Telekomandë e rëndë ASD: 7 hapa (me fotografi)

2024 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-30 12:20

Gjatë Masterit të parë të inxhinierisë elektro-mekanike, studentët sfidohen të krijojnë një robot për projektin e kursit Mekatronikë nga Profesor Bram Vanderborght. Si një ekip prej tre vajzash, ne vendosëm të shfrytëzonim rastin për të punuar me të rritur të rinj me autizëm të rëndë. "Bëni zgjedhjen tuaj" përfaqëson një projekt në bashkëpunim me Parhélie Bruksel, një institut privat për fëmijë dhe të rritur që janë autikë, psikotikë ose neurotikë të rëndë. Qëllimi është të krijohet një pajisje që u jep të rinjve të rritur me ASD (Çrregullim të Spektrit të Autizmit) nga mosha 12 deri në 18 vjeç mundësinë për të komunikuar me kompjuterë. Meqenëse të rinjtë nuk flasin, pajisja duhet t'i ndihmojë ata të bashkëveprojnë me njerëzit gjithashtu. Tani e tutje, kujdestarët nuk do të duhet të zgjedhin në emër të të rinjve, por të rinjtë do të jenë në gjendje të marrin vendime në mënyrë autonome. Qëllimi kryesor është që ata të jenë në gjendje të zgjedhin një opsion për këngë ose darkë, të shfaqur në ekranet e kompjuterit, vetë.

Meqenëse është interesante të sigurohet opsioni për ripërdorimin e projektit në projekte të tjera të ardhshme, mundësia e zgjatjes do të merret parasysh. Kodimi i aplikacionit kompjuterik do të kryhet në atë mënyrë që opsionet e zgjedhjes të zgjerohen sipas dëshirës.

Për dizajnin, është e rëndësishme të merret parasysh se fëmijët shpërqendrohen lehtësisht, nuk kanë aftësi shumë të mira motorike dhe ndoshta do të përpiqen të shkatërrojnë pajisjen. Boxshtë projektuar një kuti, ku të gjitha pajisjet elektronike mund të ruhen brenda. Për të mbrojtur nga goditjet, bateria ruhet në një kuti të veçantë dhe përbërësit elektronikë ngjiten në një PCB.

Hapi 1: Dizajni i parë

Para se të mendoni për komponentët elektronikë për projektin, është mirë të dilni me një dizajn të parë të kutisë. Meqenëse pajisjet elektronike duhet të futen brenda kutisë, por kutia mund të mos bëhet shumë e madhe për t'u përdorur si telekomandë, është një provë dhe gabim proces për të gjetur dimensione të përshtatshme. Me anë të programit Autodesk Inventor Professional 2018, është krijuar një ide e parë. Në këtë mënyrë, hapësira e siguruar për të gjithë përbërësit e nevojshëm mund të merret parasysh kur kërkoni në internet.

Kutia do të veprojë si telekomandë, me 3 butona, për të zgjedhur midis opsioneve të shfaqura në ekranin e kompjuterit. 2 butonat e jashtëm do të funksionojnë si butona kontrolli për të kaluar midis të rinjve me autizëm të rëndë, është me rëndësi të madhe që ta bëni kutinë jo shumë komplekse dhe shpërqendruese dhe të mbani gjithmonë të njëjtën konventë të ngjyrave. Me anë të një akselerometri, RGB e majtë Butoni LED do të shfaqë gjithmonë një ngjyrë blu dhe e djathta gjithmonë do të shfaqë një ngjyrë të kuqe, pavarësisht se sa i orientuar është telekomanda. Ngjyrat janë të dukshme gjatë gjithë kohës dhe do të zhduken për disa sekonda kur të shtypni një buton. Njëkohësisht me veprimin e butonave, piezobuzzer do të bëjë një tingull dhe motorët e dridhjeve do të lejojnë që kutia të dridhet në duart e fëmijës. Për të lidhur veprimin e butonave me aplikacionin kompjuterik, sinjalet i dërgohen aplikacionit me anë të një lidhjeje Wi-Fi.

Kutia përfundimtare ka një formë të thjeshtë, drejtkëndore, e pajisur me 3 vrima për butonat (top box), 2 vrima (para dhe mbrapa) për të lidhur karikuesin e baterisë dhe Redbear Duo dhe 4 vrima shumë të vogla të shpërndara në të dy anët për të garantuar që tingulli i piezobuzzer është i dukshëm. Skajet e kutisë janë të rrumbullakosura për të parandaluar që të rriturit e rinj të dëmtojnë veten ose të tjerët.

Hapi 2: Merrni Komponentët tuaj

Do t'ju duhet:

- Printer 3D (mund të arrihet në publik FABlab Bruksel) Ne përdorëm printerët në dispozicion për studentët e inxhinierisë elektromekanike në VUB.

- Saldim dhe saldim

- Colorfabb XT - material i qartë për printim 3D Në dispozicion në:

- Redbear DuoInformacioni: https://redbear.cc/duo Blini nga: https://www.antratek.com/redbear-duo Çmimi: 30 €, 13 Tensioni i punës i Redbear Duo është 3, 3 V. Për komponentët e tjerë elektrikë kanë nevojë të zgjidhen në mënyrë që ata të jenë në gjendje të punojnë në 3, 3 V.

- Butoni i gjelbër (opsional) i arkadës LED Informacion: https://www.adafruit.com/product/3487 Blini nga: https://www.sossolutions.nl/ Çmimi: 4, 55 €

- 2 butona LED RGB (rezistorë të përdorur për lidhje në PCB) Blini nga: https://www.aliexpress.com/item/ONPOW-22mm… Çmimi: 18 €

-Përshpejtues ADXL345 Informacion: https://www.sparkfun.com/products/9836Blini nga: https://www.antratek.nl/tri-axis-adxl345-breakout Çmimi: 21 €, 75Ky është një përshpejtues dixhital me 3 boshte që nuk përdor shumë energji. Ne duam që bateria të zgjasë sa më gjatë.

-Li-IonBattery 1200 mAh Informacion: https://www.adafruit.com/product/258 Blini nga: https://www.kiwi-electronics.nl/lithium-ion-polym…Cmimi: 11 €, 95A Li-jon bateria është zgjedhur, edhe pse kjo nuk është lloji më i sigurt i baterisë, sepse telekomanda duhet të karikohet përmes mikro-USB. Përndryshe, kujdestarët gjithmonë duhet të hapin kutinë për të zëvendësuar bateritë.

-Ngarkuesi i baterisë Informacioni: https://www.adafruit.com/product/259 Blini nga: https://www.kiwi-electronics.nl/usb-li-ion-lipoly… Çmimi: 14, 90 €

- PiezobuzzerInformacioni: https://www.adafruit.com/product/1739 Blini nga: https://www.adafruit.com/product/1739 Çmimi: 1, 25 €

-2 motorë dridhës (Të lidhur së bashku me një rezistencë dhe tranzistor) Informacion: https://www.adafruit.com/product/1201 Blini nga: https://www.kiwi-electronics.nl/vibrating-mini-mo…Cmimi: € 2, 50

- Bordi i qarkut të printuar (PCB) për të rregulluar përbërësit elektrikë

- Rezistorë 4 rezistencë prej 150 Ohm (2 për çdo buton arcade RGB) 2 rezistencë prej 4.7 kOhm (për nxituesin) 3 rezistencë prej 10 kOhm (1 për çdo buton) 1 rezistencë prej 100 Ohm (për motorët e dridhjeve) 1 transistor PN2222 (për motorët e dridhjeve)

- Vida 2 M2, vida 5x8 për bordin e përbërësve 5 vida M3x8 për pjesën e poshtme të kutisë (4) dhe pjesën e poshtme të kutisë së baterisë (1) 4 M2, vida 5x8 për pjesën e poshtme të kutive të dridhjeve (2 për secilën kuti)

Për pjesën e programimit, Java në Eclipse u përdor për të programuar aplikacionin. Duo Redbear u programua duke përdorur Arduino IDE.

Hapi 3: Komponentët Elektronikë të Salduar në PCB

Për të bashkuar të gjithë përbërësit në një bord PCB, lidhjet me Redbear Duo duhet të jenë të njohura. Këto lidhje mund të vizualizohen në foton e parë. Të gjithë përbërësit e përdorur në projekt janë të lidhur me kunjat hyrëse/dalëse të Redbear Duo. Për të lidhur butonat dhe motorët e dridhjeve, nevojiten rezistorë dhe transistorë. Këto pjesë mund të vizualizohen në 3 fotografitë e tjera. Për të ditur se cilët rezistorë dhe tranzistorë përdoren dhe ku vendosen, një skemë dhe shënime shtesë jepen në këto fotografi.

Shënim anësor: Portet e dhëna në fotografi janë ato të përdorura në projekt. Shtë e mundur të zgjidhni porte të ndryshme. Vetëm disa kufizime duhet të merren parasysh: portat SDA dhe SCL të përshpejtuesit duhet të lidhen përkatësisht me pin D0 dhe pin D1 të Redbear Duo. Motorët e ziles dhe dridhjeve duhet të lidhen me një kunj PWM.

Udhëzuesi i lidhjes për përshpejtuesin mund të gjendet në faqen e internetit të Sparkfun. Komunikimi që përdoret është I2C.

Hapi 4: Telekomanda e printimit 3D

Pasi të përmirësohet dizajni, kutia mund të printohet 3D. Për produktin përfundimtar, 5 pjesë të ndryshme duhet të printohen:- fundi i kutisë- forma e kutisë- pllaka e fiksimit të kutisë së baterisë- pllakat e fiksimit të kutive të dridhjeve (2)

Prototipi u krijua me anë të një printeri 3D Ultimaker 2. Materiali i përdorur për të gjithë përbërësit është ColorFabb XT.

Hapi 5: Programoni Redbear Duo

Ndërsa dizajni i kutisë po përmirësohet dhe printohet, mikrokontrolluesi mund të programohet.

Shumica e kunjave hyrës/dalës të përdorur për të lidhur përbërësit me Redbear Duo janë shpjeguar tashmë në hapin 3. Pjesa tjetër mund të gjendet në kod.

Siç u përmend më parë, ngjyrat e butonave të jashtëm duhet të përshtaten në varësi të orientimit të kutisë. Kjo është arsyeja pse përdoret një akselerometër. Në kod, ngjyra ndryshon kur koordinata x e përshpejtuesit është më e madhe se 50. Kjo varet nga mënyra se si akselerometri është vendosur në kuti. Sigurohuni që të kontrolloni vlerën e koordinatës x në pajisjen tuaj dhe të përshtatni kodin nëse është e nevojshme. Biblioteka e nevojshme për të lexuar vlerat e përshpejtuesit mund të gjendet në faqen e internetit të Sparkfun të përmendur në hapin 3.

Për të kursyer baterinë kur pajisja nuk përdoret, dritat Wi-Fi dhe LED mund të fiken. Kur kutia vendoset në anën e saj të djathtë dhe shtyhen të dy butonat e jashtëm, kutia fiket. Për të zgjuar kutinë, butonat e jashtëm duhet të shtypen (orientimi nuk ka rëndësi për këtë veprim). Për këtë hap, është mirë të kontrolloni vlerën e koordinatës y kur kutia të vendoset në anën e saj të djathtë dhe të përshtateni nëse është e nevojshme.

Hapi 6: Bëni Aplikacionin

Për ta bërë telekomandën të lehtë për t’u përdorur, një aplikacion u krijua në Java. Aplikacioni është në gjendje të komunikojë me telekomandën përmes një lidhje WiFi. Duke përdorur informacionin e marrë nga telekomanda, aplikacioni do të lëvizë nëpër opsione dhe në këtë mënyrë do të zgjedhë fotografi ose do të luajë këngë. Meqenëse programi duhet të jetë i zgjerueshëm, emrat dhe kategoritë mund të shtohen.

Në panelin e parë, emri i të riut që do të përdor telekomandën duhet të zgjidhet. Duke përdorur fushën e tekstit dhe butonat në fund të panelit, emrat mund të shtohen ose fshihen.

Pas zgjedhjes së emrit të të riut, kategoria duhet të zgjidhet. Nëse zgjidhet kategoria "Muzikë", një këngë do të luhet kur të konfirmohet një zgjedhje.

Ekrani i fundit është i vetmi ekran që do të shihet nga i riu dhe ky është gjithashtu paneli i vetëm që mund të kontrollohet nga telekomanda. Mund të lëvizni nëpër fotografi duke shkuar majtas ose djathtas. Nëse një zgjedhje konfirmohet duke shtypur butonin e mesëm në telekomandë, një kornizë jeshile shfaqet rreth imazhit. Në këtë pikë, nuk është e mundur të lëvizni në opsione të ndryshme. Duke shtypur përsëri butonin e konfirmimit, një zgjedhje hiqet.

Dritaret "Shto skedar" dhe "Fshi skedar" mund të përdoren për të shtuar dhe fshirë imazhe. Kur shtoni skedarë në kategorinë Muzikë, duhet të ndiqni dy hapa. Në dritaren e parë që shfaqet, mund të zgjidhni imazhin që duhet të shfaqet në ekran. Në dritaren e dytë pop-up, kënga që lidhet me këtë imazh duhet të zgjidhet. Kënga e zgjedhur duhet të jetë me format mp3.

Për të fshirë një skedar, emri i figurës duhet të zgjidhet në listë, që shfaqet kur shtypni butonin "Fshi skedarin".

Hapi 7: Mblidhni Kutinë

Si hap i fundit, kutia duhet të mblidhet. - Për t'i dhënë forcë shtesë kutisë, shkuma përdoret në brendësi midis butonave. Mbani në mend se telat e butonave gjithashtu kanë nevojë për pak hapësirë!- Bateria futet në kutinë e baterisë dhe fiksimi i baterisë është i dehur në të. - Motorët e dridhjeve janë të pajisur me një shtresë të hollë zam, që mund të përdoret për t'i fiksuar ato brenda kutive të motorëve të dridhjeve. Meqenëse kutitë janë të vogla, një sundimtar ose një objekt i vogël mund të përdoret për të shtypur motorët pak më mirë në anët e kutisë. Kur motorët janë të fiksuar, kutitë gjithashtu mund të mbyllen me anë të fiksimeve dhe vidhave. - Telat nga butonat dhe motorët e dridhjeve janë të lidhur me PCB.- PCB mund të lidhet me shtyllat anësore të printuara 3D me anë të vidhave. Montimi i PCB-së duhet të kryhet në mënyrë të tillë, që Redbear Duo dhe ngarkuesi i baterisë të jenë të lokalizuara saktë në kuti (pranë vrimave).- Së fundi, fundi i kutisë është mbledhur në shtyllat në qoshe nga mjetet e vidhave.

Urime! Kur të arrini në fund të këtij hapi, keni arritur të rindërtoni telekomandën për të rriturit e rinj me autizëm të rëndë. Në këtë fazë të projektit, rekomandohet të provoni nëse gjithçka po funksionon sipas dëshirës. Fat të mirë dhe argëtim!