Bu yoz Arduino qon-spirtli reaktiv LED kubogi bilan xavfsiz partiya: 10 qadam

2024 Muallif: John Day | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2024-01-30 13:25

Loyiha darajasidagi qiyinchilik: O'rta

Kerakli ko'nikmalar:

- diagrammani o'qish va takrorlash

- Agar siz oldindan lehimlangan qismlarni sotib olmaslikni tanlasangiz, lehim

Loyihaga kirish

Qo'shma Shtatlarda va butun dunyoda spirtli ichimliklar, mas'uliyatsiz tarzda iste'mol qilinsa, sog'likka jiddiy tahdid soladi. Ta'sirli transport vositasini haydash natijasida vafot etganlar va jigar shikastlanishi, shuningdek, miya va buyraklarning shikastlanishi kabi uzoq muddatli ta'sirlar, spirtli ichimliklarni mas'uliyatsiz iste'mol qilishidan kelib chiqishi mumkin. Birgina Qo'shma Shtatlarda spirtli ichimliklarni suiiste'mol qilish oqibatida 250 milliard dollar zarar ko'rdi (NIAAA, 2010), shuningdek, 88 mingdan ortiq odam, bu mamlakatda o'limning oldini olish mumkin bo'lgan uchinchi sababiga aylandi. Loyihaning savoli ishlab chiqaruvchilardir, qanday qilib biz bu muammoni hal qila olamiz va partiyalar kabi spirtli ichimliklar bilan qiziqarli bayramlar xavfsiz va qiziqarli bo'lib qolishiga ishonch hosil qilishimiz mumkin?

Bu savolga mening javobim, qanday holatda ekanliklarini yaxshiroq tushunishga imkon berish uchun foydalanuvchining taxmin qilingan BAC -ni taxmin qilish va tasavvur qilish yo'lini topish edi. Ushbu loyiha uchun men suv sathi sensori, LED halqasi va LCD displeyli Arduino mikrokontrolleridan foydalanib, odam qancha ichimlik iste'mol qilganini kuzatdim, keyin qonda alkogol miqdorini (BAC) aniqlash usulini topdim. foydalanuvchi jinsi va vazniga qarab. Hisoblangan BAC, qaysi diapazonda bo'lishiga qarab, quyida joylashgan LED halqasining animatsiyasini aniqlaydi. Qatlamlar to'rt xil hududga bo'linadi: xavfsiz, zaif, mast va o'lik. Umid qilamanki, agar siz ushbu loyihani yaratganingizda, siz nafaqat Arduino -ning foydali loyihasini yaratgan bo'lasiz, balki sharhlangan kodni ko'rib chiqishni tanlasangiz, alkogolni qanday metabolizatsiya qilishimizni va hatto ba'zi asosiy dasturlarni ham yaxshiroq tushunasiz.

Menda qancha ichimlik borligini chashka qanday biladi?

Agar suv sathi sensori analog qiymati 300 dan oshsa, idishni ifodalovchi boolean qiymati YUQORI (to'liq) sifatida qayd qilinadi. Agar sensorning analog qiymati 300 dan past bo'lsa, idishni ifodalovchi boolean qiymati LOW (bo'sh) sifatida qayd qilinadi. Chashka qo'shilgan ichimlikni yozib olish uchun bu mantiqiy qiymat bo'shdan to'liqgacha o'zgarishi kerak.

BACni qanday aniqladingiz?

Ushbu loyihani iloji boricha aniqroq qilish uchun men Sankt -Benedikt va Sent -Jon universiteti ma'lumotlaridan foydalanganman, chunki har bir kishiga BAC qancha iste'mol qilingan. Bu dastur foydalanuvchining BAC ni hisoblashda nafaqat vaznini, balki jinsini ham hisobga oladi. Buning sababi shundaki, BAC tananing spirtli ichimliklarni qanchalik tez metabolizatsiya qilishiga asoslangan, bu erkaklar va ayollar va har xil vazndagi odamlar orasida farq qiladi. Jadvallarni bu erda ko'rish mumkin.

Nima uchun BAC diapazoni har xil odamlar uchun farq qiladi?

BAC diapazoni to'g'ridan -to'g'ri SBSJ Universitetidan olingan ma'lumotlarga asoslangan bo'lib, ular to'rt tizimdan birida bo'lishi uchun foydalanuvchi o'z tizimida qancha spirt bo'lishi kerakligini hisobga oladi:

- Xavfsiz: transport vositasini boshqaradigan yagona xavfsiz masofa (kamalak animatsiyasi bilan ifodalangan)

- Buzilgan: Agar siz ushbu diapazonda transport vositasini ishlatsangiz, jinoiy javobgarlikka tortilishi mumkin (to'q sariq rangli animatsiya bilan ifodalangan)

- Mast: Agar siz ushbu diapazonda transport vositasini ishlatsangiz (qizil chiroqlar bilan ko'rsatilgan) jinoiy javobgarlikka tortiladi.

- O'limli: Agar siz hali ham hushingizdan ketmagan bo'lsangiz, siz shu diapazonda darhol tibbiy xavf ostida bo'lasiz (miltillovchi qizil va oq chiroqlar bilan ifodalanadi)

Lekin men spirtli ichimliklarni yaxshi qabul qila olaman, shuning uchun bu chashka noaniqmi?

Agar siz mashinani haydash paytida qonuniy chegaradan o'tib ketgan bo'lsangiz, spirtli ichimliklarni iste'mol qilgandan keyin qanchalik yaxshi harakat qilishingiz muhim emas. Ushbu loyihada ishlatilgan ma'lumotlar foydalanuvchining BAC -ning qonuniy va tibbiy chegaralari, shuningdek, foydalanuvchining vazni va jinsini hisobga oladi.

Ta'minotlar

Ushbu loyiha uchun umumiy elektronika ta'minotiga quyidagilar kiradi:

- Ikkita tugma

- o'tish simlari

- 10 k potentsiometr

- 2 ta 10 k qarshilik

- 1 220 rezistor

Maxsus qismlar/modullar:

- Arduino (men bu loyiha uchun Uno -dan foydalanganman, lekin ancha arzon variantlar mavjud)

- Suv sathi sensori (QAYD: Bu sensorlar tez-tez noto'g'ri va tezda zanglab ketadi, bu loyihani ishlab chiqishda katta umidsizlik edi. Ammo men bu loyihadagi qiyinchiliklarim sizning qiyinchiliklaringizga aylanmasligi uchun men yechim topa oldim. Ushbu loyiha bilan.)

- LED halqa (12 LED)

- LCD displey

Asboblar:

- Lehimlash dazmollari (faqat sarlavhasiz LED halqani sotib olsangiz kerak)

- 3D printer (ixtiyoriy)

1 -qadam: Arduino IDE -ni yuklab oling va kerakli kodni nusxalash

Bu loyiha uchun kompyuter dasturlari talab qilinmaydi, faqat shu erdan kodni nusxalash va Arduino IDE -ga joylashtirish kifoya. Arduino IDE -ni yuklab olish uchun:

Arduino IDE -ni yuklab oling va sozlang:

- Arduino veb -saytiga tashrif buyuring va tizimingiz uchun yuklab olishni tanlang

- Yuklab olish tugagandan so'ng, Arduino uchun COM port raqamini oling. Arduino -ni ulang va qurilma menejeriga o'ting. Portlar ostida Arduino -ni qidiring va port raqamiga e'tibor bering. Bu shunday bo'lishi kerak: COMx (Bu erda x-1-9 raqami)

- COM port raqamidan foydalanib, Arduino IDE -ni ochib, yuqori paneldagi "Asboblar" ni tanlab, karta va port uchun IDE -ni sozlang. "Kengash" ni tanlang va modelingizni tanlang. Keyin "Port" -ni tanlang va Device Manager -da Arduino -da ko'rgan portni tanlang.

Loyiha kodini olish

- Ushbu qadamdan kodni nusxa ko'chiring va Arduino IDE ning oq qismiga joylashtiring. Avval eskizdagi hamma narsani, masalan loop () va void () tartiblarini o'chirib tashlaganingizga ishonch hosil qiling, chunki ular siz nusxa ko'chirayotgan va joylashtirayotgan kodda qo'llaniladi.

2 -qadam: Arduino IDE -dan kerakli kutubxonalarni yuklab oling

Ushbu loyihada ishlatiladigan kutubxonalarga "Wire", "LiquidCrystal" va "Adafruit Neopixel" kiradi. Eskizga ushbu kutubxonalar ushbu loyihada ishlatiladigan komponentlar bilan bog'lanish uchun kerak. Ushbu kutubxonalarni yuklab olish uchun:

- Yuqori panelda "Sketch" -ni tanlang

- Ochilgan menyudan "Kutubxonani qo'shish" -ni tanlang

- "Kutubxonalarni boshqarish" -ni tanlang.

- Ushbu loyihada ishlatilgan uchta kutubxonani (Wire, suyuq kristall va Adafruit Neopixel) qidiring va har birini yuklab oling.

E'tibor bering, ushbu kutubxonalarni yuklab olmaslik eskizni tuzishda xatoga olib keladi. Ushbu qadamdan so'ng, Arduino kabelini noutbukga ulang va IDE-ning yuqori chap burchagidagi o'q tugmasini bosing. Bu eskizni tuzadi va Arduino -ga yuklaydi. Endi biz dasturlash bilan bog'liq barcha qadamlarni tugatdik, keling, sim o'tkazishga o'taylik!

3 -qadam: (ixtiyoriy) qismlarga lehim sarlavhalari

Agar siz ushbu loyiha uchun ulagichlari payvandlanmagan qismlarni sotib olishni tanlagan bo'lsangiz, buni o'zingiz qilishingiz kerak bo'ladi. Bu qism haqida ko'p tashvishlanmang, bu loyihani lehimlash juda oddiy.

- Lehimlash uchun ventilyatsiya qilingan muhit yarating, yaxshisi filtri bo'lgan fan bilan. Agar sizda bunday ventilyator bo'lmasa, men qilgan ishni qilib, derazalarni ochib, fanatni yoqishingiz yoki garajga borishingiz mumkin.

- Lehimlash temirini qizdiring va ortiqcha lehimni o'chirish uchun sizda nam shimgich ham borligiga ishonch hosil qiling.

- Sarlavhalarni va siz biriktirmoqchi bo'lgan qismni yordam qo'lini yoki lehimlanadigan temirni ushlab turishga imkon beradigan qismlarni tartibga solishga imkon beradigan boshqa asbobni o'rnating.

- Qoplama pimi va pimlarni lehimlayotgan qism o'rtasidagi ulanish paytida lehimni lehim temiriga tegiz. Quvvat pimlari va uning qismi o'rtasida elektr aloqasini ta'minlash uchun etarli miqdorda lehim hosil bo'lganda, dazmolni echib oling. Gubka ustidagi ortiqcha lehimni artib oling va protsedurani barcha pinlar uchun takrorlang.

- Barcha pinlar lehimlangandan so'ng, lehimlanadigan temirni dastgohga qo'ying, tugmani "o'chirilgan" holatga o'tkazing va dazmolni elektrdan uzing. Dazmolni qo'yish uchun uni to'liq sovishini kuting.

4 -qadam: Picture va Wire Arduino -ni komponentlarga o'tkazing

Ushbu bosqichda siz loyiha uchun zarur bo'lgan qismlarni Arduino -ga ulash uchun o'tish simlarini ishlatishingiz kerak bo'ladi. Men buni Fritzing faylini taqdim qildim, uni bu qadamda ko'rish mumkin. Iltimos, agar men simlar bilan bog'liq muammolarga duch kelsam, o'zimga beradigan umumiy savollar ro'yxatini ko'ring:

- Mening er va quvvat relslari bir -biriga va Arduino -ning 5v va GND pinlariga to'g'ri ulanganmi?

- Agar LCD displeyi ko'rsatilmasa, men potentsiometr bilan chalkashib ketdimmi? (Oq belgilar to'g'ri ko'rinmasa, qarshilikni o'zgartirish uchun potansiyometrni aylantirib ko'ring)

- GND va VCC har bir qismga to'g'ri pin bilan to'g'ri ulanganmi? 5 voltli sozlamalar ishlatiladimi? (Ushbu loyihadagi barcha datchiklar va komponentlar 3,3 volt emas, 5 voltdan foydalanadi.

- Sim tasodifan bitta ulanish bo'lishi kerak bo'lgan joydan uzoqda bo'lganmi?

ESLATMA: elektronika bilan ishlaganda, har doim o'zgarganda, kontaktlarning zanglashiga olib kelmasligiga ishonch hosil qiling. Aks holda, ehtiyot qismlar shikastlanishi mumkin va katta kuchlanish bilan ishlaganda tanaga shikast etkazilishi mumkin

5 -qadam: "Coaster" loyihasini yig'ing

Siz LED halqasining sarlavhalari yopishib qolganini va chashka yuzasiga tekis joylashishiga yo'l qo'ymasligini sezishingiz mumkin. Ushbu muammoni hal qilish uchun biz LED halqasini 3d bosilgan qismga biriktiramiz, bu halqani stolga tekis qilib qo'yish imkonini beradi. Bu qadamda 3d faylni topish mumkin. Agar sizda 3D printer bo'lmasa, xavotir olmang, bu bosmani mening kutubxonamda tayyorlash 1.40 turadi. Agar sizning mahalliy kutubxonangizda 3d printer bo'lmasa, boshqa variantlarga zımba va onlayn sotuvchilar kiradi. Shuni ham ta'kidlash kerakki, men biriktirgan qism faqat mos kelmaydi, bu men uchun namuna yaratish usuli. Agar siz yog'ochni qayta ishlash yoki boshqa hunarmandchilikni yaxshi bilsangiz, bu maqbul bo'ladi!

Agar siz ushbu loyihaning qismini chop etishni tanlasangiz:

- Cura kabi kesgichga import qilish uchun STL faylini yuklab oling

- Siz tanlagan chashka tagining diametrini o'lchang

- Model o'lchovini (millimetrda, agar Cura ishlatilsa) o'lchovingizga moslang

6 -qadam: O'zingiz tanlagan kubokga qirg'oq va sensorni ulang

Keyin, sichqonchani oling va yopishtiruvchi yordamida siz o'lchagan idishning pastki qismiga mahkamlang. Endi o'tish simlari suv sathining sensori va LED halqasiga kira oladi, shuningdek, stolga tekis yotadi. Endi siz sensorni ulashingiz kerak. Sensorni joylashtirishga ehtiyotkorlik bilan yondashish kerak, chunki bu sensorlar analog sifatida sotilgan bo'lsa-da, faqat ikkita signalni o'chiradi- suv yoki suv yo'q. Bu men uchun juda ko'p muammolarni keltirib chiqardi, lekin men hal qilishning yo'lini topa oldim, shunda boshqalar ham bu loyihada bir xil umidsizliklarga duch kelmadilar. Kalit - chashka to'lganida, datchikni suyuqlik bo'ladigan joyning yuqori qismiga yaqin joylashtirish. Bu sensorning "bo'sh" holatini qayd etishiga va shuning uchun keyingi quyilgan ichimlikni hisoblashiga ishonch hosil qiladi.

7 -qadam: Loyihani obodonlashtirish va simlarni himoya qilish

Bu vaqtda, ehtimol, siz biriktirilgan fotosuratga o'xshash simlar va qismlar to'plami bilan qolasiz. Agar siz ushbu mezonlarni yodda tutsangiz, loyihani yanada yaxshiroq qilish uchun nima qilishingiz sizga bog'liq:

- Siz zaryadlovchini Arduino -ga ulashingiz kerak

- LCD displeyi, tugmachalari, suv sathi sensori va LED halqasiga kirish uchun foydalanuvchi teshik yoki dizayn joylarini kesib tashlashi kerak.

- Siz elektron komponentlarni namlashdan himoya qilishingiz kerak, chunki bu imkoniyat, chunki loyiha ichimliklarga qaratilgan.

Loyihani yopish uchun ba'zi tanlovlar:

- poyabzal qutisi yoki quti

- Suv o'tkazmaydigan elektronika korpusi, masalan, bu erda

- 3D bosma dizayn (bu men xohlagan variant, ammo kutubxonamda bunday dizaynni chop etish juda qimmat edi)

8 -qadam: Mas'uliyat bilan iching

Kubokni qirg'oqqa va suv sensori bilan mahkamlagandan so'ng, borishingiz ma'qul! LCD displeyi sizning jinsingiz va vazningizni so'raganda, hamma narsa to'g'ri ishlayotganini bilib olasiz. Bitta tugma vaznga mos keladi, ikkinchisi esa jinsga mos keladi. Siz etiketkalashdan oldin ularning har birini bosishingiz mumkin. To'g'ri vazningizni (qiymatlar 20 -qadamda) va jinsni tanlagandan so'ng, ikkala tugmani bir vaqtning o'zida bosing. Bu dasturning qolgan qismini boshlaydi va siz LED halqasining kamalak naqshini yonib -o'chishini ko'rasiz. Endi piyola sizga ichimlik quyishga tayyor. Siz ko'proq ichimlik iste'mol qilganda va to'kib tashlasangiz, dastur BACni aniqlash uchun kirish qismida muhokama qilingan BAC jadvalidan foydalanadi. E'tibor bering, bu dastur har bir chashka uchun bitta standart ichimlikni o'z ichiga oladi, rasmga qarang (Janubiy Alabama universiteti) yoki sevimli ichimlikingiz qanday tarjima qilinishini ko'rish uchun bu erga tashrif buyuring. Shuni ham ta'kidlash kerakki, ushbu loyihaning maqsadi har qanday noqonuniy harakatni rag'batlantirish emas, balki spirtli ichimliklarni iste'mol qilish uchun etarlicha yoshdagi odamlarni xavfsiz ichishga ko'maklashishdir. Bundan tashqari, men standart ichimlikni BAC bahosining qanchalik to'g'ri qabul qilishidan juda xursand bo'lsam -da, bu loyiha xavfsiz ichishga yordam beradi, lekin agar siz spirtli ichimliklarni iste'mol qilgandan keyin haydashni tanlasangiz, hech qanday javobgarlikni o'z zimmangizga olmaydi.

9 -qadam: (ixtiyoriy) muammolarni bartaraf etish

- "Bortga yuklashda muammo" xatosi: eskizni Arduino -ga kompilyatsiya va yuklashga urinishda, agar sizning COM portingiz to'g'ri konfiguratsiya qilinmagan bo'lsa, bu xato yuzaga keladi (to'g'ri COM portini qanday topish va sozlash bo'yicha birinchi qadamni ko'ring) yoki taxtasi ulanmagan.

- LCD displeyda oq belgilar ko'rsatilmaydi: agar siz LCD displeyingizning ko'k chirog'i yonib tursa, lekin eskizni yuklaganingizdan so'ng oq belgilar ko'rinmasa, bu, ehtimol, kontrast bilan bog'liq. Buni tuzatish uchun potentsiometrni o'ngga burish kifoya (agar sizning belgilaringiz bilan oq bloklarni ko'rsangiz chapga buriling).

- Loyihada ichimliklar to'g'ri hisoblanmayapti: Bu xato suv sathi sensori muammosi. Suv sathi sensori modullari tezda zanglab ketadi va juda noaniqligi bilan mashhur. Biroq, bu loyiha uchun sizni qiziqtirmasligi kerak, chunki men sensorga analog emas, balki raqamli sensor sifatida qaraganman. Suv sathining sensorini qanday to'g'ri ulash haqida oltinchi bosqichga qarang.

- Modul juda issiq va to'g'ri qiymatlarni yubormaydi: bu GND yoki VCC ulanishining buzilishi natijasidir, ehtimol boshqa simlar bilan ishlashda. Sensorga GND va VCC ulanishlari tugallanganligiga ishonch hosil qiling va xatolarni qidirish uchun ularni komponentdan GND va 5v pinlariga, non paneliga, Arduino -ga kuzatib boring.

- Men tasodifan o'z vaznimdan oshib ketdim: Xavotir olmang, vazni 240dan keyin 100 ga qaytadi, shuning uchun siz o'z vazningizga qaytish uchun variantlar bo'ylab aylanishni davom ettirishingiz mumkin.

Agar muammolar davom etsa, Arduino kabelini noutbukga ulang, IDE -ni oching va eskizni ishga tushiring. Eskiz ishlayotganda, ketma -ket monitorda bir nechta qiymatlar ko'rsatiladi, bu sizga nima ishlamayotganini kutish imkonini beradi. Ketma-ket monitorga kirish uchun dasturni va "Asboblar" ni, so'ngra ochiladigan menyudan "Serial monitor" ni ishga tushiring.

10 -qadam: aks ettirish

Dasturlash tarafidan, men bu loyihaning amalga oshishidan juda xursandman. Men hali yozishni boshlaganimdan beri yozishim uchun biroz vaqt kerak bo'ldi, lekin men ko'plab yangi kutubxonalarni o'rgandim va BACni bashorat qilish maqsadiga erishdim, va menimcha, men ham jinsiy aloqa, ham jinsiy aloqada bo'lganim uchun BACni baholashda hech qanday yorliq ishlatmaganman. vazn (Bu eskizning ko'p qismini tashkil qilgan). Biroq, men dizaynni tasdiqlashim kerak. Men 3D -printerga ega emasman yoki yog'ochdan ishlov berishni bilmasam ham, men o'z loyihamni yaxshiroq taqdim etilishini xohlardim. Men tez orada "Ender 3" ni qo'lga kiritmoqchiman va birinchi navbatda men dizaynni yaxshilash uchun xuddi shu ko'rsatmaga qaytaman. Men o'zimni birinchi o'rgatganimdek, bu jarayon yaxshi o'tganini his qilyapman va men ushbu loyiha Partiya Challenge uchun yaratgan taklifimga qanchalik javob berganidan juda xursandman, lekin men o'z resurslarim bo'lganida, keyinroq qaytmoqchi bo'lgan narsani loyihalashtirdim.