Qattiq ASD masofadan boshqarish pulti: 7 qadam (rasmlar bilan)

2024 Muallif: John Day | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2024-01-30 13:26

1-elektro-mexanik muhandislik magistratura bosqichida talabalar professor Bram Vanderborgtning Mexatronika kursi uchun robot yaratish vazifasini o'taydilar. Uch qizdan iborat jamoa bo'lib, biz fursatdan foydalanib, og'ir autizmli yoshlar bilan ishlashga qaror qildik. "Tanlovni tanlang" - bu autizmli, psixotik yoki og'ir nevrotik bolalar va kattalar uchun xususiy institut Parxeli Bryussel bilan hamkorlikda loyiha. Maqsad - 12 yoshdan 18 yoshgacha bo'lgan ASD (autizm spektri buzilishi) bo'lgan yoshlarga kompyuter bilan muloqot qilish imkoniyatini beradigan qurilmani yaratish. Yoshlar gapirmasa ham, qurilma ularga odamlar bilan muloqot qilishda yordam berishi kerak. Bundan buyon, tarbiyachilar yosh kattalar nomidan tanlov qilishlari shart emas, lekin yoshlar qarorlarni mustaqil qabul qilishlari mumkin bo'ladi. Asosiy maqsad shundaki, ular kompyuter ekranlarida ko'rsatiladigan qo'shiq yoki kechki ovqat variantini o'zlari tanlashlari mumkin.

Loyihani boshqa kelajakdagi loyihalarda qayta ishlatish variantini taqdim etish qiziq bo'lgani uchun uni uzaytirish imkoniyati hisobga olinadi. Kompyuter ilovasini kodlash shunday amalga oshiriladiki, tanlov variantlari xohlaganingizcha kengaytirilishi mumkin.

Dizayn uchun bolalarning diqqatini chalg'itishi, yaxshi vosita qobiliyatiga ega emasligi va, ehtimol, qurilmani yo'q qilishga urinishini hisobga olish kerak. Quti ishlab chiqilgan bo'lib, unda barcha elektronika saqlanishi mumkin. Shoklardan himoya qilish uchun batareya alohida qutida saqlanadi va elektron komponentlar tenglikka lehimlanadi.

1 -qadam: Birinchi dizayn

Loyihaning elektron komponentlari haqida o'ylashdan oldin, qutining birinchi dizaynini o'ylab topgan ma'qul, chunki elektronika qutiga joylashishi kerak, lekin quti masofadan boshqarish pulti sifatida ishlatish uchun juda katta bo'lmasligi mumkin, bu sinov va xato mos o'lchamlarni topish jarayoni. Autodesk Inventor Professional 2018 dasturi yordamida birinchi g'oya ishlab chiqilgan. Shunday qilib, Internetda qidirishda barcha kerakli komponentlar uchun ajratilgan joyni hisobga olish mumkin.

Bu quti kompyuter ekranida ko'rsatiladigan variantlardan birini tanlash uchun 3 tugmachali masofadan boshqarish pulti vazifasini bajaradi. 2 ta tashqi tugma og'ir autizmli yoshlarni almashtirish uchun boshqaruv tugmachalari vazifasini bajaradi, qutini juda murakkab va chalg'itmaydigan qilib qo'yish va har doim bir xil rangdagi konventsiyani saqlash juda muhim. Akselerometr yordamida, chap RGB LED tugmasi har doim ko'k rangni, o'ng tugmasi esa qizil rangni ko'rsatadi. Ranglar har doim ko'rinadi va tugma bosilganda bir necha soniya yo'qoladi. Tugma bosish bilan bir vaqtda piezobuzer ovoz chiqaradi va tebranish dvigatellari bolaning qo'lidagi qutini tebranishiga imkon beradi. Tugmalar harakatini kompyuter ilovasi bilan bog'lash uchun signallar Wi-Fi ulanishi orqali ilovaga yuboriladi.

Oxirgi quti oddiy, to'rtburchaklar shaklga ega bo'lib, tugmachalar uchun 3 ta teshik (yuqori quti), zaryadlovchini va Redbear Duo -ni ulash uchun 2 teshik (old va orqa) va har ikki tomonga taqsimlangan 4 ta juda kichik teshik bilan ta'minlangan. piezobuzerning ovozi seziladi. Yosh kattalar o'zlariga yoki boshqalarga zarar etkazmasligi uchun qutining qirralari yumaloqlanadi.

2 -qadam: Komponentlaringizni oling

Sizga kerak bo'ladi:

- 3D printer (FABlab Bryusselda ochiq bo'lishi mumkin) Biz VUBda elektromexanika muhandisligi talabalari uchun mavjud bo'lgan printerlardan foydalanganmiz.

- Lehimlash temir va lehim

- Colorfabb XT - 3D bosib chiqarish uchun aniq material mavjud:

- Redbear Duo Ma'lumot: https://redbear.cc/duo Sotib olish: https://www.antratek.com/redbear-duo Narxi: 30 €, 13 Redbear Duo ishchi kuchlanishi 3, 3 V. ular 3, 3 V kuchlanishli ishlay oladigan qilib tanlanishi kerak.

- Yashil (ixtiyoriy) LED arja tugmasi Ma'lumot: https://www.adafruit.com/product/3487 Xarid: https://www.sossolutions.nl/ Narxi: 4, 55 evro

- 2 ta RGB LED tugmachalari (tenglikni ulash uchun ishlatiladigan rezistorlar) Xarid qilish: https://www.aliexpress.com/item/ONPOW-22mm… Narxi: 18 evro

-Akselerometr ADXL345 ma'lumoti: https://www.sparkfun.com/products/9836Bundan sotib oling: https://www.antratek.nl/tri-axis-adxl345-breakout Narx: € 21, 75 Bu raqamli 3 o'qli akselerometr. ko'p kuch sarflamaydi. Biz batareyaning iloji boricha uzoq vaqt ishlashini xohlaymiz.

-Li-Ion Batareyasi 1200 mAch Ma'lumot: https://www.adafruit.com/product/258 Sotib olish: https://www.kiwi-electronics.nl/lithium-ion-polym… Narxi: € 11, 95A Li-ion Batareya tanlangan, garchi bu batareyaning eng xavfsiz turi bo'lmasa ham, masofadan boshqarish pultini mikro USB orqali zaryadlash kerak. Aks holda, parvarish qiluvchilar har doim batareyalarni almashtirish uchun qutini ochishlari kerak.

-Batareya zaryadlovchi Ma'lumot: https://www.adafruit.com/product/259 Sotib olish: https://www.kiwi-electronics.nl/usb-li-ion-lipoly… Narxi: 14, 90 evro

- Piezobuzzer Ma'lumot: https://www.adafruit.com/product/1739 Sotib olish: https://www.adafruit.com/product/1739 Narxi: 1, 25 evro

-2 ta tebranish dvigateli (rezistor va tranzistor bilan bog'langan) Ma'lumot: https://www.adafruit.com/product/1201 Sotib olish: https://www.kiwi-electronics.nl/vibrating-mini-mo… Narx: 2, 50 evro

- Elektr komponentlarini sozlash uchun bosilgan elektron karta (PCB)

- Rezistorlar 150 Ohmli 4 ta rezistor (har bir RGB arcade tugmasi uchun 2 ta) 4,7 kOm 2 rezistor (akselerometr uchun) 10 kOm 3 rezistor (har bir tugma uchun 1) 100 Ohmli 1 rezistor (tebranish dvigatellari uchun) 1 PN2222 tranzistor (tebranish dvigatellari uchun)

- Vintlar 2 M2, komponentlar paneli uchun 5x8 vintlar 5 M3x8 vintlardek qutining pastki qismi uchun (4) va batareya qutisining pastki qismi uchun (1) 4 M2, tebranish qutilarining pastki qismi uchun 5x8 vintlar. (Har bir qutiga 2 tadan)

Dasturlash qismi uchun Eclipse -dagi Java dasturni dasturlash uchun ishlatilgan. Redbear Duo Arduino IDE yordamida dasturlashtirilgan.

3 -qadam: elektron komponentlarni lehimlash

PCB kartasida barcha komponentlarni lehimlash uchun Redbear Duo bilan ulanishlarni bilish kerak. Bu aloqalarni birinchi rasmda ko'rish mumkin. Loyihada ishlatiladigan barcha komponentlar Redbear Duo -ning kirish/chiqish pinlariga ulangan. Tugmalar va tebranish motorlarini ulash uchun rezistorlar va tranzistorlar kerak. Bu qismlarni boshqa 3 ta rasmda ko'rish mumkin. Qaysi rezistorlar va tranzistorlar ishlatilishini va qaerga joylashtirilganligini bilish uchun ushbu rasmlarda sxema va qo'shimcha yozuvlar keltirilgan.

Yon eslatma: Rasmda berilgan portlar loyihada ishlatilgan. Turli portlarni tanlash mumkin. Faqat ba'zi cheklovlarni hisobga olish kerak: akselerometrning SDA va SCL portlari mos ravishda Redbear Duo D0 va D1 pinlariga ulanishi kerak. Ovozli signal va tebranish dvigatellari PWM piniga ulangan bo'lishi kerak.

Akselerometrni ulash bo'yicha qo'llanmani Sparkfun veb -saytida topish mumkin. Amaldagi aloqa I2C.

4 -qadam: 3D bosib chiqarish pulti

Dizayn yaxshilangandan so'ng, qutini 3D bosib chiqarish mumkin. Yakuniy mahsulot uchun 5 xil qismni chop etish kerak:- qutining pastki qismi- qutining shakli- batareya qutisining mahkamlash plitasi- tebranish qutilarining mahkamlash plitalari (2)

Prototip Ultimaker 2 3D printer yordamida yaratilgan. Barcha komponentlar uchun ishlatiladigan material ColorFabb XT.

5 -qadam: Redbear Duo -ni dasturlash

Qutining dizayni takomillashtirilib, chop etilayotganda, mikrokontroller dasturlashtirilishi mumkin.

Komponentlarni Redbear Duo -ga ulash uchun ishlatiladigan kirish/chiqish pinlarining aksariyati allaqachon 3 -bosqichda tushuntirilgan. Qolganlarini kodda topish mumkin.

Yuqorida aytib o'tilganidek, tashqi tugmachalarning ranglari qutining yo'nalishiga qarab moslashtirilishi kerak. Shuning uchun akselerometr ishlatiladi. Kodda akselerometrning x koordinatasi 50 dan katta bo'lganda rang o'zgaradi. Bu akselerometrning qutiga qanday joylashishiga bog'liq. Qurilmangizdagi x koordinatasining qiymatini tekshirib ko'ring va agar kerak bo'lsa kodni moslashtiring. Akselerometr qiymatlarini o'qish uchun kerakli kutubxonani 3 -bosqichda ko'rsatilgan Sparkfun veb -saytidan topishingiz mumkin.

Qurilma ishlatilmaganda batareyani tejash uchun Wi-Fi va LED chiroqlarini o'chirib qo'yish mumkin. Quti o'ng tomoniga qo'yilganda va ikkala tashqi tugma bosilganda quti o'chadi. Qutini uyg'otish uchun tashqi tugmachalarni bosish kerak (bu harakat uchun yo'nalish muhim emas). Ushbu qadam uchun, quti o'ng tomonga qo'yilganda y koordinatasining qiymatini tekshirish va agar kerak bo'lsa, moslashtirish yaxshiroqdir.

6 -qadam: Ilovani yarating

Masofadan boshqarish pultidan foydalanishni osonlashtirish uchun Java -da ilova yaratildi. Ilova Wi -Fi orqali masofadan boshqarish pulti bilan aloqa o'rnatishi mumkin. Masofadan boshqarish pultidan olingan ma'lumotlardan foydalanib, ilova variantlarni ko'rib chiqadi va shu tarzda rasmlarni tanlaydi yoki qo'shiqlarni ijro etadi. Dastur kengaytirilishi kerak bo'lganligi sababli, nomlar va toifalar qo'shilishi mumkin.

Birinchi panelda masofadan boshqarish pultidan foydalanadigan yoshlarning ismini tanlash kerak. Matn maydoni va panelning pastki qismidagi tugmalar yordamida ismlarni qo'shish yoki o'chirish mumkin.

Voyaga etgan odamning ismini tanlagandan so'ng, toifani tanlash kerak. Agar "Musiqa" toifasi tanlansa, tanlov tasdiqlanganda qo'shiq ijro etiladi.

Oxirgi ekran - bu kattalar ko'radigan yagona ekran va bu ham masofadan boshqarish pulti tomonidan boshqariladigan yagona panel. Siz rasmlarni chap yoki o'ngga aylantirishingiz mumkin. Agar tanlov pultdagi o'rta tugmani bosish orqali tasdiqlansa, tasvir atrofida yashil ramka paydo bo'ladi. Hozirgi vaqtda turli xil variantlarga o'tish mumkin emas. Tasdiqlash tugmachasini yana bosish bilan tanlov bekor qilinadi.

"Fayl qo'shish" va "Faylni o'chirish" oynalari yordamida rasm qo'shish va o'chirish mumkin. Musiqa toifasiga fayllarni qo'shganda, ikki bosqichni bajarish kerak. Birinchi ochilgan oynada ekranda ko'rsatilishi kerak bo'lgan tasvirni tanlash mumkin. Ikkinchi qalqib chiquvchi oynada ushbu rasmga tegishli qo'shiqni tanlash kerak. Tanlangan qo'shiq mp3 formatida bo'lishi kerak.

Faylni o'chirish uchun "Faylni o'chirish" tugmachasini bosganingizda paydo bo'ladigan rasmning nomi ro'yxatda tanlanishi kerak.

7 -qadam: qutini yig'ing

Oxirgi qadam sifatida qutini yig'ish kerak. - Qutiga qo'shimcha kuch berish uchun ichki tomondan tugmalar orasiga ko'pik ishlatiladi. Shuni yodda tutingki, tugmachalarning simlariga ham bo'sh joy kerak!- Batareya akkumulyator qutisiga joylashtirilgan va batareyaning fiksaji vidalangan. - Vibratsiyali dvigatellar ingichka yopishtiruvchi qatlam bilan jihozlangan bo'lib, ularni tebranish dvigatellari qutilariga mahkamlash mumkin. Qutilar kichkina bo'lgani uchun, dvigatellarni qutining yon tomonlariga biroz yaxshiroq bosish uchun o'lchagich yoki kichik narsadan foydalanish mumkin. Dvigatellar mahkamlanganda, qutilar fiksaj va vintlar yordamida ham yopilishi mumkin. - Tugmalar va tebranish dvigatellarining simlari tenglikka ulangan.- tenglikni vintlar yordamida 3D bosilgan yon ustunlarga ulash mumkin. PCBni yig'ish shunday bajarilishi kerakki, Redbear Duo va batareya zaryadlagichi qutida (teshiklar yaqinida) to'g'ri joylashtirilgan.- Nihoyat, qutining pastki qismi burchaklardagi ustunlarga o'rnatiladi. vintlardek vositalar.

Tabriklaymiz! Ushbu bosqichning oxiriga kelib, siz autizmli yosh kattalar uchun masofadan boshqarish pultini o'zgartirishga muvaffaq bo'ldingiz. Loyihaning ushbu bosqichida hamma narsa o'z xohishiga ko'ra ishlayotganini tekshirish tavsiya etiladi.