HotOrNot Qəhvə qarışdırıcı: 5 addım

2024 Müəllif: John Day | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2024-01-30 07:46

Yandırılmadan içməyin təhlükəsiz olduğunu bildirmək üçün ağıllı bir içki qarışdırıcı.

Bu layihənin ilham mənbəyi mənim idi. Çox tez çay içirəm, mahnı oxuyuram və ya dodaqlarımda və ya dilimdə yanıram və sonra çayın soyumasını bir müddət gözləmək məcburiyyətindəyəm.

Bu yaxınlarda, isti çay içməklə özofagus xərçəngi arasında bir əlaqəyə işarə edən bir araşdırma oldu. Budur orijinal kağızın linki https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/ijc.32220 https://edition.cnn.com/2019/03/20/health/hot-tea-linked -xərçəng-risk-öyrənmə-intl/index.html

Layihə, isti bir içkinin içinə batırıla bilən sadə bir qarışdırıcı yaratmaq üçün aşağı güc cəhdidir. Bütün layihənin ürəyi 8Mhz -də işləyən ATtiny85 çipidir. İstilik sensoru DS18b20 Sensoru ilə təmin edilir.

Təchizat

ATtiny85 SOIC Çipi və ya Digispark Modulu

Sensor DS18b20

LED WS2812B

A03416 Mosfet

Addım 1: Tələblər və Təhlil

Fikrimi istifadəçinin cihazla necə əlaqə qurmaq istədiyini və təcrübəsinin nə olacağını təsəvvür etməklə başladım. Sosial media və söhbət qruplarından istifadə edərək bir neçə dostumdan müsahibə aldım. Bu, ümumi tələbləri anlamağa kömək etdi.

Budur ümumi tələblər

1) Cihazın bir ay ərzində gündə iki dəfə, şarj etmədən işləməsini gözləyirəm.

2) İçkinin dəqiq temperaturunu bilmək istəyirəm.

3) Cihazı asanlıqla və axan su ilə təmizləməyi bacarmalıyam.

4) Ümumiyyətlə ağır olmamalı və təxminən bir qələm çəkməlidir.

5) Bir qarışdırıcı form faktoruna malik olmalıdır.

6) Ətrafımda mövcud olan hər məlum çay/qəhvə kupasına uyğunlaşa bilməlidir.

Bunlardan bəziləri ilə tanış olmaq asan idi (təcrübəyə əsaslanaraq), amma bəziləri böyük sual işarələri idi. Buna baxmayaraq, hissələri sifariş etməyə və hədəflərimi sınaya və inkişaf etdirə biləcəyim əsas bir iş sxemini qurmağa başladım.

Əvvəlcə keçməyim lazım olan ixrac məhdudiyyətləri və sertifikatlar səbəbiylə Li İon Batareya qoymamağı düşünürdüm. Dizaynımı CR2032 batareyası ətrafında planlaşdırdım.

Batareya tükənməzdən bir neçə gün əvvəl işləyib və məhsulun ölçüsü çətinləşməyə başladığı üçün rədd edilib. Dostlarımdan bəziləri dəyişdirilə bilən bir batareya fikrinə səs verdilər.

İlk prototipim də Attiny85 -in I/O pinlərinə bağlanmış Qırmızı, Sarı və Yaşıl diskret LED idi.

Attiny85 üçün aşağı güc kodunu sınamaq və inandırmaq üçün sistemin davranışı haqqında daha yaxşı və daha yaxşı məlumatlar əldə etdim.

Addım 2: WS2812B və Aşağı Güclü MOSFET -ə keçin

LEDimi diskdən RGB WS2812 olanlara köçürdüm, çünki digər məqsədlər üçün daha çox I/0 Pinə ehtiyacım ola biləcəyini başa düşdüm.

Ayrı -ayrı LED -lərin PWM -ə müraciət etmədən ümid etdiyim yaxşı bir işıqlandırma təmin edə bilməyəcəyini də anladım.

WS2812B LED -lərini istifadə etmək təcrübəm var idi və onları çox bəyəndim, amma mənim yeganə narahatlığım yanmadıqda onların gözləmə cərəyanı idi. Hər bir LED açılmadıqda Batareyadan təxminən 1mA çəkə bilər və bununla da heç bir işə yaramadıqda gücünü itirir.

Attiny85 yatarkən belə, DS18B20 və 8 LED -in WS2812LED şeridinin cari çəkilişi böyük bir problem sahəsi olan təxminən 40mA idi.

Bir fikir var idi. Məntiq Səviyyə Mosfetindən istifadə edərək LEDləri və DS18b20 sensorunu yandıra bilərdim.

Gözlərimi Vgs 1.8v olduqda 22mohm aşağı Rds (açıq) olan AO3416 MOSFET -ə dikdim. Bu MOSFET, dövrə vurmaq və sınamaq üçün mükəmməl bir seçim idi.

MOSFET -dən istifadə edərək gözləmə gücünə olan ehtiyacı 40mA -dan 1uA -ya endirdim. Vaxtında bir az qazandım, çünki LED -in gücü kəsildikdən sonra onu yenidən işə salmaq lazımdır və bunun baş verməsi bir az vaxt aldı.

Şəkildəki toxunma düyməsi Attiny85 -i dərin yuxudan oyatmaq və temperaturun ölçülməsinə başlamaq üçün istifadə olunur.

Ümumiyyətlə, bütün dövrədən məmnun idim və bütün dövrə üçün bir PCB hazırlamağın vaxtının gəldiyinə qərar verdim.

Addım 3: PCB dizaynı

EasyEDA -da bir PCB dizayn etməyim bir müddət çəkdi.

Əvvəlcə aldığım iki inam sıçrayışı oldu

1) SK6812 LEDini yoxlamadığım üçün yoxlamadım. LED sənədlərini oxudum və WS2812B LED ilə eyni idi.

2) LTC4054 Li Ion şarj cihazı çipi, onunla dizayn etmək təcrübəm yox idi.

Hər iki cihaz üçün bir çox dizayn qeydini oxudum və nəyə ehtiyacım olduğunu anladım.

SK6812 LED üçün, əllə lehimləməyin bir ağrı olacağını anladım. Amma buna alternativ tapa bilmedim. Easy EDA komponenti dizayn edilmişdi və mən də istifadə etdim. Dizaynın dizaynını LED mexaniki təsvirlərə qarşı yoxlamağı da bitirdim və spesifikasiyalar daxilində olduğunu təsdiq etdim.

LTC4054, işləmək üçün kifayət qədər sadə bir çip idi. Li Ion Batareyasının şarj cərəyanını 200mA olaraq təyin etdim, çünki batareyam 300mA idi, bu da şarj cərəyanını 1C -dən aşağı edir və ümumiyyətlə batareya və şarj cihazı üçün yaxşıdır.

Bir batareya aldım və PCB -ni ölçüsünə uyğunlaşdırdım. PCB ölçüləri 30 mm x 15 mm -dir və bütün komponentlər PCB -nin üst tərəfindədir.

Aprelin son həftəsində JLCPCB -də bir sifariş verdim və PCB may ayının ilk həftəsinə gəldi.

Əlləri dayanıqlı və telefonu təmir edən bir dost PCB üçün bütün hissələri lehimləməyimə kömək etdi. Ən çətin SK6812 LED idi. Hər şey son dərəcə yaxşı lehimləndi və LED -lərdə və ATtiny -də əsas testlər etdim. Aşağıdakı şəkildə, SK6812 LEDləri, lövhənin kənarında, USB Micro konnektorunun sağında yerləşən iki ağ düzbucaqlıdır. LTC4054, lövhənin ortasındakı kiçik 5 ayaqlı çipdir. Lövhənin alt kənarındakı ağ düzbucaq (LTC4054 -ün sağında) sıfırlama düyməsidir. ATtiny85, 8 ayaqlı SOIC çipidir. ən sağdakı üç yastıq DS18b20 temperatur sensörünü bağlamaqdır.

ATtiny85 -i aşağıda göstərildiyi kimi proqramlaşdırmaq üçün istifadə etdiyim SOIC klip adapterim var.

Layihəmin gedişatını İnstaqramda, videolarla da yeniləməyə davam edirəm.

Addım 4: Qarışdırıcıdan istifadə edin

Qarışdırıcıdan istifadə etmək üçün etməniz kifayətdir

1) Metal sensoru içkinizə batırın.

2) Qarışdırıcıdakı düyməni basın

3) Qarışdırıcıdakı ledlərin sarı yanıb -sönənə qədər gözləyin. İçkiniz içmək üçün lazım olan temperaturdadır.

Addım 5: İdeyanı irəli aparın

Araşdırmalardan sonra başa düşdüm ki, bu layihəyə daha çox resurs ayırmadan əvvəl bu layihə haqqında danışmaq və fikir ətrafında maraq yaratmaq yaxşı bir fikirdir.

Gündə iki dəfə istifadə edildikdə cihaz son iki aydan bəri işləyir.

Bir termokupala keçmək və ya indiki sensor seçimi ilə qalmaq seçimim var. Termokupl temperaturlara daha davamlıdır və həqiqətən kiçik ölçülərdə mövcuddur. Digər tərəfdən DS18b20, Starbucks və ya Dunkin Donuts -da qəhvə alarkən, əksər qəhvə fincanlarında olan kiçik oval yuvaya daxil edilə bilməyəcək qədər böyükdür.

Təhlükəsizliklə bağlı problemlər də var. Lehimləmə və istehsal prosesində istifadə olunan kimyəvi maddənin qəhvəyə sızması mümkündür. Karıştırıcının təmizlənməsi başqa bir problemdir, çünki içərisində bir batareya olacaq, buna görə də dizayn buna imkan verməlidir. Belə bir şey dizayn etmək çətin deyil, amma o qədər də əhəmiyyətsiz deyil.

Layihənin hara aparıldığını görək, töhfə verməkdə maraqlı olan bir neçə faydalı sənaye dizayneri ilə ilkin müzakirəyə başladım. Layihənin kommersiya uğuru qazanması və həyatın xilas edilməsinə kömək etməsi çox gözəl olar. Barmaqlar keçdi!