Nhà bếp dành cho trẻ em nói được BƯỚC: 7 bước (có hình ảnh)

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:35

Con gái hai tuổi của tôi có một yêu cầu 'nhỏ' cho sinh nhật lần thứ ba của nó. Cô ấy muốn có một căn bếp nhỏ có tiếng Bíp. 'Bạn muốn một cái gì?' là phản hồi của tôi. "Một nhà bếp phát ra tiếng bíp, giống như nhà bếp dành cho mẹ!", Cô ấy nói…

Vì vậy, đó là nguồn cảm hứng (ý tôi là 'yêu cầu') khiến tôi bắt đầu thực hiện dự án này!

Việc xây dựng một căn bếp nhỏ để chơi có thể rất tốn thời gian vì tôi không phải là một thợ làm đồ gỗ có kinh nghiệm, vì vậy tôi đã bắt đầu với một căn bếp bằng gỗ 'xây sẵn': Ikea Duktig. Tôi khá tự tin, rằng tôi không thể xây dựng một nhà bếp tốt hơn với mức giá đó.

Nói về giá, một số người có thể thắc mắc tổng giá của dự án này là bao nhiêu. Chà, một nhà bếp Ikea Duktig có giá khoảng 80 Euro ở nơi tôi sống. Các bộ phận khác sẽ có giá khoảng 25 đến 30 Euro, khi bạn đặt hàng các bộ phận từ Trung Quốc.

Bước 1: Hướng dẫn sử dụng ngắn gọn

Video cho thấy tất cả hoạt động như thế nào. Khi bật bếp, thời gian hiện tại sẽ được hiển thị. Bây giờ bạn có thể đặt hẹn giờ bằng nút màu xanh lam và nút màu vàng. Nút màu xanh lam tăng giờ và nút màu vàng giảm giờ. Các bước tăng giống như lò nướng của 'mommie', vì vậy các nút sẽ cho phép bạn chuyển đổi giữa 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 hoặc 10:00 phút: giây. Nếu bạn thích khoảng thời gian thậm chí dài hơn (hoặc khác), không vấn đề gì, chỉ cần thêm thời gian đặt trước của bộ hẹn giờ trong mã. Lý do mà tôi dừng lại ở phút thứ 10, là vì tôi không muốn thức dậy vào nửa đêm để tự hỏi điều gì vừa phát ra.:-)

Ok, bây giờ bộ hẹn giờ đã được đặt, một thao tác nhấn đơn giản vào nút màu xanh lá cây sẽ bắt đầu bộ hẹn giờ và nút màu đỏ dừng bộ đếm thời gian. Bạn cũng có thể sử dụng nút màu đỏ để dừng cài đặt bộ đếm thời gian và làm cho màn hình hiển thị lại thời gian hiện tại. Trong thời gian đếm ngược của bộ hẹn giờ, lò được đậy nắp bằng dải đèn LED.

Khi bộ đếm thời gian đến 0:00, màn hình hiển thị BEEP (hoặc bằng tiếng Hà Lan PIEP) và sau đó bạn có thể nghe thấy 2 tiếng bíp ngắn và 1 tiếng bíp dài hơn. Sau đó, thời gian hiện tại sẽ được hiển thị lại trên màn hình.

Bước 2: Những gì bạn cần

Đây là những vật liệu mà tôi đã sử dụng cho dự án này:

• Nhà bếp IKEA Duktig
• Arduino (tôi đã sử dụng Arduino Nano)
• Nguồn điện 12V DC, có giắc cắm DC
• Bộ chuyển đổi DC / DC buck
• Một dải đèn LED 12V
• Giắc cắm DC gắn trên bảng điều khiển
• Một mô-đun đồng hồ DS3231
• 4 nút (không chốt) và vì tôi thích đèn LED, tôi đã chọn các nút có đèn LED
• Nút nguồn (chốt), lại có đèn LED (chỉ có nắp khi bật nguồn)
• Màn hình TM1637 7 đoạn với 4 chữ số
• Dây điện
• Ống co nhiệt
• Tấm MDF, dày 5 mm, khoảng 35x35cm
• Điện trở 1kΩ
• Bóng bán dẫn 2N3904
• Bảng tạo mẫu PCB nhỏ

Và phần quan trọng nhất: bộ rung (TMB12A05)!

Các công cụ tôi đã sử dụng:

• Bộ định tuyến với một bộ định tuyến nhỏ bit
• Máy khoan
• Dao, giũa, giấy nhám
• Trạm hàn
• Súng bắn keo
• Ngọn đuốc butan nhỏ (cho ống co nhiệt)
• Máy tính xách tay có Arduino IDE

Bước 3: Thay đổi đối với nhà bếp

Một số sửa đổi được yêu cầu đối với các bộ phận bằng gỗ của nhà bếp để có thêm các tính năng:

• Thay đổi ở mặt trước: lỗ cho 4 nút LED và màn hình
• Các thay đổi ở phía bên trái: lỗ cho nút nguồn
• Các thay đổi đối với tấm dưới cùng: lỗ cho giắc cắm DC

Những thay đổi đối với mặt trước

Vui lòng tải xuống tệp PDF bên dưới (lưu ý rằng bạn có thể có các nút và / hoặc hiển thị kích thước khác nhau, nhưng bạn có thể chỉ cần tạo một mẫu tương tự bằng công cụ vẽ). Nó chứa một mẫu mà tôi đã sử dụng để tạo các lỗ ở phía trước. Tôi chỉ cần dán mẫu vào gỗ và đầu tiên khoan một lỗ nhỏ ở trung tâm của mỗi nút. Lưu ý rằng mẫu có một phiên bản mặt trước và mặt sau. Mũi tên luôn chỉ ở góc trên cùng bên trái. Sau mũi khoan nhỏ, tôi chuyển sang mũi khoan lớn hơn, mũi khoan 16 mm để chính xác hơn (vì đây là đường kính của các nút LED tôi đã chọn cho dự án này).

Đối với lỗ hiển thị, đầu tiên tôi khoan nhiều lỗ trong vùng tối của mẫu. Vùng tối trong mẫu có kích thước chính xác của chính màn hình. Để hoàn thành lỗ hiển thị, tôi sử dụng một công cụ quay nhỏ, một cái giũa và một con dao sắc. Khu vực hơi nhẹ hơn có kích thước thô của PCB được kết nối với màn hình. Nếu bạn gắn màn hình vào lỗ này, bạn sẽ nhận thấy rằng gỗ rất dày. Khi tôi lắp màn hình vào, tôi không thích giao diện của nó và sử dụng một bộ định tuyến để làm cho gỗ bớt dày hơn. Bạn sẽ phải tự đo chiều cao của màn hình, vì bạn có thể không có màn hình giống nhau.

Các thay đổi đối với bảng điều khiển bên trái

Nút nguồn nằm trong tấm gỗ bên trái bếp. Đối với điều này, một lỗ đã được khoan ở góc trên bên trái của bảng điều khiển. Lưu ý rằng vị trí tốt nhất cho nút này là ở trên cùng, điều này sẽ trở nên rõ ràng khi đọc bước lắp ráp. Bên trong tủ, một bảng điều khiển trên cùng mới sẽ được thêm vào (để dán dải đèn LED và để bảo vệ các thiết bị điện tử), vì vậy tốt hơn nên có nút phía trên bảng điều khiển này.

Ở bên trong bảng điều khiển bên trái, tôi đã sử dụng một bit bộ định tuyến nhỏ để tạo một khe cắm cho cáp nguồn chạy qua.

Những thay đổi đối với tấm dưới cùng

Đối với giắc cắm DC, tôi đã chọn phần dưới cùng để gắn nó vào. Vì bảng điều khiển phía dưới khá dày, trước tiên hãy khoan một lỗ vừa đủ lớn cho đầu nối thực tế (phần kim loại của đầu nối). Sau đó, khoan - từ mặt dưới lên trên - một lỗ lớn hơn (tất nhiên là không hoàn toàn qua bảng điều khiển phía dưới!), Vì đầu nối có vỏ nhựa sẽ theo cách khác. Giá đỡ bảng điều khiển DC có thể được dán tại chỗ.

Bước 4: Điện tử

Các thiết bị điện tử cho dự án này thực sự khá đơn giản. Toàn bộ dự án chạy bằng nguồn điện nhỏ 12V. Một nút chốt, cho phép bạn bật và tắt nguồn. Arduino Nano và các bộ phận khác thực sự chạy trên 5V, do đó, điện áp được chuyển đổi bằng cách sử dụng bộ chuyển đổi DC-DC buck. Lưu ý rằng dải LED mà tôi đã sử dụng, yêu cầu 12V.

Arduino Nano nằm ở giữa và được kết nối với:

• Nguồn 5V từ DC-DC buck
• 4 nút (Bắt đầu, Dừng, Cộng và Trừ)
• DS3231
• TM1637-màn hình
• Buzzer
• Dải đèn LED

Bốn nút được kết nối đơn giản với đầu vào kỹ thuật số và GND. Trong mã, nội dung kéo lên được thiết lập. DS3231 được kết nối qua I2C. Đối với Arduino Nano, SDA được kết nối với A4 và SCL được kết nối với A5. Màn hình yêu cầu bên cạnh 5V và GND, hai cổng kỹ thuật số.

Đối với bộ rung và dải đèn LED, tôi đã sử dụng một bảng điều khiển nhỏ. Cả hai phần đều được kết nối với đầu ra kỹ thuật số của Arduino. Dải đèn LED được kết nối thông qua một điện trở 1 kOhm và một bóng bán dẫn. Để thuận tiện trong quá trình lắp ráp, tôi đã kết nối dải đèn LED với một đầu nối. Khi tôi hoàn thành tất cả quá trình hàn, tôi ước mình sử dụng nhiều đầu nối hơn. Với các đầu nối, bạn chỉ cần thử tất cả các bộ phận một cách riêng biệt và nếu một bộ phận nào đó bị lỗi vì bất kỳ lý do gì, thì việc thay thế sẽ dễ dàng hơn.

Để ngăn chặn bất kỳ sự đoản mạch nào, tôi đã sử dụng rộng rãi các ống co lại. Và trước khi thu nhỏ các ống, hãy kiểm tra xem mọi thứ có hoạt động không!:-)

Bước 5: Lắp ráp

Bây giờ là lúc để lắp ráp nhà bếp. Đầu tiên, chèn tất cả các nút vào các lỗ được chỉ định. Khi tôi sử dụng các nút LED, mỗi nút có một màu khác nhau, tôi đã chọn thứ tự sau (từ trái sang phải): xanh lam, vàng, xanh lục và đỏ

Chức năng của các nút sẽ là (theo thứ tự): hẹn giờ tăng, hẹn giờ giảm, hẹn giờ khởi động lò và dừng.

Sau đó, thêm nút nguồn, giắc cắm DC và màn hình. Lưu ý rằng màn hình TM1637 của tôi có một đầu nối ở mặt trước. Trình kết nối này đã bị loại bỏ (hủy hoại). Tôi đã chèn các thành phần mà tôi đã đề cập ở trên và sau đó chỉ cần làm theo hướng dẫn sử dụng Ikea và cho đến khi mặt trên của bộ đếm được gắn vào bếp. Lưu ý rằng việc hàn các linh kiện khi bếp đã được chế tạo xong sẽ dễ dàng hơn vì bạn không phải cầm các linh kiện.

Vì đây sẽ là một dự án mà trẻ em sẽ chơi, nên che chắn tất cả các thiết bị điện tử là một ý tưởng thực sự tốt. Nó không phải để bảo vệ trẻ em, mà là để bảo vệ thiết bị điện tử khỏi những bàn tay khám phá nhỏ bé đó…:-) Dải đèn LED cũng có thể được dán vào nó một cách đơn giản. Một lỗ nhỏ đủ để luồn dây điện qua. Đơn giản chỉ cần cắt một phần hình chữ nhật từ 5 mm MDF kích thước x mm. Những mảnh gỗ vụn có thể được sử dụng để giữ tấm tại chỗ. Không chặn bất kỳ lỗ khoan sẵn nào trên các tấm bên, vì những lỗ đó là bắt buộc để lắp ráp nhà bếp.

Khi nhà bếp hoàn thành, tôi tạo một logo đẹp bằng nhựa vinyl màu đen và cắt một số nhựa trong suốt màu đỏ (từ một chiếc đồng hồ báo thức cũ) theo đúng kích thước cho màn hình.

Bước 6: Lập trình Arduino

Để lập trình Arduino, tôi đã sử dụng Arduino IDE. Chương trình yêu cầu 4 mô-đun được cài đặt. Đó là:

• DS1307RTC (quản lý thư viện trong Arduino IDE)
• Thời gian (https://github.com/PaulStoffregen/Time)
• TM1637Display (https://github.com/avishorp/TM1637)
• Dây (nội trang)

Mã chứa nhiều nhận xét nội tuyến để làm rõ thêm, vì tôi không nghĩ rằng bản thân mã sẽ tự giải thích cho mọi người (bao gồm cả bản thân tôi sau một vài tháng). Những gì các bình luận thiếu là một cái nhìn tổng quan về cách tất cả hoạt động. Vì vậy, ở đây tôi sẽ cung cấp tổng quan nhanh về chương trình.

Sau thủ tục thiết lập, chương trình có thể là một trong bốn trạng thái, vì Arduino là:

• Hiển thị thời gian trên màn hình (trạng thái mặc định)
• Đặt hẹn giờ
• Hiển thị đồng hồ đếm ngược đến 00:00
• Tiếng bíp

Trong quy trình vòng lặp tiêu chuẩn, những điều sau sẽ xảy ra mỗi vòng lặp:

• Kiểm tra xem các nút đã được nhấn hay chưa và hoạt động tương ứng

  Ví dụ: tăng bộ đếm thời gian theo một bước, dừng bộ đếm thời gian và chuyển trạng thái để hiển thị thời gian, v.v

• Kiểm tra xem có cần phải thực hiện điều gì đó dựa trên trạng thái hiện tại hay không

  Ví dụ: giảm thời gian khi một giây trôi qua hoặc hiển thị thời gian mới vì thời gian đã thay đổi

Bước 7: Chúc bạn vui vẻ !!

Cả hai con gái của tôi đều thích chơi với bếp. Họ làm tất cả các loại thứ trong đó, bánh kếp, bánh ngọt, cà phê, sô cô la nóng, súp, v.v.

Thông thường họ không được phép nhấn bất kỳ nút nào trong nhà bếp của chúng ta, nhưng trên của họ, bạn có thể chỉ cần giữ một nút, ấn mạnh một nút tùy thích, nhấn nút bằng một vật khác.:-)

Cần biết rằng bộ rung thực sự khá lớn. Gắn một miếng băng dính nhỏ lên trên nó sẽ dễ dàng khắc phục điều đó cho bạn!

Giải thưởng lớn trong Thử thách thiết kế cho trẻ em