HotOrNot कॉफी स्टिरर: 5 कदम

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:21

बिना जलाए पीने के लिए सुरक्षित होने पर सूचित करने के लिए एक स्मार्ट बेवरेज स्टिरर।

इस परियोजना की प्रेरणा मेरी अपनी थी। मैं बहुत तेजी से चाय पीता हूँ, और होठों या जीभ में जलन या जलन हो जाती है और फिर चाय के ठंडा होने के लिए कुछ देर रुकना पड़ता है।

हाल ही में, एक शोध हुआ था जिसमें गर्म चाय पीने और एसोफैगल कैंसर के बीच संबंध की ओर इशारा किया गया था। यहां मूल पेपर का लिंक है https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/ijc.32220 https://edition.cnn.com/2019/03/20/health/hot-tea-linked -to-higher-cancer-risk-study-intl/index.html

यह परियोजना एक साधारण स्टिरर बनाने का एक कम शक्ति वाला प्रयास है जिसे गर्म पेय के अंदर डुबोया जा सकता है। पूरे प्रोजेक्ट का दिल 8Mhz पर चलने वाली ATtiny85 चिप है। तापमान संवेदन DS18b20 सेंसर द्वारा प्रदान किया जाता है।

आपूर्ति

ATtiny85 SOIC चिप या डिजिस्पार्क मॉड्यूल

DS18b20 सेंसर

WS2812B एलईडी के

ए०३४१६ मोसफेट

चरण 1: आवश्यकताएँ और विश्लेषण

मैंने इस विचार की शुरुआत इस कल्पना के साथ की कि उपयोगकर्ता डिवाइस के साथ कैसे इंटरैक्ट करना चाहेगा और उनका अनुभव क्या होगा। मैंने सोशल मीडिया और चैट समूहों का उपयोग करके अपने कुछ दोस्तों का साक्षात्कार लिया। इससे मुझे अंतर्निहित सामान्य आवश्यकताओं का पता लगाने में मदद मिली।

यहां सामान्य आवश्यकताएं हैं

1) मुझे उम्मीद है कि डिवाइस एक महीने के लिए दिन में दो बार काम करेगा, बिना चार्ज किए।

2) मुझे यह जानने की उम्मीद है कि मेरा पेय किस तापमान पर है।

3) मुझे डिवाइस को आसानी से और बहते पानी से साफ करने में सक्षम होना चाहिए।

4) यह बिल्कुल भी भारी नहीं होना चाहिए और इसका वजन लगभग एक पेंसिल के बराबर होना चाहिए।

5) इसमें स्टिरर का फॉर्म फैक्टर होना चाहिए।

6) यह मेरे आस-पास उपलब्ध हर ज्ञात प्रकार की चाय/कॉफी मग के अनुकूल होने में सक्षम होना चाहिए।

इनमें से कुछ मिलना आसान था (अनुभव के आधार पर), लेकिन कुछ बड़े सवालिया निशान थे। फिर भी, मैंने पुर्जों का ऑर्डर देना शुरू कर दिया और एक बुनियादी कार्य सर्किट को एक साथ रखा जिससे मैं अपने उद्देश्यों का परीक्षण और परिशोधन कर सकता था।

मैंने शुरू में निर्यात प्रतिबंधों और प्रमाणपत्रों के कारण ली आयन बैटरी नहीं लगाने के बारे में सोचा था, जिससे मुझे गुजरना होगा। मैंने CR2032 बैटरी के आसपास अपने डिजाइन की योजना बनाई।

बैटरी खत्म होने से पहले काफी दिनों तक चली और उत्पाद के आकार के बोझिल होने के कारण इसे खारिज कर दिया गया। मेरे कुछ दोस्तों ने बदली जाने वाली बैटरी के पूरे विचार को अस्वीकार कर दिया।

मेरा प्रारंभिक प्रोटोटाइप भी एक लाल, पीले और हरे रंग की असतत एलईडी के साथ था जो कि Attiny85 के I / O पिन से बंधा हुआ था।

मुझे सिस्टम के व्यवहार के बारे में बेहतर और बेहतर जानकारी मिली, जिससे आगे बढ़ने और Attiny85 के लिए लो पावर कोड का प्रयास करने का विश्वास आया।

चरण 2: WS2812B और लो पावर MOSFET में शिफ्ट करें

मैंने अपनी एलईडी को असतत से RGB WS2812 वाले में स्थानांतरित कर दिया, क्योंकि मुझे एहसास हुआ कि मुझे अन्य उपयोगों के लिए अधिक I/0 पिन की आवश्यकता हो सकती है।

मुझे यह भी पता चला कि पीडब्लूएम का सहारा लिए बिना, असतत एलईडी रोशनी की एक अच्छी श्रृंखला प्रदान नहीं कर सकता है जिसकी मैं उम्मीद कर रहा था।

मुझे WS2812B LED का उपयोग करने का अनुभव था और मैं उन्हें बहुत पसंद करता था, लेकिन मेरी एकमात्र चिंता उनका स्टैंडबाय करंट ड्रॉ था जब वे जलाए नहीं जाते थे। प्रत्येक एलईडी बैटरी से लगभग 1mA खींच सकती है जब वह चालू नहीं होती है, जिससे बिना किसी उद्देश्य के बिजली बर्बाद होती है।

यहां तक कि जब Attiny85 सो रहा था, DS18B20 और WS2812LED 8 LED की वर्तमान ड्रा लगभग 40mA थी, जो एक बड़ी समस्या क्षेत्र था।

एक विचार था। मैं लॉजिक लेवल मॉसफेट का उपयोग करके एल ई डी और DS18b20 सेंसर पर स्विच कर सकता था।

मैंने अपनी आँखें AO3416 MOSFET पर लगाईं, जिसमें Vgs 1.8v होने पर 22mohm का कम Rds (on) है। यह MOSFET मेरे सर्किट में डालने और कोशिश करने के लिए एक आदर्श विकल्प था।

मैं MOSFET का उपयोग करके स्टैंडबाय पावर की जरूरत को 40mA से 1uA से कम करने में कामयाब रहा। मुझे समय पर थोड़ा फायदा हुआ, क्योंकि एक बार एलईडी की बिजली कट जाने के बाद, इसे फिर से शुरू करना पड़ता है और ऐसा होने में कुछ समय लगता है।

छवि में स्पर्श बटन का उपयोग Attiny85 को गहरी नींद से जगाने और तापमान को मापने के लिए किया जाता है।

कुल मिलाकर, मैं पूरे सर्किट से खुश था और मैंने फैसला किया कि पूरे सर्किट के लिए एक पीसीबी डिजाइन करने का समय आ गया है।

चरण 3: एक पीसीबी डिजाइन करना

EasyEDA में PCB डिजाइन करने में मुझे कुछ समय लगा।

सबसे पहले मैंने विश्वास की दो छलांगें लीं

1) मैंने SK6812 LED का परीक्षण नहीं किया क्योंकि मेरे पास कोई नहीं था। मैंने एलईडी प्रलेखन पर पढ़ा और यह WS2812B एलईडी के समान था।

2) एलटीसी 4054 ली आयन चार्जर चिप, मुझे इसके साथ डिजाइन करने का कोई अनुभव नहीं था।

मैंने दोनों उपकरणों के लिए बहुत सारे डिज़ाइन नोट्स पढ़े और मुझे पता चला कि मुझे क्या चाहिए।

SK6812 LED के लिए, मुझे लगा कि इसे हाथ से टांका लगाने से दर्द होगा। लेकिन मुझे इसका कोई विकल्प नहीं मिला। आसान ईडीए में घटक डिजाइन किया गया था, और मैंने इसका इस्तेमाल किया। मैंने एलईडी मैकेनिकल ड्रॉइंग के खिलाफ डिज़ाइन के पैड लेआउट को सत्यापित करना भी समाप्त कर दिया और पुष्टि की कि यह कल्पना के भीतर था।

LTC4054 के साथ काम करने के लिए एक सरल पर्याप्त चिप थी। मैंने ली आयन बैटरी का चार्जिंग करंट 200mA पर सेट किया, क्योंकि मेरी बैटरी 300mA थी, जो चार्जिंग को 1C से कम करती है, और बैटरी और चार्जर के लिए कुल मिलाकर अच्छा है।

मैंने एक बैटरी खरीदी और उसमें अपना पीसीबी आकार दिया। पीसीबी आयाम 30 मिमी x 15 मिमी हैं, और सभी घटक पीसीबी के शीर्ष पर हैं।

मैंने अप्रैल के आखिरी हफ्ते में जेएलसीपीसीबी को ऑर्डर दिया था और पीसीबी मई के पहले हफ्ते में आ गया था।

एक दोस्त जिसके पास स्थिर हाथ है और जीवनयापन के लिए फोन की मरम्मत करता है, ने मुझे पीसीबी के सभी हिस्सों को मिलाप करने में मदद की। सबसे कठिन SK6812 LED थी। सब कुछ असाधारण रूप से अच्छी तरह से मिलाया गया था, और मैंने एलईडी और एटीटीनी पर भी बुनियादी परीक्षण किए हैं। नीचे दी गई छवि में, SK6812 LED, USB माइक्रो कनेक्टर के दाईं ओर बोर्ड के किनारे पर दो सफेद आयत हैं। LTC4054 बोर्ड के बीच में छोटी 5 टाँगों वाली चिप है। बोर्ड के निचले किनारे पर सफेद आयत (LTC4054 के दाईं ओर) रीसेट बटन है। ATtiny85 8 टांगों वाली SOIC चिप है। DS18b20 तापमान सेंसर को जोड़ने के लिए बहुत ही दाईं ओर तीन पैड हैं।

मेरे पास एक SOIC क्लिप एडेप्टर है जिसका उपयोग मैं ATtiny85 को प्रोग्राम करने के लिए कर रहा हूं जैसा कि नीचे दिखाया गया है।

मैं अपने प्रोजेक्ट की प्रगति को इंस्टाग्राम पर वीडियो के साथ अपडेट करता रहता हूं।

चरण 4: स्टिरर का उपयोग करना

स्टिरर का उपयोग करने के लिए, आपको बस इतना करना है

1) मेटल सेंसर को अपने पेय में डुबोएं।

2) स्टिरर पर बटन दबाएं

3) स्टिरर पर लगे एलईडी के पीले होने का इंतजार करें। आपका पेय पीने के लिए सही तापमान पर है।

चरण 5: आइडिया को आगे ले जाना

शोध के बाद मैंने महसूस किया कि इससे पहले कि मैं इसके लिए और संसाधन लगाऊं, परियोजना के बारे में बात करना और विचार के प्रति रुचि पैदा करना एक अच्छा विचार होगा।

यह उपकरण पिछले दो महीनों से काम कर रहा है जब इसे रोजाना दो बार इस्तेमाल किया जाता है।

मेरे पास थर्मोकपल में जाने या वर्तमान सेंसर विकल्प के साथ रहने का विकल्प है। थर्मोकपल तापमान के लिए अधिक प्रतिरोधी है और वास्तव में छोटे आकार में उपलब्ध है। दूसरी ओर DS18b20 इतना बड़ा है कि जब आप स्टारबक्स या डंकिन डोनट्स में कॉफी खरीदते हैं, तो अधिकांश कॉफी कपों में उपलब्ध छोटे अंडाकार स्लॉट में सम्मिलित नहीं किया जा सकता है।

सुरक्षा को लेकर भी मुद्दे हैं। यह संभव है कि सोल्डरिंग और निर्माण प्रक्रिया के दौरान इस्तेमाल किया जाने वाला रसायन कॉफी में मिल जाएगा। स्टिरर को साफ करना एक और समस्या है, क्योंकि इसके अंदर एक बैटरी होगी, इसलिए डिजाइन इसे अनुमति देने में सक्षम होना चाहिए। इस तरह कुछ डिजाइन करना मुश्किल नहीं है, लेकिन यह छोटा भी नहीं है।

मैंने कुछ सहायक औद्योगिक डिजाइनरों के साथ प्रारंभिक चर्चा शुरू की है, जो योगदान देने में रुचि रखते हैं, देखते हैं कि परियोजना कहाँ तक जाती है। यह बहुत अच्छा होगा यदि परियोजना व्यावसायिक रूप से सफल हो जाती है और जीवन बचाने में मदद करती है। उंगलियों को पार कर!