Sherehe Sherehe msimu huu wa joto na Kombe la LED la Pombe la Damu la Arduino: Hatua 10

2024 Mwandishi: John Day | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-01-30 12:51

Ugumu wa Kiwango cha Mradi: Kati

Ujuzi Unaohitajika:

- Kusoma na kuiga mchoro

- Kugandisha ikiwa unachagua kununua sehemu zilizouzwa kabla

Utangulizi wa Mradi

Nchini Merika na ulimwenguni kote, pombe imeleta vitisho vikali vya kiafya ikinyweshwa kwa njia isiyofaa. Vifo kwa sababu ya kuendesha gari chini ya ushawishi na uharibifu wa ini, pamoja na athari za muda mrefu kama vile uwezekano wa ubongo na figo, zinaweza kusababisha unywaji wa pombe. Nchini Merika pekee, dola bilioni 250 zilipotea kwa sababu ya matumizi mabaya ya pombe (NIAAA, 2010), na zaidi ya watu 88, 000, na kufanya pombe kuwa sababu ya tatu inayoongoza ya vifo nchini. Swali la mradi huu ni kama watengenezaji, tunawezaje kushughulikia shida hii na kuhakikisha sherehe za kufurahisha na pombe kama sherehe zinaweza kukaa salama na za kufurahisha?

Jibu langu kwa swali hili lilikuwa kutafuta njia ya kukadiria na kisha kuibua BAC ya mtumiaji iliyotabiriwa kuwaruhusu waelewe vizuri walikuwa katika hali gani. Kwa mradi huu, nilitumia microcontroller ya Arduino iliyo na sensa ya kiwango cha maji, pete ya LED, na skrini ya LCD kufuatilia ni vinywaji vingapi ambavyo mtu amekunywa, na kisha kutafuta njia ya kukadiria yaliyomo kwenye pombe ya damu (BAC) ya mtumiaji kulingana na ngono na uzito. Makadirio ya BAC, kulingana na upeo gani, huamua uhuishaji wa pete ya LED hapa chini. Masafa yanaanguka kati ya maeneo manne tofauti: Salama, kuharibika, kulewa, na mauti. Matumaini yangu ni kwamba kwa kuunda mradi huu, hautakuwa tu umeunda mradi wa Arduino unaoweza kutumika lakini pia umepata uelewa mzuri wa jinsi tunavyotengeneza pombe na labda hata programu ya msingi ikiwa utachagua kutazama nambari ya maoni.

Je! Kikombe kinajua vipi vinywaji vingi ambavyo nimepata?

Ikiwa kiwango cha analojia ya sensa ya maji kinazidi 300, thamani ya boolean inayowakilisha kikombe itarekodiwa kama JUU (kamili). Ikiwa thamani ya analojia ya sensa iko chini ya 300, thamani ya boolean inayowakilisha kikombe itarekodiwa kama LOW (tupu). Kurekodi kinywaji kinachoongezwa kwenye kikombe, thamani hii ya boolean lazima ibadilike kutoka tupu hadi kamili.

Uliamuaje BAC?

Ili kuufanya mradi huu kuwa sahihi kadiri iwezekanavyo, nilitumia data kutoka Chuo Kikuu cha Saint Benedict na Chuo Kikuu cha Saint John juu ya ni kiasi gani BAC ya mtu imeongezeka kwa kila kinywaji kinachotumiwa. Programu hii haizingatii tu uzito lakini pia jinsia ya mtumiaji katika hesabu ya BAC ya mtumiaji. Hii ni kwa sababu BAC inategemea jinsi mwili unavyoweza kuharakisha pombe, ambayo ni tofauti kati ya wanaume na wanawake na watu wenye uzito tofauti. Chati zinaweza kuonekana hapa.

Kwa nini safu za BAC ni tofauti kwa watu tofauti?

Masafa ya BAC yanategemea moja kwa moja data iliyopatikana kutoka Chuo Kikuu cha SBSJ, ambayo inazingatia ni kiasi gani cha pombe ambacho mtumiaji lazima awe nacho katika mfumo wao ili wawe katika moja ya safu nne:

- Salama: Masafa pekee salama ya kuendesha gari ndani (inawakilishwa na uhuishaji wa upinde wa mvua)

- Kuharibika: Mashtaka ya jinai yanaweza kusababisha ikiwa unaendesha gari katika anuwai hii (inayowakilishwa na uhuishaji wa rangi ya machungwa)

- Kulewa: Mashtaka ya jinai yatatokea ikiwa utatumia gari katika anuwai hii (inayowakilishwa na taa nyekundu)

- Mauti: Ikiwa bado haujapita, uko katika hatari ya matibabu mara hii (inayowakilishwa na taa nyekundu na nyeupe)

Lakini naweza kunywa pombe vizuri, kwa hivyo kikombe hiki sio sahihi?

Jinsi una uwezo wa kutenda baada ya kunywa pombe haitajali sana ikiwa utapitiliza kikomo cha kisheria wakati wa kuendesha gari. Takwimu zinazotumiwa katika mradi huu zinafikiria ni nini safu za kisheria na matibabu za BAC ya mtumiaji, wakati pia kuzingatia uzito na jinsia ya mtumiaji.

Vifaa

Vifaa vya elektroniki vya jumla vya mradi huu ni pamoja na:

- Vifungo mbili vya kushinikiza

- waya za jumper

- potentiometer 10k

- 2 10k vipinga

- 1 220 kontena

Sehemu maalum / moduli:

- Arduino (nilitumia Uno kwa mradi huu, lakini njia mbadala nyingi zipo)

Sensorer ya kiwango cha maji (KUMBUKA: Sensorer hizi mara nyingi sio sahihi na huharibu haraka, ambayo ilikuwa shida kuu ya kukuza mradi huu. Walakini, niliweza kupata suluhisho ili shida zangu na mradi huu zisitafsiri shida zako na mradi huu.)

- Gonga la LED (LED 12)

- Skrini ya LCD

Zana:

- Chuma cha kutengeneza (Inahitajika tu ikiwa unanunua pete ya LED bila vichwa)

- Printa ya 3d (Hiari)

Hatua ya 1: Pakua Arduino IDE na Nakili Msimbo Unaohitajika

Hakuna programu ya kompyuta inayohitajika kwa mradi huu, unachohitajika kufanya ni kunakili nambari kutoka hapa na kuibandika kwenye Arduino IDE. Ili kupakua IDE ya Arduino:

Kupakua na kusanidi Arduino IDE:

- Tembelea wavuti ya Arduino na uchague upakuaji wa mfumo wako

- Mara tu upakuaji ukikamilika, pata nambari ya bandari ya COM ya Arduino. Chomeka Arduino na uende kwa Meneja wa Kifaa chako. Chini ya bandari, tafuta Arduino yako na uzingatie nambari ya bandari. Inapaswa kuangalia kitu kama hiki: COMx (Ambapo x ni nambari 1-9)

Kutumia nambari ya bandari ya COM, sanidi IDE kwa bodi yako na bandari kwa kufungua IDE ya Arduino na uchague "Zana" kwenye upau wa juu. Chagua "Bodi" na uchague mfano wako. Ifuatayo, chagua "Bandari" na uchague bandari uliyoona ya Arduino yako katika Kidhibiti cha Kifaa.

Kupata Code Code

- Nakili nambari kutoka kwa hatua hii na ubandike kwenye sehemu nyeupe ya Arduino IDE. Hakikisha unafuta kwanza kila kitu kwenye mchoro, kama vile kitanzi () na utupu () utaratibu, kwani hizi zinatekelezwa katika nambari unayonakili na kubandika.

Hatua ya 2: Pakua Maktaba zinazohitajika Kutoka Arduino IDE

Maktaba zilizotumiwa katika mradi huu ni pamoja na "Waya", "LiquidCrystal", na "Adafruit Neopixel". Mchoro unahitaji maktaba hizi kuwasiliana na vifaa vilivyotumika katika mradi huu. Ili kupakua maktaba hizi:

- Chagua "Mchoro" kwenye upau wa juu

- Chagua "Jumuisha maktaba" kutoka kwa menyu kunjuzi

- Chagua "Dhibiti maktaba"

- Tafuta maktaba tatu (Waya, kioo kioevu, na Adafruit Neopixel) zilizotumiwa katika mradi huu na pakua kila moja.

Tafadhali kumbuka kuwa kutokupakua maktaba hizi kutasababisha hitilafu wakati mchoro unakusanywa. Baada ya hatua hii, ambatisha kebo kutoka Arduino yako kwenye kompyuta yako ndogo na bonyeza kitufe cha mshale kwenye kona ya juu kushoto ya IDE. Hii itakusanya na kupakia mchoro kwa Arduino. Sasa kwa kuwa tumemaliza na hatua zote zinazohusiana na programu, wacha tuende kwenye wiring!

Hatua ya 3: (Kwa hiari) Vichwa vya Solder Sehemu za Sehemu

Ikiwa umechagua kununua sehemu za mradi huu ambazo hazikuwa na pini za kichwa zilizouzwa, utahitaji kufanya hivyo mwenyewe. Usijali sana juu ya sehemu hii, kuuzwa kwa mradi huu ni moja kwa moja.

- Tengeneza mazingira ya hewa ya kutosha kuingia, ikiwezekana na shabiki iliyo na kichungi. Ikiwa huna shabiki kama huyo, unaweza kufanya kile ninachofanya na kufungua windows na kuwasha shabiki au nenda kwenye gereji wakati iko wazi.

- Pasha moto chuma chako cha kutengeneza na uhakikishe kuwa unayo sifongo cha mvua ili kuifuta.

- Weka vichwa vya kichwa na sehemu unayotaka kuambatisha vichwa vya kichwa kwa kutumia mkono wa kusaidia au zana nyingine ambayo hukuruhusu kupanga sehemu huku ikiruhusu kushikilia chuma cha kutengeneza.

- Gusa solder kwa chuma cha kutengeneza wakati kwenye unganisho kati ya pini ya kichwa na sehemu unayoingiza pini. Ondoa chuma wakati solder ya kutosha imeunda kuhakikisha mawasiliano ya umeme kati ya pini za kichwa na sehemu. Futa solder yoyote ya ziada kwenye sifongo na kurudia mchakato huu kwa pini zote.

- Baada ya pini zote kuuzwa, weka chuma cha kutengenezea kwenye stendi, zima kitasa "uzime", na uondoe chuma. Subiri hadi chuma kipoe kabisa kuiweka.

Hatua ya 4: Fuata Picha na Waya Arduino kwa Vipengele

Katika hatua hii, utahitaji kutumia waya za kuruka ili kuunganisha sehemu zinazohitajika kwa mradi huo kwa Arduino. Nimetoa faili ya Fritzing kufanya hii, ambayo inaweza kuonekana kwenye hatua hii. Tafadhali angalia hapa chini kwa orodha ya maswali ya kawaida ambayo ninajiuliza ikiwa ninapata shida na wiring:

- Je! Reli zangu za ardhini na nguvu zimeunganishwa vizuri kwa kila mmoja na pini za 5v na GND za Arduino?

- Je! Nilichanganya na potentiometer yangu ikiwa onyesho la LCD halionyeshi? (Jaribu kugeuza potentiometer ili kubadilisha upinzani ikiwa herufi nyeupe hazionekani vizuri)

- Je! GND na VCC zimeunganishwa kwa kila sehemu vizuri kwenye pini sahihi? Je! Mipangilio ya volt 5 inatumiwa? (Sensorer zote na vifaa katika mradi huu vitatumia volts 5, sio volts 3.3.

- Je! Waya kwa bahati mbaya uliwekwa muunganisho mmoja kutoka mahali ilipotakiwa kuwa?

KUMBUKA: Unapofanya kazi na vifaa vya elektroniki, hakikisha kila wakati mzunguko hautumiwi wakati unabadilishwa. Vinginevyo, sehemu zinaweza kuharibiwa na wakati wa kufanya kazi na voltages kubwa, athari ya mwili inaweza kusababisha

Hatua ya 5: Kusanya Mradi "Coaster"

Unaweza kugundua kuwa vichwa vya pete ya LED vinashika nje na havikuruhusu kuweka kikombe gorofa dhidi ya uso. Ili kushughulikia shida hii, tutaunganisha pete ya LED kwa sehemu iliyochapishwa ya 3d ambayo itaruhusu pete kuwekwa gorofa kwenye meza. Faili ya 3d inaweza kupatikana kwenye hatua hii. Ikiwa hauna printa ya 3d, usijali, chapisho hili linagharimu 1.40 kutengeneza kwenye maktaba yangu ya karibu. Ikiwa maktaba yako ya ndani haina printa ya 3d, chaguzi zingine ni pamoja na Mazao na wauzaji mkondoni. Ikumbukwe pia kwamba sehemu fulani ambayo nimeambatanisha sio pekee inayofaa, ni njia tu ya kunifanyia mfano. Kwa hivyo ikiwa wewe ni mzuri na ufundi wa kuni au ufundi mwingine, hizo zinaweza kukubalika zaidi!

Ikiwa unachagua kuchapisha sehemu ya mradi huu:

- Pakua faili ya STL ili ulete kwa kipasua kama Cura

- Pima kipenyo cha chini ya kikombe cha chaguo lako

- Rekebisha kiwango cha mfano (kwa milimita ikiwa unatumia Cura) kwa kipimo chako

Hatua ya 6: Ambatisha Coaster na Sensor kwa Kombe la Chaguo lako

Ifuatayo, chukua coaster yako na utumie wambiso kuibandika chini ya kikombe ulichopima. Sasa, waya za kuruka zitaweza kufikia sensa ya kiwango cha maji na pete ya LED, na pia kuweka gorofa mezani. Sasa lazima uambatanishe sensor. Ni mwangalifu sana kuwa mwangalifu juu ya uwekaji wa kihisi, kwani sensorer hizi, wakati zinauzwa kama analogi, huweka tu ishara mbili- maji au hakuna maji. Hii ilisababisha shida nyingi kwangu, lakini niliweza kutafuta njia ya kuisuluhisha ili wengine wasipate shida sawa na mradi huu. Muhimu ni kuweka sensor karibu juu ya mahali ambapo kioevu kitakuwa wakati kikombe kimejaa. Hii itahakikisha kwamba sensa ina uwezo wa kusajili hali "tupu" na kwa hivyo ina uwezo wa kuhesabu kinywaji kinachomwagika kinachofuata.

Hatua ya 7: Pamba Mradi na Kinga waya

Kwa wakati huu, labda umesalia na mkusanyiko wa waya na sehemu ambazo zinaonekana kama picha iliyoambatanishwa. Unachofanya kufanya mradi uonekane bora ni juu yako kabisa, mradi tu utazingatia vigezo hivi:

- Lazima uweze kuziba sinia kwa nguvu Arduino

- Lazima ukate mashimo au nafasi za kubuni kwa mtumiaji kufikia skrini ya LCD, vifungo, sensa ya kiwango cha maji, na pete ya LED.

- Lazima ulinde vifaa vya elektroniki kutokana na kupata mvua, kwani hii ni uwezekano kwani mradi unazingatia vinywaji.

Chaguo zingine za kufunga mradi ni:

- Sanduku la sanduku au katoni

- Mradi wa umeme wa maji usio na maji kama ile inayopatikana hapa

- muundo uliochapishwa wa 3d (Hii ndio chaguo nililotaka kufuata, hata hivyo, ilikuwa ghali sana kuchapisha muundo kama huu kwenye maktaba yangu)

Hatua ya 8: Kunywa kwa uwajibikaji

Baada ya kuambatanisha kikombe chako kwenye coaster na sensa ya maji, uko vizuri kwenda! Utajua kuwa kila kitu kinafanya kazi vizuri wakati skrini ya LCD inakusukuma kwa jinsia yako na uzito. Kitufe kimoja kinalingana na uzani, wakati kingine kinalingana na ngono. Unaweza kubofya kila moja ili uone ni ipi kabla ya kuipatia lebo. Baada ya kuchagua uzito wako sahihi (maadili yako katika hatua za 20) na ngono, bonyeza vitufe vyote wakati huo huo. Hii itaanza programu yote, na utaona pete ya LED ikiangazia muundo wa upinde wa mvua. Kikombe sasa kiko tayari kwako kumwagilia kinywaji. Unapotumia na kumwaga vinywaji zaidi, programu hiyo itatumia meza ya BAC iliyojadiliwa katika utangulizi kuamua BAC. Tafadhali kumbuka kuwa programu hii inachukua kinywaji kimoja cha kawaida kwa kila kikombe, tafadhali angalia picha (Chuo Kikuu cha South Alabama), au tembelea hapa kuona jinsi kinywaji chako unachopenda kinatafsiri. Pia kumbuka kuwa lengo la mradi huu sio kuhamasisha shughuli yoyote haramu, lakini kukuza unywaji salama kwa wale walio na umri wa kutosha kunywa pombe. Pia, wakati ninafurahi sana na jinsi makadirio ya BAC yanavyofaa kuchukua kinywaji cha kawaida, mradi huu ni chombo cha kukusaidia kunywa salama, lakini hauna dhima yoyote ukichagua kuendesha gari baada ya kunywa pombe yoyote.

Hatua ya 9: (Hiari) Utatuzi

- "Shida ya kupakia kwenye bodi" kosa: Unapojaribu kukusanya na kupakia mchoro kwa Arduino, kosa hili litasababishwa ikiwa bandari yako ya COM haijasanidiwa vizuri (Tazama hatua ya kwanza juu ya jinsi ya kupata na kuweka bandari sahihi ya COM) au yako bodi haijaingizwa.

- Skrini ya LCD haionyeshi herufi nyeupe: Ikiwa taa ya bluu ya LCD yako imewashwa lakini huoni wahusika wazungu baada ya kupakia mchoro, hii inawezekana kwa sababu ya shida za kulinganisha. Ili kurekebisha hili, geuza tu potentiometer yako kulia (Pinduka kushoto ikiwa unaona vizuizi vyeupe na wahusika wako).

- Mradi hauhesabu vinywaji kwa usahihi: Kosa hili ni shida ya sensa ya kiwango cha maji. Moduli za sensa ya kiwango cha maji huharibika haraka na zinajulikana kwa kuwa sio sahihi sana. Walakini, hiyo haipaswi kukujali kwa mradi huu, kwani nilichukulia sensa kama sensa ya dijiti badala ya mfano wa analog. Tazama hatua ya sita juu ya jinsi ya kushikamana na sensor ya kiwango cha maji.

- Moduli ni moto sana na haitumii maadili sahihi: Hii ni matokeo ya unganisho la GND au VCC kuvunjika, labda wakati unafanya kazi na waya zingine. Hakikisha kwamba unganisho la GND na VCC kwenye sensa limekamilika na ufuate kwa pini za GND na 5v kutoka kwa sehemu, kwenye ubao wa mkate, hadi Arduino kutafuta makosa.

- Kwa bahati mbaya nilikwenda juu ya uzito wangu: Usijali, mpangilio wa uzito unarudi hadi 100 baada ya 240, kwa hivyo unaweza kuzunguka tu kupitia chaguzi za kurudi uzito wako.

Ikiwa masuala yanaendelea, unganisha kebo kutoka Arduino hadi kwenye kompyuta ndogo, fungua IDE, na utekeleze mchoro. Wakati mchoro unaendelea, maadili kadhaa yataonyeshwa kwenye mfuatiliaji wa serial, hukuruhusu kuona kile ambacho hakifanyi kazi kama inavyotakiwa. Ili kufikia mfuatiliaji wa serial, endesha programu na "Zana" na kisha "Serial Monitor" kutoka kwa menyu kunjuzi.

Hatua ya 10: Tafakari

Kwa upande wa programu, ninafurahi sana na jinsi mradi huu ulivyotokea. Ilichukua muda kwangu kuandika kwa kuwa mimi bado ni mwanzoni, lakini niliweza kujifunza maktaba nyingi mpya na kufikia kwa lengo la kutabiri BAC, na nahisi kwamba sikuchukua njia za mkato katika kukadiria BAC kwani nilitumia jinsia zote na uzani (Hii ilifanya mchoro mwingi). Walakini, ninahitaji kuidhinisha muundo. Wakati mimi sina kiprinta cha 3d au najua usanii, nilitaka mradi wangu uwasilishwe kwa njia bora. Ninakusudia kupata Ender 3 hivi karibuni, na kitu cha kwanza nitakachofanya ni kurudi moja kwa hiyo hiyo inayoweza kufundishwa kuboresha muundo. Kama mtu wangu wa kwanza kufundishwa, nahisi mchakato ulikwenda vizuri na ninafurahi sana na kiwango ambacho mradi huu ulishughulikia haraka niliyoiunda kwa Changamoto ya Chama, lakini kubuni kitu ambacho ningependa kurudi baadaye wakati nina rasilimali.