HotOrNot Coffee Stirrer: 5 кадам

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

Күйүп калбастан ичүү коопсуз экенин эскертүү үчүн акылдуу суусундукту аралаштыргыч.

Бул долбоордун шыктандыруучусу мен болгон. Мен чайды тез ичип, ырдап же эриндеримде же тилимде күйүп кетем, анан чайдын муздаганы үчүн бир аз күтүшүм керек.

Жакында, ысык чай ичүү менен кызыл өңгөчтүн рагынын ортосундагы байланышты көрсөткөн изилдөө болгон. Бул жерде түп нускага шилтеме бар https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/ijc.32220 https://edition.cnn.com/2019/03/20/health/hot-tea-linked -жогорку-рак-тобокелдик-изилдөө-intl/index.html

Долбоор ысык суусундуктун ичине батырууга мүмкүн болгон жөнөкөй аралаштыргычты түзүүнүн аз кубаттуу аракети. Бүт долбоордун жүрөгү 8Mhzде иштеген ATtiny85 чипи. Температураны сезүү DS18b20 сенсору менен камсыздалат.

Жабдуулар

ATtiny85 SOIC чипи же Digispark модулу

DS18b20 сенсор

WS2812B LED

A03416 Mosfet

1 -кадам: Талаптар жана талдоо

Мен идеяны колдонуучунун түзмөк менен кандайча өз ара аракеттенүүнү каалаарын жана алардын тажрыйбасы кандай болорун элестетүүдөн баштадым. Мен социалдык медианы жана чат топторун колдонуп, бир нече досторум менен маектештим. Бул мага жалпы талаптарды аныктоого жардам берди.

Бул жерде жалпы талаптар бар

1) Мен аппаратты заряддоонун кереги жок, бир ай бою күнүнө эки жолу иштешин күтөм.

2) Мен ичимдиктин так температурасын билүүнү күтөм.

3) Мен аппаратты оңой жана аккан суу менен тазалай алам.

4) Ал такыр оор болбошу керек жана болжол менен карандаш менен таразаланышы керек.

5) Ал аралаштыргычтын форма факторуна ээ болушу керек.

6) Бул менин айланамда бар болгон чай/кофе кружкасынын баарына ылайыкташа алышы керек.

Булардын айрымдары менен таанышуу оңой болгон (тажрыйбанын негизинде), бирок кээ бирлери чоң суроо белгилери болгон. Ошого карабастан, мен тетиктерге заказ бере баштадым жана максаттарымды текшерип, тактай турган негизги жумушчу схеманы түзө баштадым.

Мен адегенде экспорттук чектөөлөрдөн жана сертификаттардан өтүүм үчүн Li Ion батареясын койбойм деп ойлогом. Мен дизайнымды CR2032 батареясынын тегерегинде пландадым.

Батарея бир нече күн бою иштебей калды жана продукттун көлөмү татаал боло баштаганда четке кагылды. Кээ бир досторум батареяны алмаштыруу идеясына добуш беришти.

Менин алгачкы прототипим да Attiny85тин I/O казыктарына байланган Кызыл, Сары жана Жашыл дискреттүү LED менен болгон.

Мен системанын жүрүм -туруму жөнүндө жакшыраак жана жакшыраак маалымат алдым, бул ишенимди алдыга жылдырууга жана Attiny85 үчүн Low Power кодун колдонууга аракет кылды.

2 -кадам: WS2812B жана аз кубаттуулуктагы MOSFETке өтүү

Мен LEDди дискреттиктен RGB WS2812 приборлоруна котордум, анткени мен башка максаттар үчүн көбүрөөк I/0 казыктарына муктаж болушу мүмкүн экенин түшүндүм.

Мен ошондой эле дискреттүү светодиоддор PWMге кайрылбай эле мен үмүттөнгөн жакшы жарыктандырууну камсыздай албасын түшүндүм.

Менде WS2812B светодиодун колдонуу тажрыйбасы бар болчу жана мага абдан жакты, бирок менин жалгыз тынчсыздануум - алар күйбөгөндө алардын күтүүчү учурдагы тартылышы. Ар бир LED күйгүзүлгөндө батарейкадан болжол менен 1мА тарта алат, ошону менен эч кандай кызмат кылбаганда кубатты текке кетирет.

Attiny85 уктап жатканда да, DS18B20 менен WS2812LED 8 LEDдын учурдагы чиймеси 40 мАга жакын болгон, бул чоң көйгөй болгон.

Бир ой бар эле. Мен LED жана DS18b20 сенсорун Logic Level Mosfet менен иштете алам.

Мен VS 1.8v болгондо 22mohmга төмөн Rds (күйүк) ээ болгон AO3416 MOSFETке көзүмдү бурдум. Бул MOSFET менин схемага салып, аракет кылуу үчүн эң сонун тандоо болду.

Мен MOSFETти колдонуу менен күтүү күчү муктаждыгын 40mAдан 1uAга чейин төмөндөтө алдым. Мен убакыттын өтүшү менен бир аз пайда алдым, анткени светодиоддун кубаты өчүп калганда, аны кайра калыбына келтирүү керек жана бул үчүн бир аз убакыт керек болчу.

Сүрөттөгү тийүү баскычы Attiny85ти терең уйкудан ойготуу жана температураны өлчөө үчүн колдонулат.

Жалпысынан алганда, мен бүт схемага ыраазы болдум жана бүтүндөй схема үчүн ПХБ долбоорлоо убактысы келди деп чечтим.

3 -кадам: ПХБ долбоорлоо

EasyEDAда ПХБны иштеп чыгууга бир аз убакыт кетти.

Биринчиден, мен алган эки ишеним секирик болду

1) Менде SK6812 LEDы сыналган жок, анткени менде жок болчу. Мен LED документтерин окуп чыктым, ал WS2812B LEDине окшош болчу.

2) LTC4054 Li Ion заряддагыч чипи, аны менен иштөө тажрыйбасы болгон эмес.

Мен түзмөктөрдүн көптөгөн дизайндык ноталарын окуп чыктым жана мага эмне керек экенин түшүндүм.

SK6812 LED үчүн, аны кол менен ширетүү азап болорун түшүндүм. Бирок мен ага альтернатива таба алган жокмун. Easy EDA компоненти иштелип чыккан болчу, мен аны колдондум. Мен ошондой эле LED механикалык чиймелерине каршы дизайндын төшөлүшүнүн жайгашуусун текшерүүнү аяктадым жана анын спецификацияда экенин ырастадым.

LTC4054 менен иштөө үчүн жетиштүү жөнөкөй чип болгон. Мен Li Ion Батареясынын заряддоо агымын 200мАга койдум, анткени менин батарейкам 300мА болгон, бул заряддын агымын 1Стен аз кылат жана батарейка менен заряддагыч үчүн жакшы.

Мен батарея сатып алдым жана ага ПКБнын өлчөмүн бердим. ПХБ өлчөмдөрү 30мм х 15мм, жана бардык компоненттер ПХБнын үстү жагында.

Мен JLCPCBге апрелдин акыркы жумасында буйрук бердим, жана ПХБ майдын биринчи жумасына келди.

Туруктуу колу бар жана телефонду оңдоп жүргөн досум мага ПХБнын бардык бөлүктөрүн ширетүүгө жардам берди. Эң татаалдыгы SK6812 LED болгон. Баары абдан жакшы soldered болчу, мен LED жана ATtiny боюнча негизги тесттерди кылдым. Төмөндөгү сүрөттө, SK6812 диоддору USB Micro туташтыргычынын оң жагында, тактанын четиндеги эки ак тик бурчтук. LTC4054 - тактанын ортосунда жайгашкан кичинекей 5 буттуу чип. Тактанын ылдыйкы четиндеги ак тик бурчтук (LTC4054түн оң жагында) - баштапкы абалга келтирүү баскычы. ATtiny85 - 8 буттуу SOIC чипи. эң оң жактагы үч аянтча DS18b20 температура сенсорун туташтырат.

Менде төмөндө көрсөтүлгөн ATtiny85ти программалоо үчүн колдонуп жаткан SOIC клип адаптери бар.

Мен Инстаграмдагы долбоордун жүрүшүн видеолор менен жаңыртып турам.

4 -кадам: Аралаштыргычты колдонуу

Аралаштыргычты колдонуу үчүн, болгону жетиштүү

1) Металл сенсорун суусундукка малып алыңыз.

2) Аралаштыргычтагы баскычты басыңыз

3) Аралаштыргычтагы светодиоддор сары түстө жарк этип башташын күтө туруңуз. Сиздин суусундук керектүү температурада.

5 -кадам: Идеяны алдыга жылдыруу

Мен изилдөөлөрдөн кийин түшүндүм, бул долбоор жөнүндө сүйлөшүү жана ага көбүрөөк ресурстарды тартуудан мурун бул идеяга кызыгуу жаратуу жакшы болмок.

Аппарат күн сайын эки жолу колдонулган соңку эки айдан бери иштеп келе жатат.

Менде термопарага өтүү же учурдагы сенсор тандоосу боюнча калуу бар. Термопара температурага чыдамдуу жана чындыгында кичинекей өлчөмдө жеткиликтүү. Башка жагынан алганда DS18b20, кофени Starbucks же Dunkin Donuts -тен сатып алганда, көпчүлүк кофе чөйчөктөрүндө жайгашкан кичинекей сүйрү уячасына киргизилбей турганчалык чоң.

Коопсуздук маселеси да бар. Балким, ширетүүдө жана өндүрүштө колдонулган химиялык заттар кофеге сиңип кетиши мүмкүн. Аралаштыргычты тазалоо - бул дагы бир көйгөй, анткени анын ичинде батарейка болот, андыктан дизайн ага уруксат бериши керек. Мындай нерсени долбоорлоо кыйын эмес, бирок анча деле маанилүү эмес.

Мен салым кошууга кызыкдар болгон бир нече пайдалуу өнөр жай дизайнерлери менен алдын ала талкууну баштадым, долбоор кайда алып баратканын карап көрөлү. Долбоор коммерциялык ийгиликке айланып, адамдардын өмүрүн сактап калууга жардам берсе, сонун болот. Манжалар кайчылаш!