许多人抽太多烟，尤其是当他们沉迷于某种东西而没有注意到他们如何接另一支烟时。 吸烟者的黑匣子（CJK）不允许您在特定时间段内再吸下一支香烟。 在本文中，我将关注一些可能对其他开发有用的细节，尤其是不太出名的Teensy LC控制器（Arduino系列）。
机械师将ChYAK的详细信息打印在3D打印机上，然后将下部，中部和上部组装在一起。
锁定机构是机电的，而基本的锁定功能是纯粹通过机械方式实现的，这使得通过操纵间隙和取出电池而难以裂开NJC。
锁定系统由一个带齿的齿条和一个双稳态棘轮组成，该棘轮允许托盘仅沿关闭方向移动。 在达到预定时间段时，伺服器来回移动一次并推动棘轮，棘轮被设置为第二稳定状态“打开”。 CFC保持打开状态，直到用户机械地拉出托盘为止。 伸出后，托盘将棘轮推入并再次使其处于翘起状态。
装填器以带有四个用于香烟的凹槽的鼓的形式制成。 为了避免试图通过装填器抽烟，棘轮机构不允许在相反的方向上移动，从该方向制造保险杠。
插槽是在顶盖上制成的，它们使您可以消除盒子内香烟的可能变形，并抖落烟丝。
介面为了控制时间，CHYAK中的香烟数量和取出的香烟数量，对OLED显示器进行了监控。 它几乎一直关闭，以便不给电池放电，并且仅通过来自中央电容传感器的信号打开，该信号在将手抬到CHYAK时或在装烟时来自按钮的信号触发。 另一个按钮捕获托盘关闭的瞬间并开始下一个延迟周期。 后壁上还有两个附加的电容式传感器，用于调节香烟计数器（例如，在更换电池时是必需的）。
电子产品该微控制器是Teensy LC。 之所以选择这种与大多数Arduino库兼容的类似于arduin的设备，是因为它支持电容传感器（触摸感应接口（TSI））。 传感器非常灵敏，以至于他们很容易在厘米的距离上感觉到举手。 Teensy LC具有所谓的LLWU模式，在该模式下，除1-kHz振荡器外，所有模块均处于睡眠模式。 您可以通过4种方式退出此睡眠模式：a）从电容传感器获取中断，b）从引脚获取中断，c）获取1-kHz计数器（低功耗定时器LPTMR）的溢出，d）从警报获取中断。
这给作者带来了麻烦：在最初的计划中，举手时要用TSI唤醒，而LPTMR则需要定期中断以调整TSI级别（取决于环境条件）和时间控制。 但是事实证明，LPTMR用于TSI的功能，因此不能用作时间计数器。 （LPTMR溢出中断是TSI的硬件触发，当然必须快速监视传感器。通常将此计数器预设为负1，以便以最高的1 kHz频率轮询TSI）。
另一种可能性是使用RTC警报中断，但事实是Tenency LC没有实时时钟（RTC）。 相反，RTC位于处理器本身中，但是板上没有RTC石英的接线。 但是，处理器开发人员留出了一些漏洞来询问思想。 1kHz振荡器（在睡眠模式下运行）可用作控制器RTC寄存器的源。 事实证明，RTC不能计数第二个间隔（如使用32 kHz石英时），而可以计数32秒（如果使用1 kHz振荡器）。 当然，这种准确性是不够的。 但是有一个出路。
运作方式如下：
有一个RTC时间预分频器寄存器（RTC_TPR）。 该16位寄存器对振荡器的脉冲进行计数。 溢出时，RTC时间秒寄存器（RTC_TSR）将增加1。 在经典模式下，这些秒数与RTC时间警报寄存器（RTC_TAR）进行比较，并且在它们重合时会生成警报中断。 当使用常规的32kHz石英时，不会预先安装RTC_TSR，但是每次都会从零开始计数（从32768到溢出（秒））。 但是，如果我们每次都预先安装RTC_TSR，并考虑到我们有一个慢速的1kHz振荡器，则我们可以获得一个高达毫秒精度的警报中断（不考虑振荡器本身的不准确性）。 当然，还应相应地重新计算RTC_TAR。
例如，如果要将周期设置为87秒，则必须在RTC_TSR中写入2（2 * 32768 = 65536ms = 65.536s），在RTC_TAR中写入2，在RTC_TSR中写入32768-（87 * 1000-65536）= 11304。 然后在第一次RTC_TPR溢出之前将经过32.768-11.304 = 21.464秒，并且将两个完整周期2 * 32.768 = 65.536添加到它们中，这将仅为21.464 + 65.536 = 87秒
一般来说，像这样：
void setAlarm(uint32_t seconds ) { RTC_SR = 0;
甚至我们都可以监视总时间（误差高达1kHz的振荡器），例如，如果在程序开始时所有RTC寄存器均为零：
timeEllapsed=(RTC_TSR*32768+RTC_TPR)/1000
1kHz振荡器的精度很小，但就我们的目的而言已经足够了。 应当注意的是，在启动新警报时，我们会修改RTC寄存器，因此，如果您需要监视时间，则必须在警报开始之前记住它们，并且在退出警报中断后，将考虑到休眠所花费的时间来重新计算它们。 我已经在这里进行了详细描述：
关于Teency LC的RTC在CJC中，每隔10分钟就会有一次中断，测量并存储没有手的情况下来自电容传感器的信号电平。 这样做是为了能够可靠地跟踪信号接近时的变化。 在背景为〜500个单位的情况下，我们使用了〜20个单位的多余水平，这使得可以在5-10mm的距离内感觉到手。 背景水平取决于温度和湿度，因此出于可靠性考虑，应定期进行调整。 我认为这是处理器开发人员的缺陷。 他们为什么不给机会同时从TSI和其他一些低功耗计数器中唤醒（只需再增加一个寄存器），因为即使您不需要定时器用于其他目的，TSI电平的定期调整也是强制性的！
现在大约要消耗能量。 在LLWU睡眠模式下，如果没有车身套件，Teensy LC消耗约15 uA。 我们必须连接另一个OLED显示器和一个伺服器。 这两个器件即使在无源状态下也具有大的泄漏电流。
OLED一切都很简单，这是Adafruit 0.96英寸单色128x64 OLED显示器，由3.3V供电，开启时消耗大约20 mA的电流（取决于所涉及的像素数量），并由SPI控制。 也就是说，只需将其电源输入连接到Teensy LC（Teency具有不同类型的输出）的20毫安输出，就可以完成。 当每个人都在睡觉时，该输出将简单地转换为第三状态，并且电流不会流经显示器，唤醒后，输出将转换为输出高态，并变为用于显示器的Vcc。
伺服稍微复杂一些。 待机模式下的伺服消耗的电流约为2 mA，这当然是不可接受的。 因此，您必须在睡眠时完全将其关闭。 与经典Arduin不同，Teensy LC的电源选择非常少：直接连接1.7-3.3 V或2.6-5.5 V（内部稳压器打开）。 通常可访问的伺服器至少在1S Lipo电压下工作，这是3.3-4.2V。因此，我们需要打开三个串联的标准电池，以使其具有3.3（放电）至4.6 V（新）的电压。 对于大多数伺服器，3.3 V处于工作极限，因此不能直接使用Teensy输出（对于OLED）。 是的，旋转过程中的电流约为50 mA，这对于Teensy LC来说有点大。 因此，伺服器通过MOSFET开启：
接通电源后，这似乎是不安全的，因为当MOSFET关断时，PWM ctrl输入端的电压超过3.3 V，而Tennsy LC输入端不能承受5V的电压（不同于经典的Arduin）。 但是，您不必担心这一点，要记住电流PWM ctrl非常小，并且不必担心处理器输入处的限流二极管（不允许超过Vcc + 0.5的原因在该二极管中），而且其电流与闭合二极管的电流相当他甚至不会处于打开状态。
在CHYAK中，我使用HK282且具有3.3V的阈值（仅因为我拥有它）。 根据用于OLED的方案，某些低电压和低功率伺服器可以直接从Teensy输出供电。
结果，睡眠模式下的电流竟然约为50 uA，可能有可能进一步降低电流，但我认为这已经足够了（如果仅处于睡眠状态，电池应使用超过4年：2000mAh / 0.05mA）。
技术性在Monoprice Ultimate 3D打印机上打印，PLA塑料，0.4毫米喷嘴，0.2毫米层。 有关锁定机构的详细信息，精度为0.1毫米。 弹簧也打印在3D打印机上。 打字很久了。 例如，最中间的部分（具有许多内部零件以及用于电子设备和电线的双壁）印刷了20个小时。 用氰基丙烯酸酯胶粘在一起。 如果里面有东西破破烂烂，就不可能辨认出来（保护免受疯子吸烟者的侵害），您将不得不像存钱罐一样打破它，然后再次打印（赞成3D打印机的说法）。 图纸和动画是在AtmelStudio开发环境SolidWorks中制作的（是的，通过VisualMicro，像Arduino这样的开箱即用的支持AVR（teency））。