Nopūšu savācējs: 10 soļi (ar attēliem)

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:59

Nopūta pret i. [imp. & lpp. lpp. {Nopūtās}; lpp. pr. & vb. n. {Nopūtās}.] 1. Ieelpot lielāku gaisa daudzumu nekā parasti un nekavējoties to izraidīt; veikt dziļu vienreizēju dzirdamu elpošanu, it īpaši kā noguruma, izsīkuma, bēdu, bēdu vai tamlīdzīgas darbības rezultāts. [1913 Webster] Apraksts: Šie ir norādījumi mājas uzraudzības sistēmas izveidošanai, kas mēra un “savāc” nopūtas. Rezultāts ir fiziska vizualizācija par nopūtu daudzumu personiskai lietošanai mājas apstākļos. Projekts sastāv no divām daļām. Pirmā daļa ir stacionāra iekārta, kas piepūš lielu sarkanu gaisa pūsli, saņemot atbilstošu signālu. Otrā daļa ir mobila ierīce, ko nēsā lietotājs, kas uzrauga elpošanu (izmantojot krūšu siksnu) un bezvadu režīmā paziņo signālu stacionārajai ierīcei, kad tiek konstatēta nopūta. Pieņēmumi: 1. Jums ir pamatzināšanas par celtniecības un izgatavošanas paņēmieniem, kā arī piekļuve atbilstošiem instrumentiem un aprīkojumam. 2. Jums ir praktiskas zināšanas par fizisko skaitļošanu (shēmu lasīšana) 3. Jūs esat pārņēmis satraukums dzīvot neveiksmīgā stāvoklī un esat neapmierināts, ka lielākā daļa jūsu sadzīves priekšmetu risina tikai fizisko, nevis emocionālo veselību.

1. darbība. Nepieciešamais materiāls

Šeit ir pārskats par materiāliem, kas būs nepieciešami. Katrā atsevišķā lapā ir sīkāka informācija un saites, kur var iegādāties dažus no šiem materiāliem. Fiziskie materiāli:> 1, 4x8 saplākšņa loksne. Strukturālajam rāmim es izmantoju veikala kvalitātes kļavas slāni.> 2, 2x2> 2 jardi sarkana neilona siksnas auduma> Daži vaļīgi sarkani audumi no audumu veikala> Lateksa caurules (iekšējais diametrs: 1/8 ", ārējais): 1/4 ")> Koka skrūves (5/16, 3", 4 ")> 1 Ar akumulatoru darbināms gaisa sūknis (Coleman atkārtoti uzlādējams ātrsūknis)> 1 vienvirziena" pretvārsts "> Dārza šļūtenes gabals> Šķidrums Lateksa un sarkans pigments vai liels sarkans balons. Elektronika, dažādi:> 1, 20 cm stiepes sensors> 1 sarkans RCA kabelis, vīriešu un sieviešu galvenes> 1 10K potenciometrs ar liela izmēra pogu> 1 trīsceļu pārslēgšanas slēdzis> 2 Arduino mikrokontrolleri (Diecimille vai jaunāki)> 2 9V akumulatora skavas ar 5 mm (centrā pozitīvi) ligzdām.> 2 xBee bezvadu moduļi> 2 xBee shiels no LadyAda> 1 FTDI kabelis xBees programmēšanai> 1 LMC662, "sliede līdz sliede "OpAmp mikroshēma> Dažādi elektronikas komponenti (sīkāku informāciju skatiet shēmās).

2. darbība: shēmas izveidošana un programmēšana. Uzlauziet gaisa sūkni

Man patīk sākt ar to, ka vispirms darbojas elektronika, parasti ar prototipu tam, ko vēlos veidot (izgatavots no lētas ārējās saplākšņa vai pat kartona un karstās līmes). Elektronika ir sadalīta divās daļās. Šī daļa ir saņemšanas gals. Tas saņems bezvadu signālu no valkājamas vienības un izmantos šo signālu, lai ieslēgtu gaisa sūkni ~ 2 sekundes un pēc tam to izslēgtu. Starp sūkni un balonu tiek saukts pretvārsts, kas ļauj gaisam iziet vienā virzienā, bet nevis otrs. Gaisa sūknis ir Coleman uzlādējams "Quickpump". Man tas patīk uzlādējamā akumulatora un dažāda izmēra deguna stiprinājumu dēļ. Atveriet sūkni un pārstrādājiet pārslēgšanas slēdzi tā, lai tas savienotu starp akumulatoru un vienu motora spaili. Otrs motora terminālis darbosies līdz TIP120 tranzistora kolektoram. Lai to izdarītu, no otrā motora spailes ir jāizlodē melnais vads, kā arī jāizlādē vads, kas nāk no akumulatora lādētāja un pāriet uz pārslēgšanas slēdža otru galu. Noteikti samontējiet motora akumulatoru ar arduino barošanas avotu. Izveidojiet ķēdi zemāk redzamajā diagrammā. Augstākai izšķirtspējai ir pievienots arī PDF fails. Programmējiet arduino ar kodu, kas iekļauts teksta failā. Jums būs jāinstalē šī bibliotēka. Ja jūs nezināt, kā strādāt ar Arduino, šeit ir dažas atsauces, lai jūs varētu uzzināt:> Galvenā Arduino vietne> Freeduino- Arduino zināšanu un saišu krātuve> NYU, ITP mājas fiziskās skaitļošanas vietne ar apmācībām un atsaucēm.

3. darbība: izveidojiet nopūtu savācēja galveno bloku

Īsuma labad es sīkāk neaprakstīšu katru soli galvenās vienības veidošanas procesā. Pietiek pateikt, ka tas var būt tik vienkārši vai sarežģīti, cik vēlaties; jebko, sākot no kartona un karstas līmes līdz individuāli izgatavotiem vai modernākiem materiāliem. Es esmu izstrādājis savu šādā veidā, kas nenozīmē, ka tas ir vienīgais veids, kā to varētu izdarīt. Ja vēlaties sekot maniem norādījumiem vai tos sīkāk izstrādāt, skatiet tālāk redzamo diagrammu. Atkal ir pievienots augstākas izšķirtspējas PDF fails. Diagrammā jūs atradīsit precīzus mērījumus un specifikācijas, kā izveidot ierīci, kas attēlota zemāk. Kā minēts 2. solī, es raktuvi izveidoju no veikala kvalitātes kļavas saplākšņa. Tam ir jauki graudi un labi sagriež. Es atstāju virsmu neapstrādātu. Pāris dizaina piezīmes: Es nolēmu visas skrūves ieskrūvēt no iekšpuses, lai jūs tās neredzētu no ārpuses. Var būt sarežģīti ielīst urbjmašīnas iekšpusē, tāpēc iesaku to veidot pa daļām. Es noliecu 2x2 rāmja apakšējās malas, lai redzot tās izskatītos nedaudz gludākas. Augšējais gabals ar izgrieztiem stūriem un apaļu atveri ir noņemams, lai viegli salabotu iekšējās daļas. Sūknis un elektronika atradīsies kastes iekšpusē, uz plaukta, ko tur divi divi 2x2 iekšējā rāmī (skat. Diagrammu). Iemesls, kāpēc es to uzbūvēju uz rāmja, ir tāds, lai stūri paliktu kvadrātveida. Pretējā gadījumā saplāksnim var būt tendence deformēties. Arī šādā veidā visu var turēt kopā ar skrūvēm un tāpēc viegli sadalīt gabalos.

4. solis: izveidojiet gaisa pūsli

Es gribēju organiskāku, mīkstāku gaisa urīnpūšļa tekstūru, tāpēc izmetu to no šķidrā lateksa. Daudzu veidu šķidru lateksu var iegādāties amatniecības veikalā, aksesuāru veikalā vai viegli internetā. Es sajaucu lateksu ar sarkanu pigmentu, lai to krāsotu, un krāsoju to slāņos uz liela balona ārpuses. Daudzi slāņi, kas izveidoti, veidojot lielu, floppy gaļīgu balonu, ar tekstūru, ko izveidoju ar suku. Vienkāršs balons, pludmales bumba vai pat atkritumu maiss varētu aizstāt. Pārbaudiet šo vietni, lai uzzinātu par dažāda veida liela izmēra baloniem.

5. darbība: apvienojiet elektroniku ar galveno ierīci. Uzstādiet pretvārstu un sūkni

Novietojiet gaisa sūkni un ķēdi galvenās ierīces iekšpusē, apakšējā plauktā. Tagad ir pienācis laiks izveidot savienojumu starp gaisa sūkni un gaisa pūsli/balonu, kas atradīsies uz virsmas. Mēs vēlamies, lai gaiss iet tikai vienā virzienā, nevis izplūst citā virzienā, tāpēc mēs izmantojam kaut ko, ko sauc par "pretvārstu". Pamatprincips ir tāds, ka ar eņģēm atveramas durvis, gumijas diafragma vai lodīte tiek izspiesta ar gaisa plūsmu vienā virzienā, bet pēc tam neļauj gaisam atgriezties. Es nopirku pretvārstu McMaster Carr vietnē; Precīzāk to sauc par PVC šūpošanās pretvārstu. Es izmantoju 1 collu diametru. Šis man bija pievilcīgs, jo tas bija ārkārtīgi zems "plaisāšanas spiediens" vai spiediens, kas nepieciešams barjeras pārvietošanai. <0,1 psi! Es izmantoju vienkāršu dārza šļūteni, lai palaistu no sūkni uz pretvārstu, tad no vārsta otras puses uz balonu. Armatūra ir savienota un izmērīta pareizi, un es izmantoju kādu līmi, lai tos vēl vairāk nostiprinātu un novērstu gaisa noplūdi…

6. darbība: izveidojiet somu, šujiet rokturi

Nopūta tiek uzraudzīta ar krūšu siksnu, kuru nēsāsit. Lai noturētu elektroniku un strāvas padevi, jums ir jāveido "soma". Tas būs mobils un piestiprinās pie krūšu siksnas. Jūs to nēsāsiet sev līdzi, veicot ikdienas uzdevumus, un tas uzraudzīs jūsu nopūšanās aktivitātes. Kad tiek konstatēta nopūta, mobilā ierīce nosūtīs bezvadu signālu galvenajai ierīcei. Atkal varat sekot manis sniegtajai diagrammai un atrast mērījumus, kā izveidot pārnēsāšanas kasti. Vai arī jūs varat izvēlēties izveidot savu unikālo versiju vai uzlabot manu. Es modelēju raktuves pēc dažāda veida medicīniskām pacientu uzraudzības ierīcēm. Piezīmes. Es savienoju RCA kabeli starp ķēdi un sensoru/krūšu siksnu (7. un 8. darbība), lai to varētu viegli pievienot un izņemt no kastes. Es izvēlējos RCA kabeli, jo tas ir vienkāršs veids, kā iegūt divus dzīslas vadus, kas ir labi iepakoti ar viegli pievienojamu/atvienojamu galveni. Estētisku apsvērumu dēļ es iebīdīju RCA kabeli lateksa caurulītes garumā.

7. darbība. Izveidojiet un programmējiet ķēdi nopūtu noteikšanai. Salieciet elektroniku somā

Izpildiet zemāk esošo shēmu. Pievienots arī augstākas izšķirtspējas PDF fails. Programmējiet Arduino ar norādīto kodu. Lai uzraudzītu elpošanu, mēs izgatavosim krūšu siksnu, kas aprīkota ar stiepes sensoru. Krūškurvja izplešanās un saraušanās sniegs mums datus, ko mēs varam kodā izmantot, lai ekstrapolētu, kas ir normāla elpošana, un tāpēc ar lielāku nekā parasti ieelpošanu (kam seko liela izelpa) noteikt. Lai iestatītu sliekšņa vērtību, tiks izmantots 10 vai 20K potenciometrs, kas parādīs, cik liela inhalācija ir saistīta ar nopūtu. Es nopirku savu stiepes sensoru no Merlin Robotics, Apvienotās Karalistes uzņēmuma. Tie piedāvā dažādus izmērus. Es izmantoju 20 cm sensoru. Savā ķēdē es pastiprinu signālu no sensora ar rezistoru tiltu un OpAmp mikroshēmu (skat. Diagrammu). Šī ir ražotāja ieteiktā metode. Datu lapu varat atrast internetā. Piezīme. Es domāju, ka līdzīgu ideju varētu izdarīt ar spiediena sensoru, nevis stiepes sensoru. Jūs varētu piestiprināt sensora spiediena punktu pie kāda veida caurulēm un aptīt šo cauruli ap krūtīm. Izurbiet caurumus somiņas priekšpusē un piestipriniet tam potenciometru, indikatora gaismas diodi, strāvas slēdzi un stiepes sensora stiprinājumu (RCA, sieviete) no aizmugures, pirms salieciet to atpakaļ. Es baroju Arduino ar 9V akumulatoru. Man ir 2 vadi paralēli, tāpēc es saņemšu tādu pašu spriegumu, bet divkāršu strāvas stiprumu (tas kalpos ilgāk).

8. darbība: sagrieziet un šujiet krūšu siksnu un pievienojiet stiepes sensoru

Pamatideja šeit ir tāda, ka auduma siksnu ap krūtīm aptin apakšējās ribas (tur, kur notiek visvairāk kustību). Stiepšanās sensors savieno nelielu plaisu krūšu siksnā, pārējā daļa nav izstiepta, tāpēc elpošana pēc vajadzības deformē sensoru. Jums būs jāmēra siksnas garums atbilstoši jūsu individuālajam ķermeņa tipam. Ap siksnu uzšuvu papildu auduma sloksni, lai vadi varētu droši sēdēt iekšā. Priekšpusē, kur ir stiepes sensora savienojums, es uzšuju auduma uzmavu, kas brīvi pārklātu sensoru, lai tas netiktu berzēts vai bojāts. Krūšu siksnas aizmugurē es izveidoju vienkāršu formu (piemēram, uz mugursomas) siksnas pievilkšanai un atslābināšanai. Man bija lāzera forma, kas izgriezta no caurspīdīga akrila (skat. Attēlu), bet jūs to varat izgatavot jebkurā veidā.

9. solis: vārds par bezvadu

Viena lieta, par ko es vēl neesmu runājis, ir tas, kā tiek panākta bezvadu komunikācija. Es izmantoju xBee bezvadu modemus. xBee ir vienkāršs veids, kā izveidot bezvadu savienojumu starp punktu vai izveidot acu tīklu. Lai izveidotu savienojumu ar manu Arduino plati, es izmantoju LadyAda xBee adapteri. Tas ir lēts, viegli saliekams, un tajā ir detalizēta instrukciju vietne, kurā paskaidrots, kā to konfigurēt. Izmantojot šīs vietnes kombināciju un nodaļu par xBee radio grāmatā "Making Things Talk" (Tom Igoe), es īstenoju, iespējams, vienkāršāko šo radioaparātu izmantošanu, kas patiesībā ir diezgan jaudīgi. Es saņēmu savus adapterus un xBees (+ atbilstošo kabeli) no šejienes. Norādījumi par xBees konfigurēšanu ir šeit. Vienīgais, ko es neiedziļinos, ir tas, kā konfigurēt xBees. Es to izdarīju ļoti viegli (uz mac), pārrakstot kādu kodu no Igoe grāmatas, kurā tiek izmantota apstrāde, lai izveidotu vienkāršu termināli xBee programmēšanai. Šis kods ir 198. lpp.

10. solis: pabeigts

Apsveicu! Jūs esat pabeidzis. Tagad jūs varat izmantot savu nopūtu savācēju, lai uzraudzītu savu emocionālo veselību.