Covid-19 ventilatora vadības bloks: 10 soļi

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:53

Šis projekts ir prototips, kas paredzēts pūļa ventilatoram Ventilator Crowd.

Šī projekta publiski pieejamā vietne ir šeit:

Tas tiek dalīts šeit, lai citi varētu balstīties uz mūsu pašreizējo darbu, lai uzzinātu par šiem kontrolieriem un saprastu, ko mēs darām. Ņemiet vērā, ka šis projekts vēl nav pārbaudīts un tam nav apstiprinājumu medicīniskai lietošanai. Šo kontrolieri nedrīkst izmantot medicīniskiem vai ar drošību saistītiem mērķiem. Šajā formā tas ir paredzēts kā mācību līdzeklis, nevis medicīnas aprīkojuma vienība.

Šis kontrolieris ir paredzēts kā galvenais kontrolieris daudziem mūsu alternatīvajiem ventilatoru modeļiem. “Stenda testa” demonstrācijas versija darbina nelielu 9 g servo - vienkārši parādīt vadības uzvedību. Pilnīga prootipa vienība pārspēj PWM signālu, ko pēc tam mēs varam izmantot kā ievadi cita veida mehāniskiem izpildmehānismiem. Programmatūras pielāgošana darbam ar pakāpju motoru ir salīdzinoši vienkārša.

Piegādes

1. Arduino Uno SMD R3

2. Sērijas 2004 20x4 LCD displeja modulis

3. Rotācijas kodētājs KY-040

4. NXP IC, SPIEDIENA SENSORS MPX5010DP

5. 2 gaismas diodes - 1 zaļa, 1 sarkana (vai citas kontrastējošas krāsas)

6. Lodējams prototipa dēlis (aptuveni 90x70mm)

7. Plastmasas elektronikas projekta korpuss 220 x 150 x 64 mm

8. M3 skrūves, uzgriežņi un statīvi dēļa montāžai

9. 2 x 200 omi, strāvas ierobežošanas rezistori gaismas diodēm

10. 1 x 10k omi, pievilkšanas rezistors rotējošam slēdzim

1. darbība. Maizes dēļa versija

Šī ir kontroliera pamata maizes dēļa versija - pirms spiediena mērīšanas devēja pievienošanas un pirms boksa.

2. darbība: maizes dēļa versija - shematiska

Šī ir maizes dēļa versijas shēma. Izmantojot šo saiti, var piekļūt skaidrākai versijai, taču ņemiet vērā, ka rotējošajam centra spiediena slēdzim ir nepieciešams papildu 10k omu pievilkšanas rezistors, kas nav parādīts ķēdē:

www.circuito.io/app?components=512, 9590, 95…

Šī versija ir parādīta ar servo, kas darbojas kā saprātīgs vizuāls demonstrējums galda testēšanai. Protams, ar to nepietiek, lai faktiski vadītu īstās ventilācijas iekārtas mehāniku, taču tas palīdz padarīt paredzamo darbību redzamu, veicot pārbaudi uz galda.

3. darbība: uzstādiet Arduino kastes pamatplāksnē

Uzstādot Arduino uz kastes pamatnes, kastes priekšpuse ir “tīra” un glīta. Es domāju, ka tas ir pats par sevi saprotams - bet nepieļaujiet kļūdu, atzīmējot un urbjot 4 caurumus. Drīzāk atzīmējiet Arduino vispārējo atrašanās vietu. Atzīmējiet un izurbiet vienu caurumu. Pēc tam ievietojiet skrūvi, novietojiet Arduino uz skrūves, pēc tam atzīmējiet un urbiet otro skrūves vietu. Atkārtojiet to pēdējām 2 skrūvēm, lai viss būtu izlīdzināts.

4. solis: uzstādiet daudzfunkcionālo slēdzi un spiediena devēju uz prototipa plates

Nav ideāli, ja prototipa plāksnes abās pusēs ir komponenti. Bet šajā gadījumā bija maz iespēju; spiediena devēja vertikālais augstums ir gandrīz tāds pats kā rotējošajam slēdzim. Ja abas sastāvdaļas būtu vienā plāksnes pusē, tad grozāmā regulatora centrālā ass neizstieptu kastes virsmu.

Tātad šajā gadījumā mēs uzstādām rotācijas slēdzi vienā plāksnes pusē un spiediena devēju otrā.

5. darbība: uzstādiet gaismas diodes uz prototipa plates

Gaismas diodes tiek izmantotas, lai norādītu ieelpas un izelpas ciklus. Tiem jābūt redzamiem caur kastes priekšpusi, un tādēļ tie atrodas tajā pašā prototipa plāksnes pusē, kurā ir rotējošais kontrolieris.

6. darbība: izgrieziet caurumus kastes priekšpusē

Šī ir kļūdu iespējama darbība, kuras rezultātā kastīte var tikt bojāta vai kurā displejs un vadības ierīces nav pareizi novietotas. Esiet ļoti uzmanīgs, mērot kastīti un atzīmējot displeja izgriezto kvadrātu kastes malās. Pārbaudiet, vai ap atveri ir pietiekami daudz vietas displeja plāksnei, lai tā ietilptu-ievērojot, ka displeja shēmas plate ir vairākus milimetrus lielāka nekā pats displejs.

Visiem caurumiem, kurus nepieciešams izgriezt, ieteicams izgriezt papīra veidnes. Tas nodrošina labu piemērotību. Vēl viena izplatīta kļūda ir caurumu izgriešana aizmugurē uz priekšu, sajaucot sastāvdaļu orientāciju. Skaidri atzīmējiet veidni kā vērstu uz priekšu vai atpakaļ un atzīmējiet kreiso un labo pusi, kā parādīts šajā attēlā.

7. solis: uzstādiet prototipa dēli kastes apakšā, izmantojot starplikas

Lai gan displeju un shēmas plati būtu vieglāk pieskrūvēt kārbas priekšpusei, tam ir divi trūkumi. Pirmkārt, tas padara kastes priekšpusi neglītu. Šeit parādītās metodes rezultātā kastes priekšpusē nav skrūvju - ļoti „tīrs” dizains. Otrkārt, šī metode atvieglo montāžu un elektroinstalāciju. Visas sastāvdaļas var salikt korpusa apakšā, pēc tam priekšējo virsmu var vienkārši novietot uz pamatnes. Sastāvdaļu uzstādīšana kārbas priekšpusē var būt sarežģīta, jo kastes sānu dēļ ir ierobežots vietas daudzums.

Jautājums ir.. kā urbt caurumus kastes apakšā, lai, kad viss ir samontēts, tas viss būtu sakārtots? Mana mīļākā metode ir šāda: piestipriniet displeja plati un shēmas plati kastes priekšpusē, izmantojot lenti. Ielieciet “blu-Tac” vai kādu citu noņemamu “špakteles” materiālu apmēram vietā, kur, jūsuprāt, kājas būs nostiprinātas. Aizveriet kastīti - un kājas izdarīs izdruku tepei pareizajā stāvoklī. Izmantojiet šīs zīmes, lai urbtu un pieskrūvētu displeja un shēmas plates kājas.

8. solis: shēmas plates un displeja plāksnes galīgais stiprinājums pie pamatnes

Šajos divos attēlos redzama displeja plate un shēmas plate, kas uzstādīta uz kastes aizmugurējās plāksnes. Šajā brīdī var pabeigt un pārbaudīt galīgo vadu.

9. solis: valdes elektroinstalācijas shēma, kā parādīts

Diagramma parāda fizisko vadu ar krāsu kodējumu, ko izmantojām mūsu prototipam.

10. darbība. Pēdējā pārbaude un lodziņa aizvēršana

Šeit redzamie attēli parāda montāžas un kastes aizvēršanas pēdējo posmu. Šī konkrētā kaste tiek turēta aizvērta ar 6 skrūvēm pamatnē, tāpēc gala efekts ir tīrs un glīts.

Video sniedz ātru programmatūras demonstrāciju.

Arduino programmatūru var iegūt no Ventilator Crowd Git repozitorija šeit:

github.com/ventilatorcrowd/Ventilator_Ardu…

Pārbaudiet katras programmatūras versijas komentārus, lai pārliecinātos, ka jūsu veidotajai ierīcei ir pareiza versija.

Tāpat kā iepriekš, ņemiet vērā, ka tas ir izstrādes prototips un nav pārbaudīts. Tas nav piemērots medicīniskai lietošanai. Tas ir ievietots šeit, lai izpildītu mūsu apņemšanos dalīties ar visu mūsu izstrādes darbu šajās svarīgajās ierīcēs.