Катуу ASD Remote Control: 7 кадам (Сүрөттөр менен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2024-01-30 10:41

Электр-механикалык инженерия боюнча 1-мастер учурунда студенттерге профессор Брам Вандерборгттун Мехатроника курсунун долбооруна робот жасоо сунушталат. Үч кыздан турган команда катары, мүмкүнчүлүктөн пайдаланып, катуу аутизм менен ооруган жаштар менен иштөөнү чечтик. "Тандооңду жаса" бул аутизм, психоз же катуу невротикалык балдар жана чоңдор үчүн жеке институт Пархели Брюссель менен биргеликте долбоорду билдирет. Максаты - 12 жаштан 18 жашка чейинки катуу ASD (аутизм спектринин бузулушу) менен ооруган жаштарга компьютерлер менен баарлашуу мүмкүнчүлүгүн берген түзмөктү түзүү. Жаштар сүйлөбөгөндүктөн, түзмөк аларга адамдар менен баарлашууга жардам бериши керек. Мындан ары, кароочулар жаштардын атынан тандалбайт, бирок жаштар өз алдынча чечим кабыл ала алышат. Негизги максат - алар компьютердин экранында көрсөтүлгөн ырды же кечки тамакты өзү тандап алышы.

Келечектеги башка долбоорлордо долбоорду кайра колдонуу мүмкүнчүлүгүн берүү кызыктуу болгондуктан, узартуу мүмкүнчүлүгү эске алынат. ЭЭМ үчүн колдонмону коддоо тандоо жолдору каалагандай узартылышы мүмкүн.

Дизайн үчүн балдар оңой эле алаксып кетээрин, моториканын өтө жакшы эмес экенин жана балким аппаратты бузууга аракет кылаарын эске алуу маанилүү. Бардык электроника ичинде сактала турган куту иштелип чыккан. Шоктон коргоо үчүн, батарея өзүнчө коробкада сакталат жана электрондук компоненттер ПХБга ширетилет.

1 -кадам: Биринчи дизайн

Долбоордун электрондук компоненттери жөнүндө ойлонуудан мурун, кутунун биринчи дизайнын ойлоп табуу жакшы. Электроника кутунун ичине туура келиши керек, бирок куту пультту колдонуу үчүн өтө чоң болуп кетпеши мүмкүн, бул сыноо жана ката ылайыктуу өлчөмдөрдү табуу процесси. Autodesk Inventor Professional 2018 программасынын жардамы менен биринчи идея иштелип чыккан. Ошентип, интернеттен издеп жатканда бардык керектүү компоненттер үчүн берилген мейкиндик эске алынышы мүмкүн.

Кутуча компьютердин экранында көрсөтүлгөн тандоолордун бирин тандоо үчүн, 3 баскыч менен, алыстан башкаруучу катары иштейт. 2 сырткы баскычтар катуу аутизм менен ооруган жаштарды алмаштыруу үчүн башкаруу баскычтары катары иштейт, бул кутуну өтө татаал жана алаксытпоочу кылып коюу жана түстөрдүн конвенциясын дайыма сактоо маанилүү. Акселерометрдин жардамы менен, сол RGB LED баскычы ар дайым көк түстү көрсөтөт, ал эми оң жак дайыма кызыл түстү көрсөтөт, пульт кандай багытталганына карабастан. Түстөр дайыма көрүнүп турат жана баскыч басылганда бир нече секундга жоголот. Бир убакта баскычтын аракети менен пьезобузер үн чыгарат жана вибрация кыймылдаткычтары кутучаны баланын колунда дирилдетет. Кнопкалардын аракетин компьютердин колдонмосу менен байланыштыруу үчүн сигналдар колдонмого Wi-Fi аркылуу жөнөтүлөт.

Акыркы кутуча жөнөкөй, тик бурчтуу формага ээ, 3 баскычтар үчүн тешиктер менен камсыздалган (үстүнкү кутуча), 2 тешик (алдыңкы жана арткы) батареяны заряддагыч түзүлүш менен Redbear Duo туташтыруу үчүн жана эки тарапка бөлүштүрүлгөн 4 өтө кичинекей тешиктер пьезобузердин үнү байкалат. Жаштар өздөрүнө же башкаларга зыян келтирбеши үчүн кутунун четтери тегеректелген.

2 -кадам: Компоненттериңизди алыңыз

Сага керек болот:

- 3D принтер (коомдук FABlab Брюсселде жетүүгө болот) Биз VUBдагы электромеханикалык инженерия студенттери үчүн жеткиликтүү принтерлерди колдондук.

- Лампалар менен ширеткичтер

- Colorfabb XT - 3D басып чыгаруу үчүн ачык материал Жеткиликтүү:

- Redbear Duo Маалымат: https://redbear.cc/duo Сатып алуу: https://www.antratek.com/redbear-duo Баасы: € 30, 13 Redbear Duo'нун жумушчу чыңалуусу 3, 3 В. 3, 3 В иштей ала тургандай кылып тандоо керек.

- Жашыл (милдеттүү эмес) LED аркада баскычы Маалымат: https://www.adafruit.com/product/3487 Сатып алуу: https://www.sossolutions.nl/ Баасы: € 4, 55

- 2 RGB LED баскычтары (PCBде туташуу үчүн колдонулган резисторлор) Сатып алуу: https://www.aliexpress.com/item/ONPOW-22mm… Баасы: € 18

-Акселерометр ADXL345 маалыматы: https://www.sparkfun.com/products/9836 Сатып алуу: https://www.antratek.nl/tri-axis-adxl345-breakout Баасы: € 21, 75 Бул санарип 3 октук акселерометр көп күч колдонбойт. Биз батарейканын мүмкүн болушунча көбүрөөк иштешин каалайбыз.

-Li-IonBattery 1200 мАч Маалымат: https://www.adafruit.com/product/258 Сатып алуу: https://www.kiwi-electronics.nl/lithium-ion-polym… Баасы: € 11, 95A Li-ion Бул батарейканын эң коопсуз түрү болбосо да, батарея тандалды, анткени пультту микро-USB аркылуу заряддоо керек. Болбосо, камкорчулар дайыма батарейкаларды алмаштыруу үчүн кутуну ачышы керек.

-Батарея кубаттагыч Маалымат: https://www.adafruit.com/product/259 Сатып алуу: https://www.kiwi-electronics.nl/usb-li-ion-lipoly… Баасы: € 14, 90

- Piezobuzzer Маалымат: https://www.adafruit.com/product/1739 Сатып алуу: https://www.adafruit.com/product/1739 Баасы: € 1, 25

-2 дирилдөө мотору (Резистор жана транзистор менен бирге туташкан) Маалымат: https://www.adafruit.com/product/1201 Сатып алуу: https://www.kiwi-electronics.nl/vibrating-mini-mo… Баасы: € 2, 50

- Электр компоненттерин тууралоо үчүн басылган плата (PCB)

- Резисторлор 4 Ом 150 резистор (ар бир RGB аркада баскычы үчүн 2) 4,7 кОм 2 резистор (акселерометр үчүн) 10 кОм 3 резистор (ар бир баскыч үчүн 1) 100 Ом 1 резистор (дирилдөө кыймылдаткычтары үчүн) 1 PN2222 транзистору (вибрация моторлору үчүн)

- Бурамалар 2 М2, 5х8 бурамалар компоненттеринин тактайы үчүн5 М3х8 бурамалар кутунун түбүнө (4) жана батарея кутусунун түбүнө (1) 4 М2, 5х8 бурамалар астынкы жагына (Ар бир кутуга 2ден)

Программалоо бөлүгү үчүн Eclipseдеги Java колдонмону программалоо үчүн колдонулган. Redbear Duo Arduino IDE аркылуу программаланган.

3 -кадам: ПХБдагы электрондук компоненттерди ширетүү

Бардык компоненттерди ПХБ тактасында ширетүү үчүн, Redbear Duo менен болгон байланыштар белгилүү болушу керек. Бул байланыштарды биринчи сүрөттө элестетүүгө болот. Долбоордо колдонулган бардык компоненттер Redbear Duo'нун кирүү/чыгаруу пиндерине туташкан. Баскычтарды жана титирөө кыймылдаткычтарын туташтыруу үчүн резисторлор жана транзисторлор керек. Бул бөлүктөрдү башка 3 сүрөттө элестетүүгө болот. Кайсы резисторлор жана транзисторлор колдонулганын жана кайда коюлганын билүү үчүн бул сүрөттөрдө схема жана кошумча жазуулар берилген.

Кошумча эскертүү: Сүрөттөрдө берилген порттор долбоордо колдонулат. Ар кандай портторду тандап алууга болот. Кээ бир чектөөлөрдү гана эске алуу керек: акселерометрдин SDA жана SCL порттору тиешелүү түрдө Redbear Duo'нун D0 жана D1 пинлерине туташуусу керек. Зумер жана вибрация кыймылдаткычтары PWM пинине туташтырылышы керек.

Акселерометр үчүн туташтыргычты Sparkfun веб -сайтынан тапса болот. Колдонулган байланыш I2C болуп саналат.

4 -кадам: 3D Print Remote

Дизайн жакшыртылгандан кийин, кутуну 3D басып чыгарууга болот. Акыркы продукт үчүн 5 башка бөлүктү басып чыгаруу керек:- кутунун түбү- кутунун формасы- батарейканын кутусунун бекитүү плитасы- титирөө кутучаларынын бекитүү плиталары (2)

Прототип Ultimaker 2 3D принтери аркылуу иштелип чыккан. Бардык компоненттер үчүн колдонулган материал ColorFabb XT.

5 -кадам: Redbear Duo программасы

Кутунун дизайны жакшыртылып, басылып жатканда микро контроллерди программалоого болот.

Redbear Duo'го компоненттерди туташтыруу үчүн колдонулган көпчүлүк кирүү/чыгаруу казандары 3 -кадамда түшүндүрүлгөн. Калганын коддон тапса болот.

Жогоруда айтылгандай, сырткы баскычтардын түстөрү кутунун багытына жараша ыңгайлаштырылышы керек. Мына ошондуктан акселерометр колдонулат. Коддо акселерометрдин х-координаты 50дөн чоң болгондо түсү өзгөрөт. Бул акселерометрдин кутуга салынышына жараша болот. Түзмөгүңүздөгү x-координатынын баалуулугун текшериңиз жана керек болсо кодду ылайыкташтырыңыз. Акселерометрдин маанилерин окуу үчүн керектүү китепкананы 3 -кадамда айтылган Sparkfun сайтынан тапса болот.

Түзмөк колдонулбай калганда батареяны үнөмдөө үчүн, Wi-Fi жана LED чырактарын өчүрсө болот. Куту оң жагына коюлуп, сырткы эки баскыч басылганда, куту өчөт. Кутучаны ойготуу үчүн сырткы баскычтарды басуу керек (бул иш үчүн ориентация мааниге ээ эмес). Бул кадам үчүн, куту оң жагына коюлганда y-координатынын маанисин текшерип, керек болсо ыңгайлаштыруу эң жакшы.

6 -кадам: Колдонмону жасаңыз

Пультту колдонууну оңой кылуу үчүн Javaда колдонмо түзүлдү. Колдонмо WiFi туташуусу аркылуу алыстан башкаруу пульту менен байланыша алат. Алыстан алыстан алынган маалыматты колдонуп, колдонмо параметрлерди жылдырат жана ушинтип сүрөттөрдү тандап же ырларды ойнотот. Программаны кеңейтүү керек болгондуктан, аттарды жана категорияларды кошууга болот.

Биринчи панелде, пультту колдоно турган жаш кишинин аты тандалышы керек. Текст талаасын жана панелдин ылдый жагындагы баскычтарды колдонуу менен аттарды кошууга же жок кылууга болот.

Жаш кишинин атын тандап алгандан кийин категорияны тандоо керек. Эгер 'Музыка' категориясы тандалса, ырастоо ырасталганда ырдалат.

Акыркы экран жаш жеткинчектер көрө турган жалгыз экран жана бул дагы алыстан башкарыла турган жалгыз панель. Сиз солго же оңго өтүү менен сүрөттөрдү жылдыра аласыз. Эгерде тандоо пульттун ортоңку кнопкасын басуу менен ырасталса, сүрөттүн айланасында жашыл алкак пайда болот. Бул жерде ар кандай варианттарга өтүү мүмкүн эмес. Ырастоо баскычын кайра басуу менен тандоо тандоодон чыгарылат.

"Файл кошуу" жана "Файлды жок кылуу" терезелери сүрөттөрдү кошуу жана жок кылуу үчүн колдонулушу мүмкүн. Музыка категориясына файлдарды кошууда эки кадам аткарылышы керек. Биринчи калкыма терезеде экранда көрсөтүлүшү керек болгон сүрөттү тандай аласыз. Экинчи калкыма терезеде бул образга тиешелүү ыр тандалышы керек. Тандалган ыр mp3 форматында болушу керек.

Файлды жок кылуу үчүн, "Файлды жок кылуу" баскычын басканда пайда болгон тизмеде сүрөттүн атын тандоо керек.

7 -кадам: кутуну чогултуп

Акыркы кадам катары, кутуну чогултуу керек. - Коробкага кошумча күч берүү үчүн баскычтардын ортосуна пенопласт колдонулат. Эсиңизде болсун, баскычтардын зымдарына дагы боштук керек!- Батарея батарейканын кутусуна салынып, батарейканын фиксациясы бурмаланган. - Вибрациялык моторлор жука клей катмары менен жабдылган, аны вибрациялык мотор кутуларынын ичине бекитүү үчүн колдонсо болот. Кутучалар кичинекей болгондуктан, моторлорду кутунун капталдарына бир аз жакшыраак басуу үчүн сызгычты же кичинекей нерсени колдонсо болот. Кыймылдаткычтар бекитилгенде, коробкалар фиксация жана бурамалар аркылуу да жабылышы мүмкүн. - Баскычтардан жана титирөө кыймылдаткычтарынан алынган зымдар ПХБга туташкан. ПХБны монтаждоо Redbear Duo жана батареяны заряддагыч түзүлүш кутуда (тешиктердин жанында) туура жайгашуусу үчүн жасалышы керек.- Акырында кутунун түбү бурчтардагы мамыларга чогултулат. бурамалар каражаттары.

Куттуктайм! Бул кадамдын аягына жеткенде, сиз катуу аутизм менен ооруган жаштар үчүн пультту кайра жасоого жетиштиңиз. Долбоордун бул баскычында баары каалагандай иштеп жаткандыгын текшерүү сунушталат. Ийгилик жана көңүл ачыңыз!