
説明
歯医者から戻って、少なくとも2分間は歯磨きをする価値があることに気付きました。 私は通常の歯ブラシを使用し、タイマーボタンを押すたびに怠lazです。 私は、ブラシを取り出して2分間検出することを決定するデバイスを作成することにしました。
基礎として、私はAtmega328pマイクロコントローラー、ひずみゲージ、銅カップ、トレイ、アラームベル、および合板を選択しました。 この投稿では、デバイスの仕組み、使用されるコンポーネント、ケースの組み立て方法について説明します。
デバイスの操作を示すビデオから始めましょう:
作業アルゴリズム
- 起きて
- 現在の体重を3グラムまで正確に読み取る
- 読み取りの重みが前の重みよりも小さい場合、アニメーションを再生します。
- すべてのライトをオンにします
- 20秒ごとにライトをオフにします
- 30秒に1回、電話で「ティンクル」を鳴らし、あごの別の部分を掃除する時間であることを思い出させます
- 8秒間眠りにつく
ひずみゲージセンサー
この複雑な名前の背後には、デバイスの主要コンポーネントの1つであるスケールがあります。 ひずみゲージは、センサーが電気信号にロードされるときに発生する機械的変形を変換します。 すべての電子スケールにあるのはこれらのセンサーです。
そのようなセンサーを簡単に入手できることが判明しました。 最も安価な電子スケールです:

4本のワイヤがセンサーから出ています。 1つは入力電圧に接続され、1つはグランドに接続され、2つは信号増幅器に接続されます。 2本のワイヤ間の電圧差により、センサー上のアイテムの重量が決まります。 つまり、アイテムが重いほど、差は大きくなります。 私たちは正確な体重に興味がないことに注意してください。体重が変化したことを判断する必要があります(歯ブラシを手に入れました)。 さらに、5〜10秒ごとに見て、重量が変化したかどうかを確認できます。 タイマーがすぐに起動しなくても怖がらないでください。
コンポーネントの選択
最も単純なコンポーネントを選択しました。 回路は次のようになりました。

16Mhzチップを搭載したATMega328pは、デバイスの頭脳です。 おそらく、簡単に給餌できるArduinoにより、このコントローラーは独学の愛好家の間で非常に人気が高まっています。 プログラムが非常に簡単で、書き込みが困難です。
Ina125Pは 、さまざまなセンサーからの信号を増幅するために特別に設計されています。 接続図は非常に単純です。 特に注意が必要なのは、ゲインを決定する抵抗の大きさだけです。 アンプの接続方法は次のとおりです。

SCALES_CONN
センサーからの4本のワイヤー。
R1
は、ゲインの量を決定する抵抗です。
WOUT
-
V+IN
V-IN
ワイヤと
V-IN
ワイヤの増幅された差を読み取ることができるワイヤ。
SC_SLEEP
ワイヤー、落ち着いたアンプ。 これはエネルギーを節約するために必要です。
TPS2020サーキットブレーカは、電源を切ったときの消費電力が非常に低い(10μA)優れたサーキットブレーカです。 サーボのパワーを制御します:

MAX1555充電器は、バッテリ充電を制御するチップです。 接続方法は次のとおりです。

トランジスタ2N3904-電球の電力管理用。
暖かく、ランプランプ -私は、装飾的な目的だけに普通のランプを使用することにしました。 プロジェクトは「アンティークな外観」を想定していたため、通常のLEDは印象を損なう可能性があります。 ランプは頻繁に点灯せず、バッテリーを使い果たしません。 これで、デバイスは1回の充電で3週間動作します。
ボードアセンブリ
私はフォトレジスト法を使用してボードを組み立てました。 スケッチは次のようになりました。

ランプの下のボード:

興味のある方は、Eagle形式のスキームとプロジェクトのソースコードに精通することができます。
本体組立
デバイスの組み立ては、回路の設計やコードの作成とほぼ同じくらい興味深いものでした。 すべては、1枚の合板とInkscapeの図面から始まりました。 レーザーカッターを借りることができました。図面はプリンターのように送られ、合板が作業エリアに置かれ、焦点が調整され、機械が必要な詳細を正確かつ正確に切り取ります。 これは次のようなものです。
スーパーグルーを使用して部品を組み立てました。 接着面積を増やすために、すべての接合部は同じ合板の小さな角で補強されました。 後で船体を強化するためにこれらのコーナーにマージンを持たせることが理にかなっていることがわかりました。

住宅、塗装準備完了:

ペンキを2回塗り、ニスを2回塗りました。 ペイントする前に、構造全体を細かいサンドペーパーで調べました。
コンポーネントの配置方法は次のとおりです。

すべての縫い目はグルーガンで密封されました。 このプロジェクトでは、電子機器を十分に絶縁することが非常に重要でした。 デバイスはシンクの隣にあるため、確実に水しぶきが発生します。 水がハウジングに漏れた場合、中央のパーティションは回路を保護する必要があります。
接続された回路は内部から次のようになります。

この写真では、ベル機構(ハンマーを使用したサーボ)とトレイスタンド(上部、蓋)を確認できます。

夜にライトをオフにして歯を磨くと、時々、デバイスが6つの燃えるような目であなたを見ているように見えます。

おわりに
ご質問にお答えします。 また、コメントも歓迎します。最近、マイクロエレクトロニクスの研究を始めました。
このデバイスが私の歯科医への旅行をより楽しくすることを願っています。 そしてさらに、それがあなた自身のクレイジーな発明を作成することを刺激することを願っています。
