كما تعلمون تُعد المؤقتات أداة مفيدة للغاية في المطبخ لضمان تحضير الطعام بشكل صحيح، ولكن المشكلة أن معظم المؤقتات تكون مملة وبسيطة الشكل، ولحل هذه المشكلة قمت بتصميم وطباعة وتجميع (مؤقت المحمصة الكهربائية) لجعل عملية ضبط الوقت في المطبخ أكثر متعة.
هذا المؤقت يشبه محمصة خبز حقيقية، حيث يحتوي على ذراع، لكن بدلاً من خفض الخبز للأسفل يعمل هذا الذراع كمقياس الجهد الانزلاقي الذي يُستخدم لضبط مقدار الوقت المطلوب للمؤقت، ويمكنك عبر الكود البرمجي تحديد النطاق الزمني الذي يعمل به هذا المقاوم.
كما يستخدم المؤقت قطعتين من الخبز (نماذج مطبوعة) وجهاز إنذار (buzzer) للإشارة إلى انتهاء الوقت، وتتحرك قطعتي الخبز إلى الأعلى عبر تحويل الحركة الدورانية بواسطة موتور سيرفو إلى حركة خطية، ويوجد زر للتحكم في تشغيل/إيقاف المؤقت، بالإضافة إلى مؤشر ضوئي (LED) يوضح ما إذا كانت المحمصة تعمل أم متوقفة.
ويتم التحكم في كل هذه المكونات باستخدام لوحة Arduino Nano، بينما يتم تزويدها بالطاقة عبر بطارية 9 فولت، ولتصميم هيكل المحمصة قمت باستخدام برنامج TinkerCad لإنشاء النموذج بدقة، حيث يحتوي على فتحات محددة لتثبيت جميع المكونات في مكانها، وكانت هذه المهمة معقدة بسبب ضيق المساحة داخل المحمصة وضرورة استيعاب العديد من المكونات.
وبعد العديد من التصميمات والتعديلات، نجحت أخيرًا في صنع نموذج عملي لـ (مؤقت المحمصة)، والذي يمكنك الآن صناعته بنفسك باتباع الخطوات التالية.
كما ذكرت في المقدمة فقد استخدمت برنامج Tinkercad لجميع أعمال الطباعة ثلاثية الأبعاد، حيث بدأت العملية عن طريق إنشاء مجسم متوازي مستطيلات أولي، ثم قمت بتدوير حوافه للحصول على مظهر يشبه محمصة الخبز بشكل أكثر، بعد ذلك قمت بتجويف هذا الشكل لخلق مساحة كافية لجميع المكونات الإلكترونية.
وقد حرصت على جعل هذا المشروع في غاية البساطة ليسهل تنفيذه، وذلك تطلب مني تقليل عدد المكونات الإلكترونية المستخدمة، فقد تعمدت ألا أخصص مكاناً لمفتاح إيقاف خارجي لقطع التيار عن الأردوينو، حيث يمكن بكل بساطة تثبيت هذا المفتاح في الجزء الداخلي للجهاز إذا لزم الأمر، أو الأفضل من ذلك تعديل النموذج الأصلي حسب رغبتك لإنشاء نسختك الخاصة من مؤقت المحمصة
ولا تتردد في تجربة إضافات مبتكرة خاصة بك مثل جعل قطع الخبز تقفز لارتفاع أكبر عند انتهاء المؤقت مثلاً أو إضافة مؤشر ضوئي للطاقة أو تحسين نظام الإنذار الصوتي.
الجزء الوحيد الذي يحتاج إلى دعامات أثناء الطباعة هو الهيكل الرئيسي، فقم بطباعته بنفس الوضعية التي سيجلس بها على المنضدة مع إضافة الدعامات فقط تحت الأجزاء المتدلية الرئيسية، أما بالنسبة لقطع الخبز فقد استخدمت خيط طباعة خشبي المظهر لأنه الخيط البني الوحيد المتوفر لدي، مما استلزم استخدام فوهة طباعة بحجم أكبر.
ملاحظة:
لقد أجريت بعض التعديلات الطفيفة على بعض القطع بعد التقاط الصور (في حال لاحظت أي اختلاف في المظهر) فجميع الصور من هذه النقطة فصاعداً تعكس التصميم النهائي المحدث.
لتحميل ملف قاعدة مؤقت محمصة الخبز بصيغة stl اضغط هنــا.
لتحميل ملف هيكل مؤقت محمصة الخبز بصيغة stl اضغط هنــا.
لتحميل ملف مقابض مؤقت محمصة الخبز بصيغة stl اضغط هنــا.
لتحميل ملف خبز مؤقت محمصة الخبز بصيغة stl اضغط هنــا.
استخدم الكماشة لإزالة جميع دعامات الطباعة، وإذا كان هناك حواف زائدة من قاعدة الطباعة يمكن إزالتها بسكين، وتأكد من أن جميع القطع تتطابق بشكل جيد قبل التجميع.
أدخل قطعتي الخبز في الفتحات المخصصة لها وتأكد من أن فتحات الخبز المحمص بعيدة عن مقدمة المحمصة، وقد تلاحظ أن قطع الخبز مرتخية قليلاً لكنها ستثبت عند تركيب السيرفو.
قم بقص الأسلاك الثلاثة للسيرفو وقشّر نهايتها، قم بلحام موصل أنثى بسلك الإشارة (البرتقالي).
قم بلحام ثلاثة أسلاك في مقياس الجهد، بحيث تكون الأسلاك الموجبة والسالبة تكون مجردة النهايات وسلك الإشارة يحتوي على موصل أنثى.
قم بلحام مقاومة 220 أوم بالطرف الموجب للمصباح، ولحام سلك مجرد النهاية طرف من أطراف المصباح.
ملاحظة: في الصورة تجد أن أحد الأرجل مُلحوم بموصل أنثى، فكنت أخطط في البداية لتوصيل وحدة تحكم LED بلوحة Arduino، لكنني قررت لاحقًا توصيلها بمصدر الطاقة فقط لتبسيط الكود.
قم بلحم سلك مجرد النهاية بأحد أرجل الزر، ولحم موصل أنثى بالطرف المجاور.
قم بتوصيل موصل أنثى بالطرف الموجب للجرس، وتوصيل سلك مجرد النهاية بالطرف الأخر.
قم بتثبيت محرك السيرفو في المكان المخصص له باستخدام براغي أو غراء، وتأكد من أن اتجاه السيرفو مطابق للصورة التوضيحية، ولا يلزم تثبيت ذراع السيرفو بالبراغي (لكن يمكنك ذلك).
ملاحظة: في الصورة تجد أن أسلاك السيرفو تم تمريرها من أسفله، وأنا أنصح بتمريرها فوق السيرفو لتوفير مساحة أكبر لبطارية 9 فولت أثناء تثبيتها على القاعدة.
أدخل مقياس الجهد في الفتحة المخصصة له، ثم استخدم شريطاً عازلاً على الجوانب لإحكام التثبيت، ثم أضف بضع نقاط من الغراء لتثبيته في مكانه.
قم بتثبيت المصباح في مكانه المخصص له واستخدم أداة رفيعة مثل المفك للتتمكن من توصيله إلى مكانه، وفي حالتي لم أضطر إلى استخدام أي غراء لأنه كان مناسبًا تمامًا.
قم بتثبيت الزر في مكانه بمحاذاة الشقين مع أرجل الزر، وذلك مثل ما فعلنا مثل المصباح، وهنا أيضاً لم أضطر لاستخدام أي غراء للزر.
ضع بضع نقاط من الغراء في فتحات المقابض، ثم ثبت المقابض على المكونات الخاصة بها.
قم بتجهيز موصلين أنثويين إضافيين وقم بتقشير أطرافهم، ثم اجمع جميع الأسلاك الموجبة (VCC) مع أحد الموصلات الأنثي، ثم قم بلفها معًا بشكل محكم (لقد استخدمت صواميل الأسلاك لتثبيت مؤقت يسهل فكه بدلاً من اللحام، مع ضمان منع حدوث قصر في الدائرة)، ثم اجمع جميع أسلاك الأرضي (GND) مع الموصل الأنثي الآخر واربطها معًا بنفس الطريقة.
ومن خلال القيام بذلك، سيكون لديك كابل تغذية واحد (موحد لجميع الأسلاك الموجبة)، وكابل أرضي واحد (موحد لجميع أسلاك الأرضي)، وكابل إشارة لجميع المكونات.
توضح الصور كيفية تثبيت البطارية ولوحة الأردوينو على القاعدة، حيث تقوم بوضع جانب البطارية مقابلًا لمحرك السيرفو الموجود في الجسم، وقد استخدمت شريطًا لاصقًا لتثبيت البطارية والأردوينو بشكل مؤقت، ولابد أن تتجنب استخدام حوامل معدنية لإتاحة المجال أمامك لاستخدام متحكم دقيق مختلف أو مصدر طاقة آخر إذا رغبت.
توصيل أسلاك التغذية:
قم بتوصيل سلكي الطاقة (Power) والأرضي (Ground) من الخطوة السابقة مع منافذ 5V وGND في الأردوينو.
توصيل المكونات:
قم بتوصيل المكونات كالتالي:
توصيل بطارية 9V:
تأكد من أن موصل البطارية يحتوي على وصلة أنثى مزدوجة للتوصيل السليم.
نصائح وتعديلات مقترحة
قم باستخدام الكود المرفق أدناه، مع إمكانية تعديل الحد الأدنى والأقصى للوقت حسب الحاجة، وبعد تحميل الكود افصل كابل البرمجة قم قم بتوصيل موصلي البطارية بـ VIN وGND في الأردوينو لتشغيل محمصة الخبز.
وأنا لم أضف مفتاح تشغيل/إيقاف لتبسيط التصميم، لكن يُفضل إضافته خارجيًا لسهولة التحكم.
وأخيرًا قم بثبيت الجسم العلوي على القاعدة حتى ينغلق بشكل كامل، ويصبح لديك تصميم يسمح بتبديل المكونات أو مصادر الطاقة بسهولة، ويمكن إضافة مفتاح طاقة خارجي أو داعم إضافي للبطارية لزيادة الثبات.
#include <Servo.h>
const int potPin = A2; // Potentiometer pin
const int buttonPin = 12; // Button pin
const int buzzerPin = 10; // Buzzer pin
const int servoPin = 9; // Servo pin
const int minTime = 0; // Minimum time (adjustable)
const int inputMaxTime = 1; // Maximum time (adjustable)
const int maxTimeInSeconds = (inputMaxTime + 2) * 60; // Convert to seconds
Servo myServo;
int timeRemaining = 0;
bool timerRunning = false;
unsigned long buzzerStartTime = 0;
bool buzzerActive = false;
unsigned long buttonPressTime = 0;
bool buttonPressed = false;
void setup() {
pinMode(buttonPin, INPUT_PULLUP);
pinMode(buzzerPin, OUTPUT);
myServo.attach(servoPin);
myServo.write(90); // Initial position
}
void loop() {
int potValue = analogRead(potPin);
int selectedTime = map(potValue, 0, 1023, minTime, maxTimeInSeconds);
if (digitalRead(buttonPin) == LOW) {
if (!buttonPressed) {
buttonPressed = true;
if (!timerRunning) {
startTimer(selectedTime);
} else {
stopTimer();
}
}
} else {
buttonPressed = false;
}
if (timerRunning) {
timeRemaining--;
if (timeRemaining <= 0) {
timerFinished();
}
}
if (buzzerActive && millis() - buzzerStartTime >= 10000) {
noTone(buzzerPin);
buzzerActive = false;
}
delay(1000);
}
void startTimer(int time) {
timeRemaining = time;
timerRunning = true;
myServo.write(0); // Lower toast
}
void stopTimer() {
timerRunning = false;
noTone(buzzerPin);
myServo.write(90); // Raise toast
}
void timerFinished() {
timerRunning = false;
buzzerActive = true;
buzzerStartTime = millis();
tone(buzzerPin, 1000); // Activate buzzer
myServo.write(90); // Raise toast
}
أتمنى أن تكونوا قد استمتعتم بإنشاء مؤقت محمصة الخبز، أنا أعتقد أنه سيكون مفيدًا لطهي المعكرونة وغيرها من الأطعمة التي لا تتطلب وقتًا دقيقًا، ويمكنك تعديل التصميم حسب احتياجاتك وإضافة المزيد من الميزات، وكالعادة سوف أكون سعيداً بتلقي استفساراتكم.
تسجيل الدخول مطلوب
يجب عليك تسجيل الدخول لإضافة تعليق.
تسجيل الدخول