Şiddətli ASD Uzaqdan İdarəetmə: 7 Adım (Şəkillərlə birlikdə)

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

1-ci Elektro-maşınqayırma magistri zamanı tələbələrə professor Bram Vanderborghtun Mexatronika kursu layihəsi üçün bir robot hazırlamaq tapşırığı verilir. Üç qızdan ibarət bir komanda olaraq fürsətdən istifadə edərək ağır autizmli gənclərlə işləmək qərarına gəldik. "Seçiminizi et", otistik, psixotik və ya ağır nevrotik olan uşaqlar və böyüklər üçün özəl bir institut olan Parhélie Brussels ilə birlikdə bir layihəni təmsil edir. Məqsəd, 12-18 yaş arası ağır ASD (Autizm Spektr Bozukluğu) olan gənclərə kompüterlərlə ünsiyyət qurma imkanı verən bir cihaz yaratmaqdır. Gənclər danışa bilmədikləri üçün cihaz da insanlarla ünsiyyət qurmalarına kömək etməlidir. Bundan sonra baxıcılar gənclərin adına seçim etmək məcburiyyətində qalmayacaqlar, ancaq gənclər müstəqil olaraq qərar qəbul edə biləcəklər. Əsas məqsəd, kompüter ekranlarında göstərilən bir mahnı və ya axşam yeməyi seçimini özləri seçə bilmələridir.

Gələcəkdə digər layihələrdə yenidən istifadə etmə variantını təqdim etmək maraqlı olduğundan, uzadılma ehtimalı da nəzərə alınacaq. Kompüter tətbiqinin kodlaşdırılması seçim variantlarının istədiyi kimi uzadılacağı şəkildə həyata keçiriləcəkdir.

Dizayn üçün, uşaqların diqqətinin asanlıqla dağıldığını, çox yaxşı motor bacarıqlarına malik olmadığını və yəqin ki, cihazı məhv etməyə çalışacağını nəzərə almaq vacibdir. Bütün elektronikanın içəridə saxlana biləcəyi bir qutu hazırlanmışdır. Zərbələrdən qorunmaq üçün batareya ayrı bir qutuda saxlanılır və elektron komponentlər bir PCB üzərində lehimlənir.

Addım 1: İlk Dizayn

Layihənin elektron komponentləri haqqında düşünməzdən əvvəl, qutunun ilk dizaynını hazırlamaq yaxşıdır, çünki elektronika qutunun içərisinə sığmalı olduğu üçün qutu uzaqdan istifadə etmək üçün çox böyük olmayacaq, bu sınaq və səhvdir uyğun ölçüləri tapmaq prosesi. Autodesk Inventor Professional 2018 proqramı vasitəsi ilə ilk fikir hazırlanır. Bu yolla, internetdə axtarış apararkən bütün lazımi komponentlər üçün ayrılmış yer nəzərə alınır.

Qutu, kompüterin ekranında göstərilən variantlardan birini seçmək üçün 3 düyməli uzaqdan idarəetmə funksiyasını yerinə yetirəcək. 2 xarici düymə, ağır autizmli gənclər arasında keçid etmək üçün idarəetmə düymələri olaraq işləyəcək, qutunun çox mürəkkəb və diqqəti yayındırmaması və həmişə eyni rəng konvensiyasını saxlaması çox vacibdir. Bir akselerometr vasitəsi ilə sol RGB LED düyməsi həmişə mavi rəngdə, sağda isə qırmızı rəngdə göstəriləcək. Rənglər hər zaman görünür və bir düyməyə basıldıqda bir neçə saniyə yox olacaq. Düymə hərəkəti ilə eyni vaxtda, piezobuzzer bir səs çıxaracaq və vibrasiya mühərrikləri qutunun uşağın əlində titrəməsinə imkan verəcək. Düymələrin hərəkətini kompüter tətbiqi ilə əlaqələndirmək üçün siqnallar Wi-Fi bağlantısı vasitəsi ilə tətbiqə göndərilir.

Son qutu, düymələr üçün 3 deşik (üst qutu), batareya şarj cihazını və Redbear Duo'yu birləşdirmək üçün 2 deşik (ön və arxa) və hər iki tərəfə paylanmış 4 çox kiçik delik ilə təmin edilmiş sadə, düzbucaqlı bir forma malikdir. piezobuzerin səsi nəzərə çarpır. Gənclərin özünə və ya başqalarına zərər verə bilməməsi üçün qutunun kənarları yuvarlaqlaşdırılmışdır.

Addım 2: Komponentlərinizi əldə edin

Sizə lazım olacaq:

- 3D printer (ictimai FABlab Brüsseldə əldə edilə bilər) VUB -da elektromekanik mühəndisliyi tələbələri üçün mövcud olan printerlərdən istifadə etdik.

- Lehimləmə dəmir və lehim

- Colorfabb XT - 3D çap üçün şəffaf material

- Redbear Duo Məlumat: https://redbear.cc/duo Alın: https://www.antratek.com/redbear-duo Qiymət: € 30, 13 Redbear Duo'nun iş gərginliyi 3, 3 V-dir. Digər elektrik komponentlərinə ehtiyac var 3, 3 V -də işləyə biləcək şəkildə seçiləcəklər.

- Yaşıl (isteğe bağlı) LED arcade düyməsi Məlumat: https://www.adafruit.com/product/3487 Alın: https://www.sossolutions.nl/ Qiymət: € 4, 55

- 2 RGB LED Düymələri (PCB-də əlaqə üçün rezistorlar) Alın: https://www.aliexpress.com/item/ONPOW-22mm… Qiymət: € 18

-Akselerometr ADXL345 Məlumatı: https://www.sparkfun.com/products/9836 Alın: https://www.antratek.nl/tri-axis-adxl345-breakout Qiymət: € 21, 75Bu rəqəmsal 3 oxlu akselerometrdir çox güc sərf etmir. Batareyanın mümkün qədər uzun müddət dayanmasını istəyirik.

-Li-IonBattery 1200 mAh Məlumat: https://www.adafruit.com/product/258 Alın: https://www.kiwi-electronics.nl/lithium-ion-polym… Qiymət: € 11, 95A Li-ion Batareya seçildi, baxmayaraq ki bu ən təhlükəsiz batareya növü deyil, çünki pultu mikro USB vasitəsilə doldurmaq lazımdır. Əks halda, baxıcılar həmişə batareyaları dəyişdirmək üçün qutunu açmalı olurlar.

-Batareya şarj cihazı Məlumat: https://www.adafruit.com/product/259 Alın: https://www.kiwi-electronics.nl/usb-li-ion-lipoly… Qiymət: € 14, 90

- Piezobuzzer Məlumat: https://www.adafruit.com/product/1739 Alın: https://www.adafruit.com/product/1739 Qiymət: € 1, 25

-2 vibrasiya mühərriki (Bir rezistor və tranzistorla birlikdə bağlanır) Məlumat: https://www.adafruit.com/product/1201 Alın: https://www.kiwi-electronics.nl/vibrating-mini-mo… Qiymət: 2, 50 avro

- Elektrik komponentlərini tənzimləmək üçün çap elektron kartı (PCB)

- Rezistorlar 150 Ohm 4 rezistor (hər RGB arcade düyməsi üçün 2) 4,7 kOhm 2 rezistor (akselerometr üçün) 10 kOhm 3 rezistor (hər düymə üçün 1) 100 Ohm 1 rezistor (vibrasiya mühərrikləri üçün) 1 PN2222 tranzistor (vibrasiya mühərrikləri üçün)

- Vintlər2 M2, komponentlər panelinin paneli üçün 5x8 vintlər5 qutunun dibinə (4) və batareya qutusunun dibinə (1) 4 M2, vibrasiya qutularının dibinə 5x8 vintlər üçün 5 M3x8 vintlər. (Hər qutu üçün 2 ədəd)

Proqramlaşdırma hissəsi üçün Eclipse -də Java proqramı proqramlaşdırmaq üçün istifadə edildi. Redbear Duo Arduino IDE istifadə edərək proqramlaşdırılmışdır.

Addım 3: Elektron Komponentləri PCB üzərində lehimləyin

PCB lövhəsində bütün komponentləri lehimləmək üçün Redbear Duo ilə əlaqələri bilmək lazımdır. Bu əlaqələr ilk şəkildə görsənə bilər. Layihədə istifadə olunan bütün komponentlər Redbear Duo'nun giriş/çıxış pinlərinə bağlıdır. Düymələri və vibrasiya mühərriklərini birləşdirmək üçün rezistorlar və tranzistorlar lazımdır. Bu hissələr digər 3 şəkildə görselleştirilebilir. Hansı rezistorların və tranzistorların istifadə edildiyini və harada yerləşdirildiyini bilmək üçün bu şəkillərdə bir sxem və əlavə qeydlər verilmişdir.

Yan qeyd: Şəkillərdə verilən portlar layihədə istifadə olunanlardır. Müxtəlif limanları seçmək mümkündür. Yalnız bəzi məhdudiyyətləri nəzərə almaq lazımdır: akselerometrin SDA və SCL portlarının müvafiq olaraq Redbear Duo'nun D0 və D1 pininə bağlanması lazımdır. Səs siqnalı və vibrasiya mühərrikləri bir PWM pininə bağlanmalıdır.

Akselerometr üçün əlaqə təlimatını Sparkfun saytında tapa bilərsiniz. İstifadə olunan ünsiyyət I2C -dir.

Addım 4: 3D Print Uzaqdan

Dizayn təkmilləşdirildikdən sonra qutu 3D çap edilə bilər. Son məhsul üçün 5 fərqli hissə çap edilməlidir:- qutunun alt hissəsi- qutunun forması- batareya qutusunun fiksasiya lövhəsi- vibrasiya qutularının fiksasiya lövhələri (2)

Prototip Ultimaker 2 3D printer vasitəsilə hazırlanmışdır. Bütün komponentlər üçün istifadə olunan material ColorFabb XT -dir.

Addım 5: Redbear Duo'yu proqramlaşdırın

Qutunun dizaynı təkmilləşdirilərək çap olunarkən mikro nəzarətçi proqramlaşdırıla bilər.

Redbear Duo'ya komponentləri bağlamaq üçün istifadə olunan giriş/çıxış pinlərinin çoxu artıq 3 -cü addımda izah edilmişdir. Qalanları kodda tapa bilərsiniz.

Daha əvvəl qeyd edildiyi kimi, xarici düymələrin rəngləri qutunun istiqamətindən asılı olaraq uyğunlaşdırılmalıdır. Buna görə bir akselerometr istifadə olunur. Kodda, akselerometrin x koordinatı 50-dən böyük olduqda rəng dəyişir. Bu, akselerometrin qutuya necə yerləşdirilməsindən asılıdır. Cihazınızdakı x koordinatının dəyərini yoxladığınızdan və lazım olduqda kodu uyğunlaşdırdığınızdan əmin olun. Akselerometrin dəyərlərini oxumaq üçün lazım olan kitabxananı 3 -cü addımda qeyd olunan Sparkfun saytında tapa bilərsiniz.

Cihaz istifadə edilmədikdə batareyanı saxlamaq üçün Wi-Fi və LED işıqları söndürülə bilər. Qutu sağ tərəfə qoyulduqda və hər iki xarici düyməyə basıldıqda qutu sönür. Qutunu oyatmaq üçün xarici düymələri sıxmaq lazımdır (bu hərəkət üçün oriyentasiya vacib deyil). Bu addım üçün, qutu sağ tərəfə yerləşdirildikdə y koordinatının dəyərini yoxlamaq və lazım olduqda uyğunlaşdırmaq daha yaxşıdır.

Addım 6: Tətbiqi yaradın

Pultun istifadəsini asanlaşdırmaq üçün Java -da bir tətbiq yaradıldı. Tətbiq WiFi bağlantısı ilə uzaqdan idarəetmə ilə əlaqə qura bilər. Uzaqdan alınan məlumatları istifadə edərək, tətbiq seçimləri gəzəcək və bu şəkildə şəkilləri seçəcək və ya mahnı oxudacaq. Proqramın genişləndirilməsi lazım olduğu üçün adlar və kateqoriyalar əlavə edilə bilər.

Birinci paneldə, pultu istifadə edəcək gənc yetkinin adı seçilməlidir. Panelin altındakı mətn sahəsini və düymələri istifadə edərək adlar əlavə oluna və ya silinə bilər.

Yetkinin adını seçdikdən sonra kateqoriya seçilməlidir. 'Musiqi' kateqoriyası seçilsə, seçim təsdiq edildikdə bir mahnı səsləndiriləcək.

Son ekran gənclərin görəcəyi yeganə ekran və bu da uzaqdan idarə oluna bilən yeganə paneldir. Sola və ya sağa keçərək şəkillər arasında gəzə bilərsiniz. Uzaqdan idarəetmə düyməsinin orta düyməsinə basaraq seçim təsdiqlənərsə, görüntünün ətrafında yaşıl bir çərçivə görünür. Bu nöqtədə fərqli seçimlərə keçmək mümkün deyil. Yenidən təsdiqləmə düyməsinə basaraq seçimlərin seçimi ləğv edilir.

"Fayl əlavə et" və "Fayl sil" pəncərələri şəkilləri əlavə etmək və silmək üçün istifadə edilə bilər. Musiqi kateqoriyasına fayllar əlavə edərkən iki addımı izləmək lazımdır. İlk açılan pəncərədə ekranda göstərilməsi lazım olan şəkil seçilə bilər. İkinci açılan pəncərədə bu şəklə aid mahnı seçilməlidir. Seçilən mahnı mp3 formatında olmalıdır.

Bir faylı silmək üçün "Fayl Sil" düyməsinə basdıqda görünən şəklin adı siyahıda seçilməlidir.

Addım 7: Qutunu yığın

Son addım olaraq, qutu yığılmalıdır. - Qutuya əlavə güc vermək üçün içərisində düymələr arasında köpük istifadə olunur. Düymələrin tellərinin də bir az yerə ehtiyacı olduğunu unutmayın!- Batareya batareya qutusuna qoyulur və batareyanın fiksasiyası vidalanır. - Titrəmə mühərrikləri, vibrasiya motor qutularının içərisinə bərkitmək üçün istifadə edilə bilən nazik yapışqan təbəqə ilə təchiz edilmişdir. Qutular kiçik olduğundan mühərrikləri qutunun kənarlarına bir az daha yaxşı basdırmaq üçün bir hökmdar və ya kiçik bir obyekt istifadə edilə bilər. Mühərriklər sabitləndikdə, qutular fiksasiya və vintlər vasitəsi ilə də bağlana bilər. - Düymələrdən və titrəmə mühərriklərindən olan tellər PCB-yə qoşulur.- PCB vintlər vasitəsilə 3D çaplı yan sütunlara qoşula bilər. PCB-nin montajı, Redbear Duo və batareya şarj cihazının qutuda (deliklərin yaxınlığında) düzgün bir şəkildə yerləşdiyi şəkildə aparılmalıdır.- Nəhayət, qutunun alt hissəsi künclərdəki sütunlara yığılır. vintlər vasitəsi.

Təbrik edirik! Bu addımın sonuna çatanda, ağır autizmli gənclər üçün pultu yenidən düzəltməyi bacardınız. Layihənin bu mərhələsində hər şeyin istədiyi kimi işlədiyini yoxlamaq tövsiyə olunur. Uğurlar və əylənin!