סיפור של צעצוע: שלט עמיד יותר

איך יצרתי שלט רחוק חלופי ועמיד בפני ילדים (הכל יחסי, כן?) למכונית צעצוע סינית זולה וגרועה במיוחד.

הצעצוע המשודרג
הצעצוע המשודרג

לפני כמעט בדיוק שנתיים קניתי שתי מכוניות צעצוע חשמליות פשוטות בעשרה שקלים כל אחת. מהראשונה התחלתי לבנות [תוספת מאוחרת: את הפרויקט הזה, ואחריו] פרויקט שלא הושלם עד היום, והשנייה נשארה לגיבוי על מדף נידח וצברה אבק, עד שהבן הצעיר הבחין בה איכשהו שלשום והחליט שזה הדבר שהוא הכי צריך בעולם. הזהרתי אותו מראש שמדובר במוצר עם יכולת שרידות אפסית, ואכן תוך פחות מדקה של שימוש סביר התחילו חוטי החשמל להתנתק – גם בצד המנוע שבמכונית וגם בצד הסוללות שבשלט. כדי להפיק משהו חיובי מהסיפור, החלטתי לבנות ביחד עם הילד שלט חלופי וחזק יותר.

איך זה עבד

הצעצוע המקורי הוא מופת של הפחתת עלויות, עיגול פינות וכנראה גם שנאה יוקדת לילדים באשר הם. כל אלמנט במכונית הוא הכי זול, עלוב ולצאת-ידי-חובה שאפשר, כאילו המטרה היחידה של היצרן הייתה שהמכונית לא תקרוס מהשפעת כוח המשיכה (לפחות עד שיוציאו אותה מהאריזה). אם  נקלף את הפלסטיק – מילולית, זה פלסטיק כל כך דק ומסכן שכמעט אפשר לקלף אותו – נגלה את המנגנון החשמלי המינימלי: שתי סוללות AA (לא כלולות), מנוע DC חלשלוש, זוג חוטי חשמל דקים בין לבין, ושני לחצנים בסידור פשוט ומחוכם שמאפשר להזרים חשמל בשני הכיוונים, מה שגורם למכונית לנסוע קדימה או לאחור – בהנחה שהיא לא צריכה לצלוח מכשול מאתגר מדי, כמובן, כמו דף נייר או משהו.

אופן הפעולה של ה"שלט הרחוק" של מכונית הצעצוע
אופן הפעולה של ה"שלט הרחוק" של מכונית הצעצוע. השחור והאדום הם המינוס והפלוס מהסוללות.

שלט מאפס

בהתחלה חשבתי רק להלחים את קצות חוטי החשמל בחזרה למקומם ולחזק אותם טיפה נגד ניתוק חוזר, אך בינתיים המכסה של בית הסוללות בשלט איבד גם הוא את האחיזה, אז החלטתי לזרוק את השלט והחוטים לפח ולהתחיל מאפס.

השלט המקורי. החוטים היו מחוברים (בקושי) לחלקי המתכת שמתחת לקפיצים
השלט המקורי. החוטים היו מחוברים (בקושי) לחלקי המתכת שמתחת לקפיצים

לקחתי כבל USB ישן (וארוך יותר מחוטי החשמל המקוריים) וחשפתי את קצות החוט השחור והאדום שבו. אלה חוטים דקים למדי, אך הם אמורים לעמוד בזרם של 500mA, שנראה לי מספיק לצורך העניין. אם הייתי רוצה לספק זרמים גדולים יותר, אפשר היה לשלב חוטים נוספים באותו כבל, ואפילו את סיכוך הנחושת שלו.

כדי לתת למנוע קצת יותר עוצמה, ומכיוון שרציתי להשתמש בסוללות מרוקנות-למחצה שהצטברו אצלי, בחרתי בבית סוללה של 3 סוללות AA במקום בשתיים בלבד כמו בשלט המקורי. הלחמתי קצה אחד של כבל ה-USB לשני המגעים של המנוע, בתוספת קבל קרמי של 1uF למזל, וכעת נשאר רק למצוא דרך למתג את הזרם בשני הכיוונים בצורה שתהיה קלה ונוחה גם לילדים קטנים.

החידה הזו היא דוגמה טובה לחשיבות של אופן ניסוח השאלה. אם נציג אותה כך: "צריך למצוא דרך לא להעביר זרם במצב נייטרלי, להעביר זרם בכיוון X כשלוחצים על לחצן A ובכיוון ההפוך כשלוחצים על לחצן B", זה מבלבל ולא מקדם אותנו. אבל אם נסתכל על צורת הפעולה של השלט המקורי וננסח, בהתאם, "צריך ששני החוטים יהיו במינוס, ושכל אחד מהלחצנים יחבר חוט אחד לפלוס" התשובה בעצם כבר כתובה לנו.

ממגירת היום-אחד-זה-בטח-יהיה-שימושי לקחתי שני מיקרוסוויצ'ים שמנמנים שקניתי פעם בלי סיבה מיוחדת באיביי. יש להם זרוע גדולה ונוחה, "כניסה" חשמלית אחת ושתי "יציאות" – אחת מחוברת לכניסה כברירת מחדל (NC – Normally closed) והשנייה מנותקת ממנה (NO – Normally Opened). אם נהפוך בדמיון את התפקידים של המגעים האלה, נראה שזה בדיוק מה שצריך בשביל המכונית: שתי כניסות (פלוס ומינוס), והלחצן בורר מי מהן תגיע ליציאה. נשאר רק לוודא שהחיווט נכון (המינוס של הסוללות למגע NC, הפלוס למגע NO והיציאה מתחברת לחוט שהולך למנוע) וזה יעבוד.

הלחצנים. בתבליט מימין אפשר לראות את סכמת החיבור הפנימית
הלחצנים. בתבליט מימין אפשר לראות את סכמת החיבור הפנימית (לחצו להגדלה)

כתשתית לכל החלקים האלה בחרתי בלוק עץ קטן. לבית הסוללה וללחצנים יש חורים שמאפשרים הברגה קלה כך שהכול מאובטח למקום ופה הילדים יכולים לעזור בהרכבה בכיף. לפני כן חשבתי להכניס הכול לקופסת פרויקטים אטומה מפלסטיק, אבל במחשבה שנייה נראה לי נכון יותר שהילדים יראו בעיניים את הרכיבים והחיווטים, יתרגלו אליהם ויספגו על הדרך את המשמעות שלהם. לשחק בצעצוע כל אחד יכול, ללמוד ממנו חשמל ואלקטרוניקה זה פחות טריוויאלי…

לסיום, הברגתי מין "פגוש" פלסטי בקדמת השלט והוספתי דבק חם, שיחזיקו את כבל ה-USB במקום וימנעו תלישה של החוטים ונזקים דומים במקרה של משיכה חזקה.

החיבורים, יותר מקרוב (לחצו להגדלה)
החיבורים, יותר מקרוב (לחצו להגדלה)

השלט החדש זכה להצלחה מסחררת – בדומה למשחק שבעת המקטעים שבניתי פעם, כנראה שילדים אוהבים את הקטע של רכיבים גולמיים כאלה – וכמובן שהוא מחזיק מעמד הרבה יותר טוב ממה שמתכנני הצעצוע הזדוניים חלמו בסיוטים הכי גרועים שלהם!

 

 

 

 

 

2 תגובות בנושא “סיפור של צעצוע: שלט עמיד יותר”

  1. "הצעצוע המקורי הוא מופת של הפחתת עלויות, עיגול פינות וכנראה גם שנאה יוקדת לילדים באשר הם".

    חחחחח…. זה היה חזק 🙂
    בנוסף על האירוניה שאתה "נפלת בפח" וקנית את הצעצוע.

    בכל אופן אחלה פוסט תודה רבה.

    1. בזכות התגובה שלך נזכרתי – הסיבה האמיתית שקניתי את המכוניות (בחנות פיזית מקומית, לא בהזמנה מסין) הייתה בשביל פרויקט אחר לגמרי, של רובוט בתקציב מינימלי: http://www.ynet.co.il/articles/0,7340,L-4377744,00.html
      ורק אחרי שגמרתי איתו עברתי לפרויקט עם הסרבו. אני אעדכן את זה בפוסט.

      הילדים לא היו אמורים להגיע אליהן, רק כשזה קרה נחשפה הזיבליות של המכוניות האלה במלוא הדרה…

כתיבת תגובה

האימייל לא יוצג באתר. שדות החובה מסומנים *