikan dan jig dengan sudut 120°. Ini menciptakan lipatan yang bagus dan bersih. Anda bisa menggunakan senapan panas untuk melipat seprai, tetapi Anda harus berhati-hati agar plastik tidak kusut dan terlalu panas.

MEMOTONG LAMPU INDIKATOR AKRILIK

Kami menggunakan gergaji lubang 27 mm tanpa mata bor tengah di meja bor untuk membuat tombol.

Amplas bagian tepi yang kasar dan berhati-hatilah agar tidak melukai diri sendiri!

Terakhir buat akrilik transparan lebih keruh dengan mengampelas permukaannya dengan grit 240.

MEMOTONG DAN MENEKAN PVC FOREX

Kami menggunakan lembaran Forex untuk membuat dasar yang kokoh untuk sel beban dan braket pemasangan untuk PCB dan led.

Potong lembaran setebal 10 mm sesuai dengan sketsa di atas dan rekatkan menggunakan lem CA.

Buat lekukan kecil pada potongan 40 x 40 mm untuk mengakomodasi sel beban.

Bor lubang sesuai dengan sel beban Anda dan braket untuk PCB.

PS SNAP HOOK

Buat 8 pengait kecil dengan merekatkan lembaran PS 2 mm berukuran 10 x 10 mm ke potongan berukuran 10 x 15 mm dengan lem CA. Beri jarak secara merata di sisi panjang cangkang PS (gambar ketiga). Dua per sisi di permukaan atas dan dan satu di setiap permukaan sisi yang terlipat. Rekatkan pada tempatnya sekitar 4 mm dari tepi.

Langkah 5: Mempersiapkan Majelis BAGIAN 2

Memasang Dudukan LCD

Potong sepotong akrilik sesuai dengan garis besar dudukan lcd. Bor 2 lubang di setiap sisi dekat dengan tepi dan melalui akrilik dan dudukan itu sendiri. Pasang lcd ke dudukan lcd menggunakan mur dan baut 4 x M3. Kemudian pasang dudukan akrilik dan lcd dengan lcd ke bagian samping menggunakan baut flathead 2 x M3 dan kencangkan dengan mur.

Lubang pelat bawah

Rekatkan sisipan sekrup ke sisi miring cangkang atas dan beri jarak secara merata. Sekarang sejajarkan cangkang atas dengan sisi dan pelat dasar dan lacak lubang ke pelat dasar. Sekarang bor mereka menggunakan mata bor 2 mm dan talang di permukaan luar. Lakukan hal yang sama untuk dudukan braket PCB.

Merekatkan cincin pelat adaptor

Rekatkan cincin adaptor ke alas timbangan kaca menggunakan lem UV. Sejajarkan dengan guntingan ke arah lubang indikator. Pastikan ring sedikit miring agar rata dengan timbangan, hal ini disebabkan oleh pembengkokan load cell.

Perekatan tab untuk permukaan penimbangan

Buat 8 tab 7 x 3 mm dari PS dan rekatkan dengan 2. Langkah selanjutnya adalah merekatkannya ke permukaan penimbangan, ini harus disejajarkan dengan guntingan cincin pelat adaptor pada 4 titik. Ini diperlukan untuk mengamankan permukaan penimbangan ke timbangan.

Melukis indikator cetak 3D

Untuk mencegah indikator cetak 3D menyerap cahaya, Kami telah mengecat bagian dalamnya dengan warna perak, sehingga memantulkan cahaya led.

Langkah 6: Perakitan

1. Pasang PCB di braket dan kencangkan menggunakan sekrup 2 x M3.5x12
2. Rekatkan dasar sel beban, braket pcb, dan dudukan led di tempatnya
3. Hubungkan semuanya ke PCB sesuai dengan Skema Fritzing
4. Pasang semuanya di tempatnya:

Tombol Tare di permukaan atas dengan pengatur jarak tombol di antara dan kencangkan dengan sekrup braket

Sakelar Nyala/Mati menggunakan prosedur yang sama tetapi di samping dengan bagian dudukan lcd

Tempelkan led ke braket led.

Rotary encoder ke bagian samping menggunakan mur dan mesin cuci untuk mengamankannya dan kencangkan kenop ke poros

Di sisi lain, tambahkan steker listrik dan bor jika perlu, kencangkan dengan mur yang diberikan

Terakhir kencangkan loadcell ke pangkalan dan pastikan itu rata

5. Dorong indikator dial melalui lubang dan pasir jika perlu, tekan lensa akrilik ke indikator

6. Geser sisi-sisinya ke pelat dasar dan pasang cangkang atas ke tempatnya

7. Pasang 8 M3.5x12 ke pelat dasar yang menahan cangkang atas dan braket PCB

8. Tambahkan peredam perekat karet ke bagian belakang pelat dasar pada titik tekuk paling kritis

9. Masukkan permukaan penimbangan kaca dan cincin adaptor untuk memuat sel

10. Tambahkan permukaan penimbangan dan sejajarkan dengan guntingan

Perakitan selesai!

Langkah 7: Hasil

Bantuan Timbangan memungkinkan Veronique untuk menimbang bahan sendiri.

Indikator-indikator ini memungkinkan dia untuk memahami apa yang terjadi ketika dia menambah berat badan. Pengasuh dapat menyesuaikan dan mengatur ulang jumlahnya, dengan instruksi manual dan beberapa latihan dia dapat melakukan tugas-tugas ini secara mandiri. Ini adalah peningkatan besar atas prosedur penimbangan yang dia temui sebelumnya.

weegschaalhulp2018.blogspot.com/

Terima kasih khusus kepada: Veronique & "Het Ganzehof"

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