ASանր ASD հեռակառավարում ՝ 7 քայլ (նկարներով)

2024 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-30 09:48

Էլեկտրամեխանիկական ճարտարագիտության 1-ին մագիստրոսի ընթացքում ուսանողները մարտահրավեր են նետում ստեղծել ռոբոտ `« Պրոֆեսոր Բրեմ Վանդերբորղտ »-ի կողմից« Մեչատրոնիկա »դասընթացի նախագծի համար: Որպես երեք աղջիկներից բաղկացած թիմ, մենք որոշեցինք օգտվել առիթից ՝ աշխատելու ծանր աուտիզմ ունեցող երիտասարդ մեծահասակների հետ: «Կատարիր քո ընտրությունը» նախագիծը ներկայացնում է նախագիծ ՝ համագործակցելով Parhélie Brussels- ի հետ, որը մասնավոր ինստիտուտ է երեխաների և մեծահասակների համար, ովքեր տառապում են աուտիզմով, հոգեմետ կամ ծանր նևրոտիկայով: Նպատակն է ստեղծել մի սարք, որը 12 -ից 18 տարեկան ծանր ASD (Աուտիզմի սպեկտրի խանգարում) ունեցող մեծահասակներին հնարավորություն է տալիս հաղորդակցվել համակարգիչների հետ: Քանի որ երիտասարդները չեն խոսում, սարքը պետք է օգնի նրանց նաև շփվել մարդկանց հետ: Այսուհետ խնամակալները ստիպված չեն լինի ընտրել երիտասարդների անունները, բայց երիտասարդները կկարողանան ինքնուրույն որոշումներ կայացնել: Հիմնական նպատակն այն է, որ նրանք կարողանան ինքնուրույն ընտրել համակարգչի էկրաններին ցուցադրվող երգի կամ ընթրիքի տարբերակ:

Քանի որ հետաքրքիր է նախագիծը այլ ապագա նախագծերում կրկին օգտագործելու տարբերակը տրամադրելը, երկարաձգման հնարավորությունը հաշվի կառնվի: Համակարգչային հավելվածի կոդավորումը կկատարվի այնպես, որ ընտրության ընտրանքները ցանկության դեպքում ընդլայնվեն:

Դիզայնի համար անհրաժեշտ է հաշվի առնել, որ երեխաները հեշտությամբ շեղվում են, չունեն շատ լավ շարժիչ հմտություններ և հավանաբար կփորձեն ոչնչացնել սարքը: Նախատեսված է տուփ, որտեղ ամբողջ էլեկտրոնիկան կարելի է պահել ներսում: Shնցումներից պաշտպանվելու համար մարտկոցը պահվում է առանձին տուփի մեջ և էլեկտրոնային բաղադրիչները կպցվում են PCB- ի վրա:

Քայլ 1: Առաջին ձևավորում

Նախքան նախագծի էլեկտրոնային բաղադրիչների մասին մտածելը, լավ է արկղի առաջին դիզայնով հանդես գալը: Քանի որ էլեկտրոնիկան պետք է տեղավորվի տուփի ներսում, բայց տուփը կարող է չափազանց մեծ չդառնալ որպես հեռակառավարման սարք, դա փորձություն է և սխալ համապատասխան չափումներ գտնելու գործընթաց: Autodesk Inventor Professional 2018 ծրագրի միջոցով մշակվում է առաջին գաղափարը: Այս կերպ, բոլոր անհրաժեշտ բաղադրիչների համար հատկացված տարածքը կարող է հաշվի առնվել ինտերնետում որոնելիս:

Տուփը հանդես կգա որպես հեռակառավարիչ ՝ 3 կոճակով ՝ համակարգչի էկրանին ցուցադրվող ընտրանքների միջև ընտրություն կատարելու համար: Երկու արտաքին կոճակները գործելու են որպես հսկիչ կոճակներ ՝ ծանր աուտիզմ ունեցող երիտասարդների միջև անցնելու համար, շատ կարևոր է արկղը դարձնել ոչ շատ բարդ և շեղող և միշտ պահպանել գույների նույն պայմանականությունը: Արագացուցիչի միջոցով ՝ ձախ RGB LED կոճակը միշտ կցուցադրի կապույտ գույնը, իսկ աջը ՝ կարմիր, անկախ նրանից, թե ինչպես է հեռակառավարումը կողմնորոշված: Գույները անընդհատ տեսանելի են և մի քանի վայրկյան կանհետանան կոճակը սեղմելիս: Կոճակի գործողության հետ միաժամանակ պիեզոբուզզերը ձայն կտա, և թրթռման շարժիչները թույլ կտան տուփը թրթռալ երեխայի ձեռքերում: Կոճակների գործողությունը համակարգչային հավելվածի հետ կապելու համար ազդանշանները ծրագրին ուղարկվում են Wi-Fi կապի միջոցով:

Վերջնական տուփն ունի պարզ, ուղղանկյուն ձև ՝ ապահովված 3 կոճակ կոճակների համար (վերևի տուփ), 2 անցք (առջևի և հետևի) ՝ մարտկոցի լիցքավորիչը և Redbear Duo- ն միացնելու համար և 4 շատ փոքր անցքեր, որոնք բաշխված են երկու կողմերում ՝ երաշխավորելու համար, որ պիեզոբուզերի ձայնը նկատելի է: Տուփի եզրերը կլորացվում են `կանխելու համար, որ երիտասարդները կարող են վնասել իրենց կամ ուրիշներին:

Քայլ 2: Ստացեք ձեր բաղադրիչները

Ձեզ հարկավոր կլինի.

- 3D տպիչ (կարելի է մուտք գործել հանրային FABlab Բրյուսել) Մենք օգտագործել ենք VUB- ի էլեկտրամեխանիկական ճարտարագիտության ուսանողների համար մատչելի տպիչները:

- oldոդման և զոդման սարք

- Colorfabb XT - հստակ նյութ 3D տպագրության համար Առկա է ՝

- Redbear Duo Տեղեկություն ՝ https://redbear.cc/duo Գնել ՝ https://www.antratek.com/redbear-duo Գինը ՝ 30 եվրո, 13 ընտրվել այնպես, որ նրանք կարողանան աշխատել 3, 3 Վ.

- Կանաչ (ըստ ցանկության) LED արկադային կոճակ Տեղեկատվություն ՝ https://www.adafruit.com/product/3487 Գնել ՝ https://www.sossolutions.nl/ Գինը ՝ € 4, 55

- 2 RGB LED կոճակ (դիմադրիչներ, որոնք օգտագործվում են PCB- ում միանալու համար) Գնեք ՝ https://www.aliexpress.com/item/ONPOW-22mm… Գինը ՝ 18 €

-Արագացուցիչ հաշվիչ ADXL345 Տեղեկատվություն. չի օգտագործում շատ էներգիա: Մենք ցանկանում ենք, որ մարտկոցը հնարավորինս երկար աշխատի:

-Li-IonBattery 1200 mAh Տեղեկատվություն ՝ https://www.adafruit.com/product/258 Գնեք ՝ https://www.kiwi-electronics.nl/lithium-ion-polym… Գինը ՝ € 11, 95A Li-ion մարտկոցը ընտրվել է, չնայած սա մարտկոցի ամենաանվտանգ տեսակը չէ, քանի որ հեռակառավարիչը պետք է լիցքավորվի միկրո USB- ի միջոցով: Հակառակ դեպքում, խնամողները միշտ պետք է բացեն արկղը `մարտկոցները փոխարինելու համար:

-Մարտկոցի լիցքավորիչ Տեղեկություն ՝ https://www.adafruit.com/product/259 Գնեք ՝ https://www.kiwi-electronics.nl/usb-li-ion-lipoly… Գինը ՝ 14, 90 եվրո

Տեղեկություն ՝ https://www.adafruit.com/product/1739 Գնել ՝ https://www.adafruit.com/product/1739 Գինը ՝ 1, 25 եվրո

-2 թրթռման շարժիչ (միացված է ռեզիստորի և տրանզիստորի հետ միասին) Տեղեկություն ՝ https://www.adafruit.com/product/1201 Գնել ՝ https://www.kiwi-electronics.nl/vibrating-mini-mo… Գինը ՝ € 2, 50

- Էլեկտրական բաղադրիչները կարգավորելու համար տպագիր տպատախտակ (PCB)

- Resistors 4 դիմադրություն 150 Օմ (2 RGB յուրաքանչյուր արկադի կոճակի համար) 2 դիմադրություն 4.7 կՕմ (արագացուցիչի համար) 3 դիմադրություն 10 կՕմ (1 կոճակի համար 1) 1 դիմադրություն 100 Օմ (թրթռման շարժիչների համար) 1 տրանզիստոր PN2222 (թրթռման շարժիչների համար)

- Պտուտակներ 2 M2, 5x8 պտուտակներ `բաղադրիչների տախտակի համար 5 M3x8 պտուտակ տուփի ներքևի մասի համար (4) և մարտկոցի տուփի ներքևի մասում (1) 4 M2, 5x8 պտուտակներ` թրթռման տուփերի ներքևի մասի համար (2 հատ յուրաքանչյուր տուփի համար)

Mingրագրավորման մասի համար Java- ն Eclipse- ում օգտագործվել է ծրագիրը ծրագրավորելու համար: Redbear Duo- ն ծրագրավորվել է Arduino IDE- ի միջոցով:

Քայլ 3. PCB- ի վրա զոդող էլեկտրոնային բաղադրիչներ

PCB- ի տախտակի վրա բոլոր բաղադրիչները զոդելու համար անհրաժեշտ է, որ Redbear Duo- ի հետ կապերը հայտնի լինեն: Այս կապերը կարելի է պատկերացնել առաջին նկարում: Նախագծում օգտագործվող բոլոր բաղադրիչները միացված են Redbear Duo- ի մուտքի/ելքի կապերին: Կոճակները և թրթռման շարժիչները միացնելու համար անհրաժեշտ են ռեզիստորներ և տրանզիստորներ: Այս մասերը կարելի է պատկերացնել մյուս 3 նկարներում: Իմանալու համար, թե որ ռեզիստորներն ու տրանզիստորներն են օգտագործվում և որտեղ են դրանք տեղադրված, այս նկարներում ներկայացված է սխեմա և լրացուցիչ նշումներ:

Կողմնակի նշում. Նկարներում տրված նավահանգիստները նախագծում օգտագործվածներն են: Հնարավոր է ընտրել տարբեր նավահանգիստներ: Պետք է հաշվի առնել միայն որոշ սահմանափակումներ. Արագացուցիչի SDA և SCL նավահանգիստները համապատասխանաբար պետք է միացված լինեն Redbear Duo- ի D0 և D1 կապակցիչներին: Buանգի և թրթռման շարժիչները պետք է միացված լինեն PWM կապին:

Արագացուցիչի միացման ուղեցույցը կարելի է գտնել Sparkfun- ի կայքում: Կապը, որն օգտագործվում է, I2C է:

Քայլ 4: 3D տպման հեռակառավարիչ

Դիզայնը կատարելագործվելուց հետո տուփը կարող է 3D տպվել: Վերջնական արտադրանքի համար պետք է տպագրվեն 5 տարբեր մասեր.

Նախատիպը նախագծվել է Ultimaker 2 3D տպիչի միջոցով: Բոլոր բաղադրիչների համար օգտագործվող նյութը ColorFabb XT է:

Քայլ 5. Programրագրեք Redbear Duo- ն

Մինչ արկղի դիզայնը բարելավվում և տպագրվում է, միկրոհսկիչը կարող է ծրագրավորվել:

Մուտքի/ելքի կապումներից, որոնք օգտագործվում են բաղադրիչները Redbear Duo- ին միացնելու համար, արդեն բացատրված է 3 -րդ քայլում: Մնացածը կարելի է գտնել ծածկագրում:

Ինչպես արդեն նշվեց, արտաքին կոճակների գույները պետք է հարմարեցվեն ՝ կախված տուփի կողմնորոշումից: Ահա թե ինչու է օգտագործվում արագացուցիչը: Կոդում գույնը փոխվում է, երբ արագացուցիչի x- կոորդինատը 50-ից մեծ է: Դա կախված է արագացուցիչի վանդակում տեղադրման եղանակից: Համոզվեք, որ ստուգեք ձեր սարքի x- կոորդինատի արժեքը և անհրաժեշտության դեպքում հարմարեցրեք ծածկագիրը: Արագացուցիչի արժեքները կարդալու համար անհրաժեշտ գրադարանը կարելի է գտնել 3 -րդ քայլում նշված Sparkfun- ի կայքում:

Սարքը չօգտագործելիս մարտկոցը խնայելու համար կարելի է անջատել Wi-Fi և LED լույսերը: Երբ տուփը տեղադրված է նրա աջ կողմում, և արտաքին երկու կոճակները սեղմված են, արկղը անջատվում է: Տուփը արթնացնելու համար հարկավոր է սեղմել արտաքին կոճակները (այս գործողության համար կողմնորոշումը նշանակություն չունի): Այս քայլի համար ավելի լավ է ստուգել y- կոորդինատի արժեքը, երբ տուփը դրված է նրա աջ կողմում և անհրաժեշտության դեպքում հարմարվել:

Քայլ 6: Կազմեք ծրագիրը

Հեռակառավարման վահանակը դյուրին դարձնելու համար Java- ում ստեղծվել է ծրագիր: Հավելվածը կարող է հեռակառավարման վահանակի հետ հաղորդակցվել WiFi կապի միջոցով: Օգտագործելով հեռակառավարման վահանակից ստացված տեղեկատվությունը ՝ ծրագիրը կշրջի ընտրանքների միջով և այս կերպ կընտրի նկարներ կամ կխաղա երգեր: Քանի որ ծրագիրը պետք է ընդլայնվի, անուններ և կատեգորիաներ կարող են ավելացվել:

Առաջին վահանակում պետք է ընտրվի այն մեծահասակի անունը, որը կօգտագործի հեռակառավարման վահանակը: Վահանակի ներքևի տեքստային դաշտի և կոճակների միջոցով անունները կարող են ավելացվել կամ ջնջվել:

Երիտասարդի անունը ընտրելուց հետո պետք է ընտրվի կատեգորիան: Եթե ընտրվի «Երաժշտություն» կատեգորիան, երգը կհնչի, երբ ընտրությունը հաստատվի:

Վերջին էկրանը միակ էկրանն է, որը տեսնելու է երիտասարդը, և սա նաև միակ վահանակն է, որը կարող է կառավարվել հեռակառավարման վահանակի միջոցով: Դուք կարող եք ոլորել նկարները ՝ ձախ կամ աջ գնալով: Եթե ընտրությունը հաստատվում է հեռակառավարման վրայի միջին կոճակը սեղմելով, նկարի շուրջ կանաչ շրջանակ է հայտնվում: Այս պահին հնարավոր չէ ոլորել տարբեր ընտրանքներ: Հաստատման կոճակը կրկին սեղմելով ՝ ընտրությունը ապընտրված է:

«Ավելացնել ֆայլ» և «Fileնջել ֆայլ» պատուհանները կարող են օգտագործվել պատկերներ ավելացնելու և ջնջելու համար: Երաժշտության կատեգորիայի ֆայլեր ավելացնելիս պետք է հետևել երկու քայլի: Առաջին բացվող պատուհանում կարող եք ընտրել այն պատկերը, որը պետք է ցուցադրվի էկրանին: Երկրորդ բացվող պատուհանում պետք է ընտրվի այս պատկերի հետ կապված երգը: Ընտրված երգը պետք է լինի mp3 ձևաչափ:

Ֆայլը ջնջելու համար նկարի անունը պետք է ընտրվի ցուցակում, որը հայտնվում է «Fileնջել ֆայլը» կոճակը սեղմելիս:

Քայլ 7: Հավաքեք տուփը

Որպես վերջին քայլ, տուփը պետք է հավաքվի: - Տուփին լրացուցիչ ուժ հաղորդելու համար ներսից փրփուր է օգտագործվում կոճակների միջև: Հիշեք, որ կոճակների լարերը նույնպես որոշակի տարածության կարիք ունեն:- Մարտկոցը դրվում է մարտկոցի տուփի մեջ և մարտկոցի ամրացումը պտուտակված է դրա վրա: - Թրթռման շարժիչները հագեցած են սոսնձի բարակ շերտով, որը կարող է օգտագործվել դրանք թրթռման շարժիչների արկղերի ներսում ամրացնելու համար: Քանի որ տուփերը փոքր են, քանոնով կամ փոքր առարկայով կարելի է շարժիչները մի փոքր ավելի լավ սեղմել տուփի կողքերին: Երբ շարժիչները ամրացված են, արկղերը կարող են փակվել նաև ամրացումների և պտուտակների միջոցով: - Կոճակներից և թրթռման շարժիչներից լարերը միացված են PCB- ին:- PCB- ն պտուտակների միջոցով կարելի է միացնել 3D տպված կողային սյուներին: PCB- ի հավաքումը պետք է իրականացվի այնպես, որ Redbear Duo- ն և մարտկոցի լիցքավորիչը ճիշտ տեղակայված լինեն վանդակում (անցքերի մոտ):- Ի վերջո, տուփի ներքևը հավաքվում է անկյուններում գտնվող սյուներին: պտուտակների միջոցներ:

Շնորհավորում եմ: Այս քայլի ավարտին հասնելիս ձեզ հաջողվեց վերակառուցել հեռակառավարման վահանակը ծանր աուտիզմ ունեցող երիտասարդների համար: Stageրագրի այս փուլում խորհուրդ է տրվում ստուգել, արդյոք ամեն ինչ աշխատում է ըստ ցանկության: Հաջողություն և զվարճացեք: