Comment puis-je construire un bracelet qui vibre toutes les n minutes? [fermé]

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J'ai l'intention d'établir quelques nouvelles habitudes personnelles qui deviendront finalement une seconde nature pour moi. Pour m'aider, je veux porter un bracelet qui vibre toutes les, disons, 5 minutes tout au long de la journée comme un rappel constant pour maintenir les nouvelles habitudes que j'essaie d'établir.

Hélas, aucun bracelet de ce type n'existe sur le marché. Je devrai soit le concevoir et le construire à partir de zéro, soit en assembler une à partir de pièces achetables. (J'ai pensé à utiliser mon téléphone portable à cet effet, mais je ne le garde pas toujours sur moi et il n'est pas étanche.)

Mes exigences, par ordre décroissant d'importance, sont très simples:

  1. Le bracelet vibre toutes les nminutes. nn'a pas besoin d'être configurable une fois le bracelet assemblé. La valeur typique pour nest comprise entre 1 et 60 inclus.
  2. (Facultatif) La source d'alimentation est facilement remplaçable ou dure au moins 30 jours avec le bracelet toujours allumé.
  3. (Facultatif) Le bracelet est durable (c'est-à-dire qu'il peut tomber) et étanche (c'est-à-dire que je peux prendre une douche avec lui, pas nécessairement faire de la plongée).
  4. (Facultatif) Le bracelet peut être éteint et rallumé à volonté.

Je préférerais construire cette chose à partir de pièces existantes, car je suppose que ce sera plus facile et plus rapide, même si, par conséquent, je comprends que je n'ai peut-être pas autant de contrôle sur les détails. J'imagine que le résultat final ressemblera à ce bracelet Adidas "ion loop" (en gros, un bracelet régulier avec la composante vibrante portée):

Comment dois-je procéder pour construire cette chose? Y a-t-il un petit composant vibrant que je peux acheter et attacher à n'importe quel ancien bracelet? Ou est-ce qu'il y a peut-être quelque chose de mieux que je peux construire avec un peu plus d'investissement?

Modifier (après avoir examiné les réponses et fait plus de recherches):

Pour résumer ce que j'ai appris jusqu'à présent, j'ai besoin de:

  1. Un moteur vibrant. J'ai choisi ces deux de Precision Microdrives pour expérimenter.
  2. Une pile bouton. J'ai acheté des batteries pour les deux moteurs .
  3. Un élément de synchronisation. Cela peut être l'un des suivants:

    • un microcontrôleur (par exemple PIC 10F200)
    • une minuterie 555 fonctionnant en mode astable (plus les résistances et le condensateur requis )
  4. Un transistor.

Des questions:

  • Ai-je tout ce dont j'ai besoin?
  • Quelle approche pour générer l'impulsion périodique est plus facile à mettre en œuvre pour le débutant? Je ne suis pas opposé à l'écriture de code pour le microcontrôleur, mais je suppose que cela nécessite également de télécharger des logiciels et d'acheter des moyens de charger le code dans la puce.

    Vais-je trouver dans l'ensemble une expérience plus ou moins agréable que de me mêler de résistances et de condensateurs pour la minuterie 555?

Enfin, s'il y a une façon spécifique de rendre cette question meilleure (peut-être la diviser en petits morceaux?), Faites le moi savoir.

Nick Chammas
la source
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Cela ressemble totalement à quelque chose que vous pourriez vendre comme "Vu à la télé!" produit et faire fortune ... Pensez à combien d'argent est dépensé pour les bracelets passifs et ces bracelets vaudou à énergie magnétique. Le bracelet de rappel de reprogrammation. Génie.
Suboptimus
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Il semble y avoir beaucoup de montres sur le marché qui ont une option de vibration sur leurs alarmes - je me demande si certaines d'entre elles peuvent être configurées pour vibrer toutes les 5 minutes?
Paul R
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BTW, vous pouvez utiliser Sugru pour peaufiner le design résultant.
drxzcl
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Manuel pour ma mise en œuvre ici (2001). Vous pouvez acheter des alarmes / minuteries réglables de recyclage - généralement avec une sortie bipeur piézoélectrique. Ceux-ci pourraient être facilement convertis pour entraîner un moteur de vibrateur. MAIS un onduleur ou une solution de comptage double 555 ou CMOS Schmitt serait plus facile si vous n'avez aucune expérience des microcontrôleurs.
Russell McMahon
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Adaptez une bague vibrante Durex :) elle est déjà étanche, vous n'auriez besoin que du matériel de contrôle ...
clabacchio

Réponses:

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Pour la partie vibrante, examinez les petits moteurs utilisés pour faire vibrer les téléphones portables. Ceux-ci sont destinés à être de faible puissance et à produire uniquement des vibrations. Ils provoquent la vibration en ayant un poids excentré sur l'arbre.

La puissance sera plus délicate. Une certaine forme de pile bouton est probablement le meilleur pari. Je n'ai jamais utilisé de moteur vibrant, donc je ne sais pas combien de courant il nécessite et donc si une pile bouton peut le fournir. Quelque chose d'assez petit pour être attaché à votre poignet, mais faire fonctionner un moteur vibrant toutes les quelques minutes pendant un mois peut tout simplement pas être possible avec la technologie d'aujourd'hui. Je le retournerais probablement et verrais ce que le mieux que vous puissiez faire est avec une ou deux piles bouton CR2032. Ceux-ci sont produits en masse dans un volume très élevé, donc donnez le plus d'énergie pour le coût dans une petite batterie.

La première chose à faire est de trouver des spécifications sur un moteur vibrant et de voir où vous en êtes. Vous pouvez les poster ici afin que nous puissions discuter de l'endroit où cela vous mène.

Ajouté en réponse à vos questions supplémentaires:

J'ai regardé le premier moteur que vous avez choisi. Bien qu'il soit dans un emballage mignon, il ne semble pas être un bon ajustement, car l'alimentation en énergie est un problème majeur. Comme je l'ai dit dans un commentaire précédent, les moteurs à basse tension semblent être plus efficaces. Jameco, par exemple, dispose de plusieurs moteurs de 1,3 V et 80 mA, ce qui représente presque 1/3 de la puissance requise par votre moteur. En voici une parmi plusieurs avec ces spécifications.

Étant donné que les batteries pratiques sont de 3 V (un ou deux CR2032 est un choix évident) et que de nombreuses puces ne fonctionneront pas sur 1,3 V de toute façon, cela rend le choix du lecteur clair. Utilisez un microcontrôleur comme un PIC 10F200 au lieu d'une minuterie 555. La synchronisation à long terme, comme 10 secondes ou plus, devient délicate avec l'électronique analogique. Mais le vrai coup de pied est que le micro peut PWM le moteur alors que la minuterie 555 ne peut que l'activer ou le désactiver. Vous pouvez utiliser un second 555 comme oscillateur déclenché par le premier, mais cela devient de plus en plus stupide. Un 10F200 est livré dans un boîtier SOT-23, qui est même plus petit qu'un seul temporisateur 555.

Oui, vous avez besoin d'un moyen de vider le code dans le PIC. Cela peut être un problème si vous ne le faites qu'une seule fois. Si vous prévoyez de faire plus de projets électroniques, être en mesure d'utiliser des microcontrôleurs sera de toute façon très utile. Pour ce projet seul, vous n'avez pas besoin de matériel de débogage. Il s'agit d'un programme très simple qui peut être entièrement testé avec le simulateur. La suite logicielle MPLAB gratuite de Microchip comprend l'assembleur, le bibliothécaire, l'éditeur de liens, l'IDE et le simulateur. Tous les logiciels dont vous avez besoin pour développer ce firmware sont disponibles gratuitement.

En ce qui concerne le transistor de commande, j'utiliserais un bon commutateur bas canal N. Un bipolaire NPN fonctionnerait également, mais nous avons beaucoup à faire avec les basses tensions et les questions d'efficacité, car la durée de vie de la batterie sera probablement inférieure à celle que vous souhaitez de toute façon. L'IRLML2502 peut très bien faire ce travail, et est également dans un package SOT-23. Connectez simplement la sortie PIC directement à la porte. Pour allumer le moteur, le PIC fera en fait quelque chose comme l'allumer pendant 3 cycles sur 7, ou peut-être directement la moitié du temps en fonction de la façon dont le moteur fonctionne à basse tension lorsque la batterie se décharge. La tension de la batterie sera également inférieure à la valeur nominale lorsque le moteur est allumé en raison de la consommation de courant. N'oubliez pas la diode Schottky inversée à travers le moteur pour tuer le recul inductif.

Olin Lathrop
la source
Je vous remercie. Je vais choisir un moteur vibrant. En dehors des piles bouton, il semble que le seul autre composant électrique dont j'aurai besoin est quelque chose qui fournira de l'énergie des cellules au moteur sur une période fixe.
Nick Chammas
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@ Nick: c'est la partie facile. Ce serait un programme simple pour un PIC 10F200. Il compterait les réveils et allumerait périodiquement le moteur pendant une seconde ou autre. J'ai regardé autour de moi et j'ai remarqué que les moteurs 1.8V ont tendance à être de puissance inférieure à celle de 3V, donc il pourrait faire un PWM fixe pour faire environ 1.8V à partir de l'alimentation à pile cellulaire 3V.
Olin Lathrop
Je cherche quelque chose de similaire et les piles bouton sont assez larges pour quelque chose de portable. Si vous pouviez vous en sortir avec des AA ou AAA de type Eneloop rechargeables, consultez les convertisseurs DC-DC boost. Ils devraient être en mesure de fournir suffisamment de courant pour les moteurs de vibreur de téléphone portable.
nemik
@nemik: Une pile bouton CR2032 a à peu près le diamètre d'une montre-bracelet et un peu plus mince. Ceux-ci ont mis 3V lorsqu'ils sont pleins, donc je baisserais le 3V à 1,8, ce à quoi les moteurs vibrants efficaces semblent fonctionner.
Olin Lathrop
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Étant donné que le produit final devra être mis en pot ou encapsulé d'une manière ou d'une autre, le moteur n'a-t-il pas besoin d'être encapsulé également? Ces moteurs Jameco, par exemple, semblent avoir des pièces mobiles à l'extérieur qui rendraient le rempotage difficile.
Nick Chammas
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Voir la fin pour le moteur de vibrateur éventuellement approprié nouveau de Digikey.

En 2000/2001, j'ai construit quelque chose qui faisait essentiellement cela comme une "aide aux personnes handicapées". Un petit nombre ont été construits et mis en service

  • Minuterie personnelle "RIBBET"

    Minuterie électronique répétitive à bip / bourdonnement intermittent

    Cela avait un objectif jeune / adolescent et le nom était destiné à être «amusant».
    Placez-le sur une table et il correspondait bien à son image de "grenouille".

La déglutition comme moyen de contrôle de la salive est un réflexe naturel pour la plupart des gens - à tel point que la grande majorité des gens ne se rendraient pas compte qu'ils le font - ou ce qui se passerait s'ils n'avalaient pas de temps en temps. De nombreuses personnes atteintes de paralysie cérébrale peuvent ne pas avoir conscience du «contrôle de la bave» et la salivation est un effet secondaire courant de la paralysie cérébrale - et un obstacle majeur à l'interaction sociale «normale». Les personnes atteintes de PC convenablement engagées peuvent être en mesure de contrôler la salivation s'il leur est rappelé la nécessité d'avaler à intervalles réguliers.

Mon appareil a répondu à ce besoin en fournissant une alerte vibrante avec une période d'inter-alerte, un motif de vibration et une amplitude de vibration variables par l'utilisateur. Un rappel temporisé programmable par l'utilisateur avec une notification utilisateur discrète a évidemment de nombreuses autres utilisations. Une alerte de tonalité était également une option. Dans certaines applications, seul le ton a été utilisé.

J'ai utilisé un processeur PIC à faible nombre de broches entraînant un moteur de vibreur de téléphone portable et / ou un "bip". La batterie était un pack de 3 piles boutons NiCd (Nimh?). Le logement était une très petite boîte de rempotage avec l'unité portée sous les vêtements (généralement) comme un pendentif autour du cou.

Le fonctionnement de base était aussi simple que l'activation / désactivation de l'utilisateur avec une pression sur l'interrupteur et une vibration et / ou une confirmation de signal sonore MAIS la fonctionnalité était programmable par l'utilisateur ou le soignant comme souhaité. L'interface était constituée de 3 boutons poussoirs spst qui permettaient de faire varier la fréquence de répétition, la durée de l'impulsion de vibration et le nombre d'impulsions. L'amplitude des vibrations était également programmable pour permettre de "tromper" l'alerte et l'audibilité des autres. À pleine amplitude, si elle était placée sur une table, l'unité marcherait volontiers sur la table sous vibration et tomberait. Le beeper en option utilisait un sondeur alimenté en courant continu auto-oscillant utilisant un élément électromagnétique enroulé plutôt qu'un piézoélectrique car ceux-ci permettaient une sortie cohérente compacte plus facile à basse tension avec un bon volume.

Le programme a été écrit (ne le dites pas à Olin) ME Labs compilant BASIC - rendant la logique facilement transférable à d'autres langages ou processeurs.

En supposant que la documentation est toujours disponible dans mes dossiers (ce qu'elle devrait certainement être), le programme est disponible pour toute personne intéressée gratuitement pour une utilisation non commerciale. Même si le câblage dans une autre langue pour une autre famille de processeurs devrait permettre une implémentation plus rapide - mais la tâche est simple. Voir ma page d'utilisateur pour l'adresse e-mail.


Alerteurs:

Bricolage Un avertisseur client utilisant une vibration électomécanique ou un actionnement piézoélectrique devrait être "assez facile".

Choc: un choc électrique mineur (style TENS) peut être utilisable.

" Tick " Dans de nombreux contextes, un signal audio très subtil peut être acceptable. Par exemple, un bruit de "tic" court et de faible amplitude (fricatives sans informations tonales apparentes) (par exemple, cliquez sur la langue, claquez les doigts) (mais PLUS SILENCIEUX) peut suffire. Même s'ils sont audibles pour les autres, ils pourraient ne pas être capables de le localiser ou de l'identifier :-)

Vibreur

Petit moteur électrique avec un poids de bobine décalé centré pour provoquer des vibrations.

Surplus Surplus mais de nouveaux moteurs vibrateurs sont disponibles à un coût modeste.

Nouveau: Digikey vend ce NOUVEAU moteur de vibrateur en stock pour 4,70 $ / 1 en stock.
Moteur de vibrateur Minebea avec poids de bob
De 1 V à 40 mA, démarrer à 0,5 V,
5 mm X 5 mm X 10 mm - Trop grand?

entrez la description de l'image ici


Manuel pour ma mise en œuvre Ribbet ici (2001).

Vous pouvez acheter des alarmes / minuteries réglables de recyclage - généralement avec une sortie bipeur piézoélectrique. Ceux-ci pourraient être facilement convertis pour entraîner un moteur de vibrateur.

Un microcontrôleur serait le plus flexible, mais si vous vouliez "rouler le vôtre", alors un inverseur 555 ou CMOS Schmitt ou une solution de compteur serait plus facile si vous n'avez aucune expérience des microcontrôleurs.

Russell McMahon
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Combien vous a-t-il coûté la fabrication de ces bracelets? En ce qui concerne le moteur vibrant, j'ai acheté ces deux pour essayer. Ils sont complètement encapsulés, donc je n'ai pas à me soucier des pièces mobiles à l'extérieur.
Nick Chammas
Le coût des matériaux est faible. Le coût principal d'un petit projet est l'écriture et la construction de logiciels. Matériel: boîtier, batterie, 3 commutateurs, sirène, moteur, PCB ou similaire, processeur (presque n'importe quoi de faible puissance), quelques pièces de colle. | 0 $ hors boîte indésirable | Moins de 3 $ en volume en Chine | 15 $ - 30 $ toutes les nouvelles pièces.
Russell McMahon
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Vous avez besoin d'une pile bouton, d'un moteur vibrant, d'un élément tming (un petit microcontrôleur fera l'affaire) et d'un transistor FET ou transistor pour entraîner le moteur. Un interrupteur marche / arrêt peut également être pratique. Et vous devrez faire un calcul pour vérifier combien de temps durera la pile bouton. Ajoutez peut-être une LED clignotante pour le facteur geek et pour vérifier la batterie.

EGM propose des moteurs vibrants bon marché: http://www.goldmine-elec-products.com/products.asp?dept=1107 mais vous préférerez peut-être une version «fermée», mais vérifiez si la vibration est suffisamment forte pour votre usage. Je vends http://www.voti.nl/shop/p/MOT-10.html

Wouter van Ooijen
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J'ai trouvé quelques moteurs encapsulés à essayer (voir mon commentaire sur la réponse de Russel). Pourriez-vous fournir un exemple d'un élément de synchronisation dont j'aurais besoin? Aussi, quel est le but du transistor? J'ai supposé que je pouvais simplement brancher le moteur à une batterie et cela fonctionnerait.
Nick Chammas
Vous pouvez raccorder le moteur à une batterie et il vibrerait de façon continue (jusqu'à épuisement de la batterie). Si c'est ce que vous voulez, vous pouvez bien sûr le faire. L'élément de temporisation est pour "une fois toutes les n minutes". Personnellement, je prendrais un petit microcontrôleur PIC (vérifiez la réponse d'Olin), mais je pense qu'un cmos 555 pourrait également être possible. Un microcontrôleur ne peut pas fournir le courant requis par un moteur, d'où le transistor.
Wouter van Ooijen,
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Vous vous retrouverez certainement avec un peu de volume, essentiellement limité par la petite taille du moteur vibrant et de la batterie.

Si vous effectuez une recherche Google sur "moteur vibrant pour téléphone portable", toutes sortes de choses apparaissent. Je n'ai pas eu de chance de trouver des fiches techniques pour les pièces, mais quelques-unes ont des photos à l'échelle qui montrent qu'elles s'adapteront facilement au bout des doigts.

Vous en avez besoin, d'une batterie et d'un peu de PCB avec des circuits pour la synchronisation et la pulsation du moteur. Je suis habitué à utiliser plus de 100 MCU à broches pour faire quoi que ce soit, donc je proposerai probablement quelque chose qui est exagéré. Par exemple, NXP fabrique une pièce Cortex M0 dans un boîtier de ~ 2x2 mm et TI a des MSP430 dans des boîtiers de 4x4 mm. Je suis un logiciel, cependant, je pense toujours qu'en termes d'écriture de code pour faire quelque chose, quelqu'un d'autre peut probablement suggérer un circuit qui n'a pas besoin de logiciel.

Le prototypage de quelque chose qui fait ce dont vous avez besoin devrait être très facile, mais assembler une version utilisable qui est suffisamment petite et légère peut être un défi, car vous voudrez utiliser la carte et les composants les plus petits et les plus denses que vous puissiez et travailler avec de petits SMD est un défi pour les amateurs.

Dommage que le kit de montre- bracelet piratable EZ430-Chronos de TI n'ait pas de vibrateur. Ce serait autrement une plate-forme parfaite pour ce projet.


J'ajouterai que si vous voulez essayer des choses prêtes à l'emploi, l' Arduino Nano pourrait être utile de considérer comme base pour un prototype initial. Il est probablement plus grand que vous le souhaitez pour un projet final à 0,73 "x 1,7", mais vous pouvez câbler une batterie et un moteur et simplement le tout dans une liasse de ruban électrique et avoir un prototype qui pourrait durer quelques jours au moins.

Une autre option est le Lilypad Arduino qui est encore un peu grand à 2 "de diamètre mais il a un boîtier plus plat qui peut se prêter à être empilé avec une pile bouton et un moteur.

Un avantage à commencer par là si vous êtes nouveau dans la conception matérielle est que ces conceptions sont prouvées sur étagère que vous pouvez commander en ligne et sont open source afin que vous puissiez télécharger les schémas et les fichiers Eagle à partir d' arduino.cc . Ils ont des composants dont vous n'aurez pas besoin pour un produit final comme des connecteurs, des en-têtes de broches, des LED, donc une fois que vous avez un prototype fonctionnel, vous pouvez commencer avec quelque chose qui fonctionne et dépouiller votre propre conception de carte au strict minimum.

Suboptimus
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On dirait que cette entreprise a le composant vibrant dont j'aurais besoin. Il est également situé en Chine. Il h.
Nick Chammas
J'ai tout de suite pensé aussi aux Chronos. Je me demande si vous pouvez simplement attacher quelque chose comme ebay.com/itm/… à la plaque arrière de la montre.
rfusca