Παιδική κουζίνα που λέει BEEP: 7 βήματα (με εικόνες)

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:37

Η δίχρονη κόρη μου είχε ένα «μικρό» αίτημα για τα τρίτα της γενέθλια. Wantedθελε μια μικρή κουζίνα που να λέει Μπιπ. "Θέλεις τι;" ήταν η απάντησή μου. «Μια κουζίνα που λέει μπιπ, όπως η μαμά κουζίνα!», Είπε…

Έτσι, αυτή ήταν η έμπνευση (εννοώ «αίτημα») που με έκανε να ξεκινήσω σε αυτό το έργο!

Το να χτίσεις μια μικρή κουζίνα για να παίξεις μπορεί να είναι πολύ χρονοβόρο καθώς δεν είμαι έμπειρος ξυλουργός, οπότε ξεκίνησα με μια «έτοιμη» ξύλινη κουζίνα: την Ikea Duktig. Είμαι πολύ σίγουρος, ότι δεν μπορώ να φτιάξω μια καλύτερη κουζίνα σε αυτή την τιμή.

Μιλώντας για την τιμή, κάποιοι ίσως αναρωτηθούν ποια είναι η συνολική τιμή για αυτό το έργο. Λοιπόν, μια κουζίνα Ikea Duktig κοστίζει περίπου 80 ευρώ όπου ζω. Τα άλλα εξαρτήματα θα κοστίζουν περίπου 25 έως 30 ευρώ, όταν παραγγέλνετε τα εξαρτήματα από την Κίνα.

Βήμα 1: Το σύντομο εγχειρίδιο

Το βίντεο δείχνει πώς λειτουργούν όλα. Όταν η κουζίνα είναι ενεργοποιημένη, εμφανίζεται η τρέχουσα ώρα. Τώρα μπορείτε να ρυθμίσετε το χρονόμετρο χρησιμοποιώντας το μπλε κουμπί και το κίτρινο κουμπί. Το μπλε κουμπί αυξάνει το χρονόμετρο και το κίτρινο κουμπί μειώνει το χρονόμετρο. Οι αυξήσεις είναι ίδιες με τον φούρνο της «μαμάς», οπότε τα κουμπιά θα σας επιτρέψουν να αλλάξετε μεταξύ 0:05, 0:10, 0:15, 0:20, 0:25, 0:30, 0:40, 0: 50, 1:00, 1:15, 1:30, 1:45, 2:00, 2:15, 2:30, 2:45, 3:00, 3:30, 4:00, 4:30, 5:00, 5:30, 6:00, 7:00, 8:00, 9:00 ή 10:00 λεπτά: δευτερόλεπτα. Αν σας αρέσουν ακόμη μεγαλύτερες (ή άλλες) περίοδοι, κανένα πρόβλημα, απλά προσθέστε προκαθορισμένους χρόνους χρονοδιακόπτη στον κώδικα. Ο λόγος που σταμάτησα στα 10 λεπτά, είναι ότι δεν ήθελα να ξυπνήσω τα μεσάνυχτα αναρωτιόμενος τι απλώς σήμανε.:-)

Εντάξει, τώρα που έχει ρυθμιστεί ο χρονοδιακόπτης, ένα απλό πάτημα στο πράσινο κουμπί ξεκινά το χρονόμετρο και το κόκκινο κουμπί σταματά το χρονόμετρο. Μπορείτε επίσης να χρησιμοποιήσετε το κόκκινο κουμπί για να σταματήσετε να ρυθμίζετε το χρονόμετρο και να κάνετε την οθόνη να εμφανίζει ξανά την τρέχουσα ώρα. Κατά την αντίστροφη μέτρηση του χρονοδιακόπτη, ο φούρνος καλύπτεται καλά από μια λωρίδα LED.

Όταν το χρονόμετρο φτάσει στις 0:00, η οθόνη δείχνει BEEP (ή στα ολλανδικά PIEP) και στη συνέχεια μπορείτε να ακούσετε 2 σύντομο και 1 μεγαλύτερο μπιπ. Στη συνέχεια, η τρέχουσα ώρα θα εμφανιστεί ξανά στην οθόνη.

Βήμα 2: Τι θα χρειαστείτε

Αυτά ήταν τα υλικά που χρησιμοποίησα για αυτό το έργο:

• Μια κουζίνα IKEA Duktig
• Ένα Arduino (χρησιμοποίησα ένα Arduino Nano)
• Τροφοδοτικό 12V DC, με υποδοχή DC
• Μετατροπέας μπάκας DC/DC
• Λωρίδα LED 12V
• Υποδοχή στήριξης πάνελ DC
• Μια μονάδα ρολογιού DS3231
• 4 κουμπιά (χωρίς μάνταλο) και, όπως μου αρέσουν τα LED, επέλεξα κουμπιά με LED σε αυτά
• Ένα κουμπί τροφοδοσίας (μανδάλωσης), με ξανά μια λυχνία LED μέσα (αυτό είναι μόνο το καπάκι όταν είναι ενεργοποιημένη)
• Οθόνη TM1637 7 τμημάτων με 4 ψηφία
• Σύρμα
• Θερμοσυρρικνωμένος σωλήνας
• Πλάκα MDF, πάχους 5 mm, περίπου 35x35cm
• Αντίσταση 1kΩ
• Τρανζίστορ 2N3904
• Μικρός πίνακας πρωτοτύπων PCB

Και το πιο σημαντικό μέρος: ένας βομβητής (ένα TMB12A05)!

Εργαλεία που χρησιμοποίησα:

• Δρομολογητής με ένα μικρό κομμάτι δρομολογητή
• Πρέσα τρυπανιών
• Μαχαίρι, αρχείο, γυαλόχαρτο
• Σταθμός συγκόλλησης
• Όπλο κόλλας
• Μικρός φακός βουτανίου (για σωλήνες που συρρικνώνουν τη θερμότητα)
• Φορητός υπολογιστής με Arduino IDE

Βήμα 3: Αλλαγές στην κουζίνα

Απαιτούνται ορισμένες τροποποιήσεις στα ξύλινα μέρη της κουζίνας για τα πρόσθετα χαρακτηριστικά:

• Αλλαγές στο μπροστινό μέρος: οπές για 4 κουμπιά LED και οθόνη
• Αλλαγές στην αριστερή πλευρά: τρύπα για το κουμπί λειτουργίας
• Αλλαγές στην κάτω πλάκα: οπή για υποδοχή DC

Αλλαγές στο μπροστινό μέρος

Κάντε λήψη του αρχείου PDF παρακάτω (σημειώστε ότι ενδέχεται να έχετε κουμπιά και/ή οθόνη διαφορετικού μεγέθους, αλλά μπορείτε απλά να δημιουργήσετε ένα παρόμοιο πρότυπο χρησιμοποιώντας ένα εργαλείο σχεδίασης). Περιέχει ένα πρότυπο που έχω χρησιμοποιήσει για να κάνω τις τρύπες στο μπροστινό μέρος. Απλώς κόλλησα το πρότυπο στο ξύλο και πρώτα άνοιξα μια μικρή τρύπα στο κέντρο κάθε κουμπιού. Σημειώστε ότι το πρότυπο έχει μια μπροστινή και μια πίσω έκδοση. Το βέλος δείχνει πάντα στην επάνω αριστερή γωνία. Μετά το μικρό τρυπάνι, άλλαξα σε ένα μεγαλύτερο τρυπάνι, ένα τρυπάνι 16 mm για την ακρίβεια (καθώς αυτή είναι η διάμετρος των κουμπιών LED που έχω επιλέξει για αυτό το έργο).

Για την τρύπα της οθόνης, πρώτα άνοιξα πολλές οπές στη σκοτεινή περιοχή του προτύπου. Η σκοτεινή περιοχή στο πρότυπο έχει τις ακριβείς διαστάσεις της ίδιας της οθόνης. Για να τελειώσω την τρύπα της οθόνης, χρησιμοποίησα ένα μικρό περιστροφικό εργαλείο, ένα αρχείο και ένα κοφτερό μαχαίρι. Η κάπως ελαφρύτερη περιοχή έχει τις πρόχειρες διαστάσεις του PCB που είναι συνδεδεμένο με την οθόνη. Αν τοποθετήσετε την οθόνη σε αυτήν την τρύπα, θα παρατηρήσετε ότι το ξύλο είναι πολύ παχύ. Όταν έβαλα την οθόνη, δεν μου άρεσε η εμφάνιση και χρησιμοποίησα ένα δρομολογητή για να κάνω το ξύλο λιγότερο παχύ. Θα πρέπει να μετρήσετε μόνοι σας το ύψος της οθόνης, καθώς ενδέχεται να μην έχετε την ίδια οθόνη.

Αλλαγές στο αριστερό πλαίσιο

Το κουμπί λειτουργίας βρίσκεται στο ξύλινο πλαίσιο στην αριστερή πλευρά της κουζίνας. Για αυτό, άνοιξε μια τρύπα στην επάνω αριστερή γωνία του πίνακα. Σημειώστε ότι η καλύτερη θέση για αυτό το κουμπί είναι στο επάνω μέρος, όπως θα γίνει προφανές κατά την ανάγνωση του βήματος συναρμολόγησης. Μέσα στο ντουλάπι θα προστεθεί ένα νέο επάνω πάνελ (για να κολλήσετε τη λωρίδα LED και για να προστατέψετε τα ηλεκτρονικά), οπότε είναι καλύτερο να έχετε το κουμπί πάνω από αυτόν τον πίνακα.

Στο εσωτερικό του αριστερού πίνακα, χρησιμοποίησα ένα μικρό κομμάτι δρομολογητή για να δημιουργήσω μια υποδοχή για να περάσει το καλώδιο τροφοδοσίας.

Αλλαγές στην κάτω πλάκα

Για την υποδοχή DC, επέλεξα το κάτω μέρος για να το τοποθετήσω. Καθώς το κάτω μέρος είναι αρκετά παχύ, ανοίξτε πρώτα μια τρύπα που είναι αρκετά μεγάλη για τον πραγματικό σύνδεσμο (το μεταλλικό τμήμα του συνδετήρα). Στη συνέχεια, ανοίξτε -από την κάτω πλευρά προς τα πάνω- μια μεγαλύτερη τρύπα (φυσικά όχι εντελώς μέσω του κάτω πλαισίου!), Καθώς ο σύνδεσμος έχει ένα πλαστικό περίβλημα που θα είναι διαφορετικά. Η βάση στήριξης DC-panel μπορεί να κολληθεί στη θέση της.

Βήμα 4: Ηλεκτρονικά

Τα ηλεκτρονικά για αυτό το έργο είναι στην πραγματικότητα αρκετά απλά. Όλο το έργο λειτουργεί με ένα μικρό τροφοδοτικό 12V. Ένα κουμπί ασφάλισης, επιτρέψτε σας να ενεργοποιήσετε και να απενεργοποιήσετε. Το Arduino Nano και άλλα εξαρτήματα λειτουργούν στην πραγματικότητα σε 5V, οπότε η τάση μετατρέπεται χρησιμοποιώντας μετατροπέα μπάρας DC-DC. Σημειώστε ότι η λωρίδα LED που χρησιμοποίησα απαιτεί 12V.

Το Arduino Nano βρίσκεται στη μέση και συνδέεται με:

• Ισχύς 5V από μπάρα DC-DC
• 4 κουμπιά (Έναρξη, Διακοπή, Συν και Μείον)
• DS3231
• TM1637-οθόνη
• Βομβητής
• Λωρίδα LED

Τα τέσσερα κουμπιά συνδέονται απλά με μια ψηφιακή είσοδο και με GND. Στον κώδικα, έχει οριστεί η εσωτερική έλξη προς τα επάνω. Το DS3231 συνδέεται μέσω I2C. Για ένα Arduino Nano, το SDA συνδέεται με το A4 και το SCL με το A5. Η οθόνη απαιτεί δίπλα στα 5V και GND, δύο ψηφιακές θύρες.

Για το βομβητή και τη λωρίδα LED, χρησιμοποίησα ένα μικρό πάνινο. Και τα δύο μέρη συνδέονται με μια ψηφιακή έξοδο του Arduino. Η λωρίδα LED συνδέεται μέσω αντίστασης 1 kOhm και τρανζίστορ. Για ευκολία κατά τη συναρμολόγηση, ένωσα τη λωρίδα LED με έναν σύνδεσμο. Όταν τελείωσα όλη τη συγκόλληση, ήθελα να χρησιμοποιούσα περισσότερους συνδετήρες. Με τους συνδετήρες, μπορείτε απλά να δοκιμάσετε όλα τα μέρη ξεχωριστά και εάν ένα μέρος αποτύχει για οποιονδήποτε λόγο, είναι ευκολότερο να αντικατασταθεί.

Για να αποφύγω τυχόν βραχυκυκλώματα, χρησιμοποίησα εκτενώς σωλήνες συρρίκνωσης. Και πριν συρρικνώσετε τους σωλήνες, ελέγξτε αν όλα λειτουργούν!:-)

Βήμα 5: Συναρμολόγηση

Τώρα ήρθε η ώρα να συναρμολογήσετε την κουζίνα. Αρχικά, τοποθετήστε όλα τα κουμπιά στις καθορισμένες οπές. Καθώς χρησιμοποιούσα κουμπιά LED, το καθένα με διαφορετικό χρώμα, επέλεξα την ακόλουθη σειρά (από αριστερά προς τα δεξιά): μπλε, κίτρινο, πράσινο και κόκκινο

Η λειτουργικότητα των κουμπιών θα είναι (ίδια σειρά): αύξηση χρονοδιακόπτη, μείωση χρονοδιακόπτη, εκκίνηση χρονοδιακόπτη φούρνου και διακοπή λειτουργίας.

Στη συνέχεια, προσθέστε το κουμπί λειτουργίας, την υποδοχή DC και την οθόνη. Σημειώστε ότι η οθόνη μου TM1637 είχε μια υποδοχή στο μπροστινό μέρος. Αυτός ο σύνδεσμος έχει αφαιρεθεί (αποκόλληση). Έβαλα τα εξαρτήματα που ανέφερα παραπάνω και στη συνέχεια απλώς ακολούθησα το εγχειρίδιο της Ikea και μέχρι να τοποθετηθεί το πάγκο στην κουζίνα. Σημειώστε ότι η συγκόλληση των εξαρτημάτων όταν η κουζίνα είναι ήδη κάπως κατασκευασμένη, το καθιστά ευκολότερο, καθώς δεν χρειάζεται να κρατάτε τα εξαρτήματα.

Καθώς αυτό θα είναι ένα έργο με το οποίο θα παίξουν τα παιδιά, είναι μια πολύ καλή ιδέα να προστατεύσετε όλα τα ηλεκτρονικά. Δεν είναι για την προστασία των παιδιών, αλλά για την προστασία των ηλεκτρονικών από αυτά τα μικρά χέρια που εξερευνούν…:-) Η λωρίδα LED μπορεί επίσης να κολληθεί και σε αυτήν. Μια μικρή τρύπα είναι αρκετή για να περάσει τα καλώδια. Απλά κόψτε ένα ορθογώνιο τμήμα από διαστάσεις MDF 5 mm x mm. Μπορούν να χρησιμοποιηθούν κομμάτια από παλιοσίδερα για να συγκρατηθεί η πλάκα στη θέση της. Μην αποκλείετε τυχόν προ-τρυπημένες οπές στα πλαϊνά πάνελ, καθώς αυτές οι οπές απαιτούνται για τη συναρμολόγηση της κουζίνας.

Όταν τελείωσε η κουζίνα, δημιούργησα ένα ωραίο λογότυπο σε μαύρο βινύλιο και έκοψα λίγο κόκκινο διαφανές πλαστικό (από ένα παλιό ξυπνητήρι) στις σωστές διαστάσεις για την οθόνη.

Βήμα 6: Προγραμματισμός του Arduino

Για τον προγραμματισμό του Arduino, χρησιμοποίησα το Arduino IDE. Το πρόγραμμα απαιτεί 4 μονάδες για εγκατάσταση. Αυτά είναι:

• DS1307RTC (στη διαχείριση βιβλιοθηκών στο Arduino IDE)
• Timeρα (https://github.com/PaulStoffregen/Time)
• TM1637Display (https://github.com/avishorp/TM1637)
• Σύρμα (ενσωματωμένο)

Ο κώδικας περιέχει πολλά ενσωματωμένα σχόλια για επιπλέον διευκρίνιση, καθώς δεν νομίζω ότι ο ίδιος ο κώδικας θα μπορούσε να εξηγηθεί σε όλους (συμπεριλαμβανομένου και του εαυτού μου μετά από μερικούς μήνες). Αυτό που λείπει από τα σχόλια είναι μια επισκόπηση του πώς λειτουργούν όλα. Εδώ λοιπόν θα κάνω μια γρήγορη επισκόπηση του προγράμματος.

Μετά τη διαδικασία εγκατάστασης, το πρόγραμμα μπορεί να είναι μία από τις τέσσερις καταστάσεις, όπως το Arduino είναι είτε:

• Εμφάνιση της ώρας στην οθόνη (προεπιλεγμένη κατάσταση)
• Ρύθμιση του χρονοδιακόπτη
• Εμφάνιση του χρονοδιακόπτη που μετρά αντίστροφα έως τις 00:00
• Μπιπ

Στην τυπική διαδικασία βρόχου, τα ακόλουθα πράγματα θα συμβούν σε κάθε βρόχο:

• Ελέγξτε αν έχει πατηθεί κάποιο κουμπί και ενεργήστε ανάλογα

  Για παράδειγμα, αυξήστε το χρονόμετρο με ένα βήμα, σταματήστε το χρονόμετρο και αλλάξτε την κατάσταση για να εμφανιστεί η ώρα κ.λπ

• Ελέγξτε αν κάτι πρέπει να γίνει με βάση την τρέχουσα κατάσταση

  Για παράδειγμα, μειώστε το χρόνο καθώς έχει περάσει ένα δευτερόλεπτο ή δείξτε τη νέα ώρα, αφού η ώρα έχει αλλάξει

Βήμα 7: Διασκεδάστε !

Και στις δύο κόρες μου αρέσει να παίζουν με την κουζίνα. Φτιάχνουν κάθε είδους υλικά, τηγανίτες, κέικ, καφέ, ζεστή σοκολάτα, σούπα κ.λπ.

Κανονικά δεν επιτρέπεται να πατούν κανένα κουμπί στην κουζίνα μας, αλλά στη δική τους μπορεί απλά να κρατήσει ένα κουμπί, να πατήσει ένα κουμπί όσο θέλει, να πατήσει το κουμπί με άλλο αντικείμενο.:-)

Λάβετε υπόψη ότι ο βομβητής είναι στην πραγματικότητα αρκετά δυνατός. Τοποθετώντας ένα μικρό κομμάτι ταινίας πάνω από αυτό θα το διορθώσετε εύκολα!

Μεγάλο Βραβείο στην Πρόκληση Σχεδιασμού για Παιδιά