描述

介紹

在學(xué)期開始時，我的 ENGI 301 班被分配了一個項目。當我們超出預(yù)期和評分以及所有有趣的事情時，一個想法閃過我的腦海：“我今天早上吃藥了嗎？” 那時我知道我的項目會是什么。我和許多其他人一樣，每天服用藥物。擔(dān)心您是否服用了藥片，或者是否服用了適量的藥片，可能會分散注意力：請參閱我在課堂上的經(jīng)歷。所以我決定做一個項目來確保你服用你的藥片，并提醒你是否服用過它們。

概述

PocketBeagle 藥物分配器由一個激光切割的木箱組成，里面裝有一條傳送帶，上面有七個藥盒（一周中的每一天一個）。前面有一個切出的分配區(qū)域，側(cè)面有一個 IR 斷梁系統(tǒng)。當您將手伸入分配區(qū)域（并斷開紅外光束）時，伺服電機將向前移動傳送帶并將藥盒中的內(nèi)容物放入您的手中。該系統(tǒng)僅在今天未分配藥片的情況下才會分配藥片。一旦所有的藥丸都被分配了，它會自動倒帶以便于重新填充。

功能性

當你把手伸進去時，傳送帶向前移動。如果您在 10 秒后再次執(zhí)行此操作，傳送帶將再次向前移動。

如果您在上次嘗試后 10 秒內(nèi)嘗試伸手，則安全帶不會移動，并且您會在顯示屏上看到一條消息：“您已經(jīng)服用了今天的劑量。”

當所有 7 個盒子都被清空后，顯示屏將顯示“Time to refill!”，然后傳送帶將向后移動，直到盒子回到起始位置。

如果您沒有在 1 分鐘內(nèi)到達，則會彈出一條消息，提醒您服藥：

硬件

傳送帶_

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為了制作傳送帶，我剪下了一段 24 英寸以上幾英寸的棘輪帶。然后我把它繞成環(huán)，這樣折疊成一個環(huán)時的長度是 12 英寸，然后用超級膠水把重疊的末端粘起來。

安裝傳送帶后，我 3D 打印了 7 個藥盒。我將魔術(shù)貼條貼在盒子的底部，并在傳送帶上放了更多的魔術(shù)貼條。這些是隔開的，這樣盒子就可以緊密地結(jié)合在一起，每個盒子之間大約有 1/10 英寸到 1/4 英寸。

注意：我首先嘗試使用實際的傳送帶材料，但它太僵硬了。即使通過在前銷釘上添加橡皮筋并在內(nèi)部放置熱膠條來增加摩擦力，當銷釘轉(zhuǎn)動時它也不會移動。它也不會伸展到足以平放的程度。另一方面，棘輪帶很輕，不需要很大的力就可以拉緊。

盒子

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為了制作盒子，我使用Makercase為帶有手指關(guān)節(jié)的開頂盒子創(chuàng)建了一個 .SVG 文件。然后我在 Illustrator 中修改了文件，為銷釘添加了孔，并為伺服電機添加了切口。前片還切出了一個矩形用于顯示。我將 .ai 文件發(fā)送到激光切割機，從 1/8 英寸厚的膠合板上切割出盒子的側(cè)面。（注意：如果兩側(cè)松散地結(jié)合在一起，您可能不得不使用切口設(shè)置。）

伺服電機的安裝方法是使用無繩電鉆鉆 4 個導(dǎo)向孔，在電機孔的角落周圍使用 1/8” 鉆頭，然后擰入 #2 ?” 螺釘。

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將銷釘強力粘合到圓形軸附件上，然后涂上一圈熱膠。

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紅外發(fā)射器和接收器用雙面膠帶安裝在盒子正面的內(nèi)側(cè)。它們被貼在距離盒子底部 3 英寸的地方。

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顯示器安裝在前面的一塊木頭上，類似于電機，用 #1 ?” 螺絲。（由于接線引起的間距問題，前部件留在了盒子外面。）每個螺釘分別用#2 或#1 六角螺母從內(nèi)部蓋住。

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電子產(chǎn)品

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該項目使用 PocketBeagle 運行代碼部分中的 Python 代碼。PocketBeagle 連接到伺服電機、IR 發(fā)射器和接收器以及 LCD 顯示器。它通過 microUSB 轉(zhuǎn) USB 電纜從計算機供電。接線如下：

伺服：

Pocketbeagle 上的棕色 (gnd) 到 gnd

紅色 (5V) 到紅色鱷魚夾（還有黑色鱷魚夾到接地）

橙色（信號）到 P1_36

注意：伺服可以由 5V 電源軌供電，但有時會導(dǎo)致系統(tǒng)過載并導(dǎo)致 PocketBeagle 關(guān)閉。正因為如此，我使用了一個以鱷魚夾結(jié)尾的 5V 壁式插座電源（就像這個）。

展示：

顯示器上的引腳 1 -> GND

引腳 2 -> 5V

引腳 3 -> 電位器中間引腳

引腳 4 -> P1_2

引腳 5 -> GND

引腳 6 -> P1_4

引腳 11 -> P2_18

引腳 12 -> P2_20

引腳 13 -> P2_22

引腳 14 -> P2_24

引腳 16、17 或 18 -> GND（切換引腳決定顯示哪種顏色的背光）

對于 IR 發(fā)射器和接收器，他們每個人都需要自己的面包板。每個面包板都有來自 Pocketbeagle 的 5V 電源和 GND。發(fā)射器的電路有一個 270 歐姆的電阻器，接收器使用兩個 68k 歐姆的電阻器，設(shè)置如下圖所示：

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軟件

這個項目由 PocketBeagle 提供支持，它運行在一個 Python 文件上，鏈接在這里。更多關(guān)于代碼的討論可以在我的Github 存儲庫的自述文件中找到。

未來的工作

首先，需要清理線路。目前，電線很亂，很難追蹤每根電線的確切位置。現(xiàn)在需要三個面包板，這會阻止它安裝在盒子里。此外，顯示器的接線占用了太多的內(nèi)部空間，無法將其安裝到前面。理想情況下，如果將布線變成PCB，它將大大減少所需的空間，并且所有部件都可以裝在盒子里。

盒子的間距是另一個問題。由于 Velcro 粘在傳送帶上，因此無法移動。此外，帶子經(jīng)?？ㄔ趦啥讼嗷フ郫B的地方。因此，在重新填充后，盒子并不總是排在同一位置 - 有時其中一個盒子仍然在底部。最好通過更改 moveFwd 和 moveBack 函數(shù)以運行更準確的間隔來解決此問題。

IR 組件也可以通過添加蓋子或防止它們受到環(huán)境光影響的東西來改進。這樣，不必在每個環(huán)境中更改被視為“被阻止”的閾值。

最后，另一個改進將是改變劑量之間時間量的能力。代碼當前設(shè)置為“天”為 10 秒，而藥丸提醒消息顯示為 60 秒。讓用戶設(shè)置間隔而不必進入代碼會很好。由于這可能需要某種 UI，因此這可能是一個更進一步的想法。