Коопсуз ызы -чуунун деңгээлин эскертүү тутуму: 11 кадам (сүрөттөр менен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2024-01-30 10:40

Oshman Engineering Design Kitchen (OEDK)-бул Райс университетиндеги эң чоң мейкиндик, ал бардык студенттерге реалдуу көйгөйлөрдү чечүү үчүн дизайн жана прототип берүү үчүн мейкиндикти камсыз кылат. Бул максатта OEDK катуу жана потенциалдуу кооптуу үндөрдү чыгаруучу бир катар электр шаймандарын жана чоң техникаларды камтыйт. OEDK көздү коргоочу жана кол каптын айланасындагы коопсуздук маданиятын ийгиликтүү орноткону менен, колдонуучулар угууну коргоо качан талап кылынарын так билбегендиктен, угуунун коргоо чөйрөсүндө ошол эле коопсуздук маданиятын орното алган жок.

Биздин команда Ring Decibels, OEDK колдонуучуларына коркунучтуу үн деңгээлдеринде тиешелүү угуу коргоосун кийүүнү сунуштаган эскертүү системасын иштеп чыгуу, куруу жана киргизүү аркылуу бул көйгөйдү чечүүнү көздөйт.

1 -кадам: Обзор

Бул түзмөк Arduino Uno микроконтроллерин колдонот. Аналогдук үн маалыматтар Gravity Sound Level Meterден алынат, орточо, андан кийин санариптик LED тилкесин чыгарууну иштетүү үчүн колдонулат. Визуалдык дисплейлерде децибелдин орточо деңгээлин үзгүлтүксүз көрсөтүүчү градиент жана алдын ала белгиленген децибелдин босогосуна жеткенде кызыл түстө күйүп турган гарнитуралар бар.

Корпус алюминийден ажыратылган эки тегерек фанера плитасы менен бөлүнгөн эки фанера табакчадан жасалган. Градиент жана гарнитуранын дисплейлери тоңгон акрилден жасалган. Бардык электрондук компоненттер арткы табакка орнотулган.

Чийки заттардан баштап дубалга орнотууга чейин, бул аппараттын бүтүшү 2 сааттан аз убакытты алат. Биз бул проект аркылуу маалымат текшилөө жана LED тилкелерин көзөмөлдөө жөнүндө көп нерселерди үйрөндүк жана аны куруу сизге кызыктуу болот деп үмүттөнөбүз!

2 -кадам: Компоненттер жана инструменттер керек

Бул аппаратка керектелүүчү материалдардын жалпы баасы 100 доллардан бир аз төмөн. Биздин команда бул аппаратты массалык түрдө жасап жаткандыктан, бааны төмөндөтүү үчүн айрым материалдарды дүңүнөн сатып алдык. Ошондой эле, биз бул аппаратты инженердик мейкиндикте куруп жаткандыктан, биз буга чейин көптөгөн компоненттерге жана шаймандарга мүмкүнчүлүк алдык.

Төмөндө саналып өткөн компоненттердин саны бир түзмөк үчүн.

Компоненттер

• USB кабели менен 1x Arduino Uno (же окшош микроконтроллер)
• 1x Прототиптештирүү тактасы
• 1x Perfboard (милдеттүү эмес)
• 2x Кызыл Эркек-Эркек Jumper Wires
• 2x Кызыл Эркек-Аял Jumper Wires
• 2x Кара Эркек-Эркек Jumper Wires
• 2x Кара Эркек-Аял Jumper Wires
• 3x Көк Эркек-Эркек Jumper Wires
• 2x Көк Эркек-Аял Jumper Wires
• 1x 5V 1A Power адаптери
• 1x Gravity Analog Sound Level Meter
• 1x Жеке даректелүүчү RGB LED WS2812B Strip (жок дегенде 20 LED)
• 6x Эркек-Эркек Баш Пиндер
• 2x 330 Ом резисторлору
• 24 "x 12" 1/4 "Березден жасалган фанера
• 1/4 "акрилдин 7" х 9"
• 1/8 "акрилдин 9" х 9 "(туурасы ар кандай болушу мүмкүн)
• 3x 1/4 "Hex / 2" 6-32 Аял-Аял Алюминийден баш тартуу
• 6x 1/4 "Hex/1 1/4" 6-32 Аял-Аял Алюминийден баш тартуу
• 18x 3/4 "6-32 жалпак баштуу бурамалар
• 18x № 6 жуугучтар
• 8х 10мм M2.5 Аял-Аял нейлон стенддери
• 4x 25mm M2.5 Аял-Аял Нейлон Стендофф
• 4x 18mm M2.5 Эркек-Аял Нейлон Стендофф
• 24x 6mm M2.5 бурамалары

Куралдар

• Arduino IDE
• Паяльник менен (HAKKO FM-204)
• Rosin Flux
• Лазердик кескич (EPILOG Fusion M2 40)
• Акрил клей
• Кум тазалоочу (милдеттүү эмес)
• Sandpaper
• 2 бөлүктөн турган эпоксид
• Cordless Drill
• 5/32 "бургу
• 1/8 "бургу
• 1/2 "82º контейнердик бит
• Drill Press
• #5 Counterbore Bit
• Бурамалар
• Желим таякчалары бар ысык клей пистолети

3 -кадам: Светодиоддорду даярдаңыз

Тилкедеги белгилер боюнча жеке даректүү LED тилкелеринин эки тилкесин кесип алыңыз. Сиз каалаган светодиоддордун каалаган санын кесип салсаңыз болот, кийинчерээк коддогу светодиоддордун санын кайра баштоо керек. Биз бир тилкеге 10 светодиод колдондук.

Solder header LED тилкесинин 3 туташуусунун ар бирине кадалат. Маалыматтарды киргизүү (DI) аягында ширетүүнү унутпаңыз. Башка LED тилкеси үчүн кайталаңыз. Биз ширетүүнү жеңилдетүү үчүн LED тилкесинин бириктиргичтерине бир аз каучук агымын колдондук.

Градиент бөлүгүнүн ийри сызыгына туура келүү үчүн, LED тилкелеринин бирин ийилип, бүктөңүз. Биз буга өзүбүздүн ийри турган LED тилкеси менен толкундуу үлгү түзүү аркылуу жетиштик. Ушул эле ыкманы колдонуп, гарнитуранын ийримине ылайык башка LED тилкесин калыптаңыз.

4 -кадам: Районду чогултуңуз

Нан тактасындагы Arduino 5V пинин электр линиясына туташтыруудан баштаңыз. Андан кийин, Arduino группасын панельдеги жер темир жолуна туташтырыңыз.

LED тилкелерин туташтыруу

Arduino санариптик пин 5ти бир LED тилкесиндеги маалымат киргизүү (DI) коннекторуна туташтырып, пин 5 менен DI туташтыргычынын ортосуна 330 Ом каршылыгын кошуңуз. Нан панелиндеги электр рельсин LED тилкесиндеги 5V туташтыргычына туташтырыңыз жана нандын үстүндөгү темир жолду LED тилкесиндеги GND туташтыргычына туташтырыңыз. Бул градиент дисплейи үчүн LED тилкеси болот.

Arduino санарип пинин 6 башка LED тилкесиндеги DI туташтыргычына туташтырып, пин 6 менен DI туташтыргычынын ортосуна 330 Ом каршылыгын кошуңуз. Нан панелиндеги электр рельсин LED тилкесиндеги 5V туташтыргычына туташтырыңыз жана нандын үстүндөгү темир жолду LED тилкесиндеги GND туташтыргычына туташтырыңыз. Бул гарнитуранын дисплейи үчүн LED тилкеси болот.

Gravity Sound Level Meter'ди туташтыруу (микрофон)

Arduino аналогдук пин A0 Gravity Sound Level Meterдеги аналогдук портко туташтырыңыз. Нан панелиндеги электрдик темир жолду Gravity тактасындагы VCC портуна жана Gravity тактасындагы GND портуна нандын үстүнкү темир жолун туташтырыңыз.

Районду Perf Boardко өткөрүп берүү (милдеттүү эмес)

Бардык электрондук компоненттерди узагыраак кармоо үчүн, биздин команда биздин схеманы перформанс тактасына жылдырууну чечти. Биздин схема анча татаал эмес, андыктан биз 4x6x6см тактайчаны 4см x 3см тактайга кесүү үчүн темир таканы колдонуп, 1/8 дюймдук жаңы орнотуу тешиктерин бургуладык. Бул кадам толугу менен милдеттүү эмес.

5 -кадам: Кодду түзөтүү жана жүктөө

Кодду жүктөп алып, Arduino IDEде ачыңыз.

Ар бир тилкедеги (NUM_LEDS_1 жана NUM_LEDS_2) светодиоддор үчүн аныкталган маанинин биринчи LED тилкеси (градиент) жана экинчи LED тилкеси (гарнитура) үчүн кескен LED санына дал келерин текшериңиз. Эгерде бул маанилер дал келбесе, коддогу номерди алмаштырыңыз.

Кодду текшериңиз жана Arduino тактаңызга жүктөңүз.

6 -кадам: жыгач корпусун даярдоо

Жыгач лазер кесүү билэни түшүрүү.

Лазердик кесип, алдыңкы жана арткы плиталарды жана 1/4 дюймдук фанерадан 6 LED тирөөчтү, лазер кескичтериңиздеги тиешелүү жөндөөлөрдү колдонуңуз. Алдыңкы плитанын растрленген логотипин каалаган дизайнга өзгөртүп коюңуз.

Биздин лазер кескичте (EPILOG Fusion M2 40), биз төмөнкү жөндөөлөрдү колдондук:

• 4 ылдамдык, 100 кубат, 10 жыштык вектордук
• 50 ылдамдык, 100 кубат, 300 DPI растрдык оюуга

Биз лазер-кескичти колдондук, анткени бизде OEDKде бирөө бар, бирок сиз CNC роутери же тасмасы менен кесимдерди кесүү үчүн контур катары колдонуу үчүн файлдарды жүктөп алсаңыз болот.

Сүрөттө кызыл Xs менен көрсөтүлгөн жерлерде 5/32 дюймдук 3 тешикти бургула. Градиент менен гарнитуранын ортосунда бир тешик болушу керек, бири оң наушниктин астында, бирөө логотиптин астында болушу керек. бул тешиктер алдыңкыдан. Бул тешиктер 2 тирешүүлөр үчүн болот.

Алдыңкы табакты арткы плитанын үстүнө кой, алар экөө тең лазердик кесүүчү файлда көрүнгөндөй багытталган. Карандаш менен градиенттин жана гарнитуранын боштуктарынын контурун, микрофондун тешигин жана 3 тешикти алдыңкы плитада арткы тарелкага бургулаңыз.

Арткы плитадан 5/32 дюйм менен 3 тешикти буруңуз. Бул тешиктерди арткы тараптан салыңыз.

7 -кадам: Акрил бөлүктөрүн даярдаңыз

1/4 "акрил лазер кесүүчү файлды жана 1/8" лазер кесүүчү файлды түшүрүңүз.

Лазердик кескичтин тиешелүү жөндөөлөрүн колдонуп, алдыңкы бөлүктү 1/4 "акрилден жана 1/8" акрилден кесиңиз. Биздин лазер кескичте (EPILOG Fusion M2 40), биз төмөнкү жөндөөлөрдү колдондук:

• 2 ылдамдык, 100 кубат, 1/4 "акрил үчүн 100 жыштык
• 1/8 "акрил үчүн 4 ылдамдык, 100 кубат, 100 жыштык

Биз лазер-кескичти колдондук, анткени бизде OEDKде бирөө бар, бирок сиз CNC роутери же тасмасы менен кесимдерди кесүү үчүн контур катары колдонуу үчүн файлдарды жүктөп алсаңыз болот. Кошумча катары, көмөкчү бөлүктөрдү каалаган туурасынан акрилден кесүүгө болот, бирок биз 1/8 дюймду же ичкергичти, салмагын азайтуу менен, жыгачка жабышуу үчүн жакшы иштегенин байкадык.

Ар бир акрилдин арткы бөлүгүн тиешелүү алдыңкы бөлүгүнө акрил клейи менен чаптаңыз, анткени алдыңкы бөлүкчөлөр алдыңкы пластинкага салынганда, көмөкчү бөлүктөрдөгү өтмөктөр алдыңкы бетинин арткы бетине окшош болот.

Клей орнотулгандан кийин (жок дегенде 30 мүнөт), жарыкты жакшыраак таркатуу үчүн бириктирилген акрил бөлүктөрүнүн алдыңкы жана арткы бөлүгүн тоңдуруңуз. Бул үчүн биз кум чачыргычты колдондук, бирок майда кумдуу кагаз (600 грит же андан жогору) жана кээ бир чыканак майлары да иштейт.

8 -кадам: Акрил бөлүктөрүн жыгач корпусуна бекит

Алдыңкы табакты ылдый каратып коюп, акрил бөлүктөрүн тийиштүү боштуктарга кургатыңыз. Эгерде акрил бөлүктөрү туура келбесе, алдыңкы плитанын ички четтерин акрил бөлүктөрү туура келгенге чейин кумдаңыз.

Жакшы шайкештикке жеткенден кийин, акрил бөлүктөрүн алдыңкы плитадан алып салыңыз жана жыгачка тийип турган көмөкчү бөлүктөрдүн табактарынын бетине эки бөлүктөн турган эпоксиден сүйкөп коюңуз. Акрил бөлүктөрүн боштуктарына салып, басып, эпоксидин толугу менен кургатыңыз.

9 -кадам: Электроника такталарын жыгач корпусуна орнотуңуз

Арткы тактадагы микрофон тешигинин байкалган контурун колдонуп, тартылуу үнүнүн ченегичин арткы табакка микрофондун контуруна дал келгендей кылып коюңуз. Gravity тактасындагы төрт орнотуучу тешик арткы тактада кайда экенин белгилеңиз.

Арткы тарелкага Gravity Sound Level Meter калтырып, Arduino тактасын жана перформанын арткы плитасына жайгаштырыңыз. Адруино тактасын электр розеткасы ылдый каратып, ар бир тактанын ортосунда эң аз дегенде 1/4 боштук калтыра тургандай кылып багыттаңыз. Бул тактайлардын так жайгашуусу тактайлар бири -бири менен капталбаганда же мааниси жок. градиенттин жана гарнитуранын контурлары. Биз Arduino тактасын Gravity тактасынын сол жагына жана Gravity тактасынын үстүндөгү perf тактасын коюуну чечтик.

Ардуино плитасындагы Arduino жана perf такталары үчүн орнотулган тешиктер кайда экенин белгилеңиз.

Арткы тактадагы электрониканы алып салыңыз жана 1/8 дюйм менен белгиленген бардык тешиктерди бургулаңыз. Биздин M2.5 бурамалары арткы табак менен бирдей отуруу үчүн контейнердик тешикти талап кылгандыктан, биз арткы плитаны арткы бетинен тосуп койдук. бургулоочу пресс.

M2.5 нейлон тирөөчтөрүн жана бурамаларын колдонуу менен гравитациялык үн деңгээлинин өлчөгүчүн арткы тактага тиркеңиз. Микрофон алдыңкы табакка жакын болушу керек, андыктан тактаны мүмкүн болушунча көтөрүү үчүн биз 25мм ургаачы-ургаачы жана 18мм эркек-ургаачы тирөөчтү колдондук.

Arduino жана perf тактасын M2.5 ургаачы-ургаачы тирөөчтөрдү жана бурамаларды колдонуу менен тактага тиркеңиз. Страфтын узундугу анча маанилүү эмес, анткени бир тактада колдонулган бардык тирешүүлөр бирдей узундукта жана тактаны түзмөктүн ичинде кармоо үчүн жетиштүү. Биз 10мм ургаачы-аялдык тирешүүлөрдү колдондук.

Эгерде сиздин схемаңыз тактайдын ордуна нан тактасын колдонсо, анда токтоочу жайларды жана бурамаларды колдонуунун ордуна, анын жабышчаак таянычы менен нан тактасын орнотуңуз.

Электроника орнотулгандан кийин, электр зымын туташтырыңыз.

10 -кадам: LED колдоолорун тиркеңиз

Арткы тарелкада, кызыл Xs көрсөткөндөй градиент үчүн жеңил чийилген контурдун ичине 3 чекитти чийиңиз. Градиенттин ар бир учунда жана ортосунда бир тешик болушу керек. Муну кызыл Xs көрсөткөндөй гарнитуранын контурунда кайталаңыз.

6 чекит жаңы эле тартылган 5/32 дюймдук тешиктерди бургула. Бул тешиктерди арт жагынан чөгөргүлө. Бул тешиктер LED тилкелерин колдоо үчүн 1 1/4 дюйм үчүн болот.

6 LED тирөөчүнүн ар биринин учунда 5/32 дюймдук тешиктерди бургула.

Градиенттин жана гарнитуранын ичиндеги 6 тешиктин ар биринде 1 1/4 дюймдук сызыктын жардамы менен арткы тарелкага LED таянычын тиркеңиз. Стенд менен жыгачтын ортосундагы ар бир жагында шайбаны колдонуңуз. LED таянычтарын тегиздеңиз LED тилкеси колдоонун бурулбаган учуна жайгаштырылган, LED тилкеси градиентке же наушникке борборлоштурулат.

11 -кадам: Акыркы жыйын жана монтаж

LED тилкелерин LED таянычтарына бекитүү үчүн ысык клейди колдонуңуз. LED тилкелери үчүн киргизүү зымдары түзмөктүн түбүнө багытталышы керек.

LED тилкелерин схемага туташтырыңыз жана 5V күч адаптерин Arduinoдогу USB кабелине туташтырыңыз.

Алдыңкы плитаны арткы тарелкага 2 дюйм, 6-32 шайба жана 6-32 бурамалар менен жабыштырып, жуугучтарды отун менен жыгачтын ортосуна коюңуз.

Арткы плитанын тешикчесин колдонуп түзмөктү дубалга орнотуңуз. Сиз дубалга жыгач бурамасын колдоно аласыз же Command илгичин колдоно аласыз.

Аппаратты сайыңыз жана угууңузду коргоңуз!