Jeftini ventilator ESP32: 4 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:33

Pozdrav svima!

Kao što svi znamo, COVID19 je jedina tema ovih dana. Ovdje u Španjolskoj bolest jako pogađa. Iako se čini da se situacija polako kontrolira, nedostatak aparata za disanje u bolnicama doista je ozbiljan problem. Stoga sam, iskoristivši vrijeme koje nam daje zatvorenost, odlučio razviti vlastiti model (SAMO KAO EKSPERIMENTALNA VJEŽBA).

Pribor

Ovdje imate popis materijala

DM ploča debljine 10 mm ---------------------------------------------- -7 €

Metakrilatna ploča debljine 5 mm ------------------------------------ 12 €

AMBU ------------------------------------------------- ------------------------- 17 €

Motori NEMA17 (2 oz.) --------------------------------------------- ------ 12 €

TTGO-T DISPLAY ploča --------------------------------------------- ------ 6 €

Upravljački program DVR8825 (2 zvuka) -------------------------------------------- -------- 2 €

Linearni ležaj 8mm (4uds) -------------------------------------------- ---- 6 €

Vodič za 3D pisač 8 mm do 400 mm (2 uds) ---------------------------- 10 €

DC-DC odstupanje ---------------------------------------------- ------------- 1 €

Napajanje 12v 3A ---------------------------------------------- -------- 13 €

Mali električni materijal, otpornici, kondenzatori 100mf, žice) ----- 8 €

UKUPNO _ 93 €

Svi su materijali prilično pristupačni i kupuju se u lokalnim prodavaonicama hardvera i on-line trgovinama (Amazon, Ali-Express).

Korak 1: Softver

Za ovaj projekt koristio sam ova tri programa. Autocad za projektiranje u 3d -u je program koji mi je najviše poznat iako možete odabrati drugi.

Odabrao sam Arduino IDE za programiranje ploče ESP32. Ovdje postoje i različite opcije, poput mikropitona.

Slic3r se koristio kao laminator za 3D tiskane dijelove.

Dijelim ove dvije datoteke: cad datoteku i arduino skicu.

Korak 2: Proces

Kad sam shvatio da postoji problem zbog nedostatka ventilatora u bolnicama, vidio sam i kako je zajednica proizvođača u Španjolskoj počela raditi te je došlo do nekoliko projekata respiratora.

Osobno se nisam uključio u bilo koji od njih jer ima mnogo bolje kvalificiranih ljudi i moja je prva ideja bila pokušati izraditi jedan od tih projekata, ali zbog nedostatka materijala pokušao sam napraviti jedan sa stvarima koje sam imao na raspolaganju.

Dizajn uređaja inspiriran je 3D pisačem, a svi su dijelovi uključeni u datoteku cad. Glavni dijelovi izrađeni su od DM -a i zalijepljeni među njih. Zagrade, tenzori i lopata tiskani su u PLA

Mislio sam da bi koračni motor mogao biti dobra opcija zbog svoje preciznosti. Tako sam dizajnirao mobilni stol, podršku i dodao lopatu koja gura AMBU (dizajn zajednice proizvođača). Prvi testovi su bili s jednim motorom, jer još nisam imao AMBU. Na temelju primjera gradio sam kôd i dodavao funkcionalnosti:

Senzor temperature i zujalica za konfiguriranje alarma prekomjerne temperature na motoru.

Dva potenciometra za regulaciju brzine i volumena pogonskog zraka.

Dva Hall senzora za bolju kontrolu položaja aktuatora.

Prvi problem pojavio se kad je stigao AMBU i shvatio sam da motor nema dovoljno snage.

Tražio sam različite opcije kao što su servo motori od 360º ili istosmjerni motori sa smanjenjem, a oba su mogla poslužiti, ali nisu bili dostupni.

Tada mi je netko rekao da koristim dva motora, pa sam umjesto čekanja počeo raditi s materijalima koje sam imao. Nakon nekoliko prilagodbi počeo sam kodirati.

Korak 3: Kôd

Htio sam vas zamoliti da se ne plašite ako vidite mnogo pogrešaka u kodu, upravo sam naučio ono što znam pretražujući web.

Bilo je jako teško i bilo bi mi nemoguće bez knjižnica i vodiča. Također sam spreman saslušati sve savjete, poboljšanja ili bilo kakve konstruktivne komentare.

Napisao sam neke napomene u kodu u slučaju da ga netko želi slijediti, uzeti kao polazište ili ga poboljšati.

U osnovi, skica radi s motorom na sljedeći način;

-Natrag do kuće označen Hall senzorom

-Nastavite na željeni položaj kontrolirajući glasnoću i brzinu.

Ostale dodatne funkcije su tft zaslon za prikaz podataka, temperaturni senzor za praćenje temperature motora i zvučni signal kao alarm.

Imam drugu verziju koda za praćenje putem mqtt putem aplikacije Blynk, Imao sam problema s implementacijom ovog koda s potenciometrima pa se količina i brzina zraka mogu mijenjati kroz aplikaciju. Također sam implementirao alarm koji šalje e -poruku ako uređaj otkaže i ne prođe kroz senzore Hall -a. TTGO-DISPLAY se jednostavno napaja baterijom 18650 kao sustavom za hitne slučajeve koji bi mogao poslati alarm ako se općenito smanji napajanje.

Korak 4: ZAKLJUČAK

Ovo je projekt koji sam napravio eksperimentalno i iskoristio bih ga samo da mi je to posljednja prilika.

I to samo sa snažnijim i pouzdanijim motorima.

Ovdje u Španjolskoj čini se da su potrebe za respiratorima pokrivene, ali ako se u drugim zemljama COVID19 proširi kao ovdje, trebat će im mnogo ventilatora i vrlo su skupi uređaji.

Ako netko može koristiti moj projekt kao polazište ili inspiraciju, bio bih izuzetno sretan.

OSTANITE KOD KUĆE I ČUVAJTE SIGURNO