Sakupljač uzdaha: 10 koraka (sa slikama)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:38

Uzdah v. I. [imp. & str. str. {Uzdahnuto}; str. pr. & vb. n. {Uzdah}}.] 1. Udahnuti veću količinu zraka nego obično i odmah je izbaciti; napraviti duboko pojedinačno čujno disanje, osobito kao rezultat ili nenamjerni izraz umora, iscrpljenosti, tuge, tuge ili slično. [1913 Webster] Opis: Ovo su upute za izgradnju kućnog nadzornog sustava koji mjeri i "prikuplja" uzdahe. Rezultat je fizička vizualizacija količine uzdaha, za osobnu uporabu u domaćem okruženju. Projekt se sastoji od dva dijela. Prvi dio je stacionarna jedinica koja napuhuje veliki zračni mjehur crvene boje po primitku odgovarajućeg signala. Drugi dio je mobilna jedinica, koju nosi korisnik, koja nadzire disanje (preko prsnog remena) i bežično prenosi signal stacionarnoj jedinici kada se otkrije uzdah. Pretpostavke: 1. Imate osnovno razumijevanje tehnika gradnje i izrade, kao i pristup odgovarajućim alatima i objektima. 2. Imate radno znanje o fizičkom računarstvu (čitanje dijagrama krugova) 3. Preplavljeni ste tjeskobom života u lošem stanju i frustrirani što se većina vaših predmeta u kućanstvu bavi samo fizičkim, a ne emocionalnim zdravljem.

Korak 1: Potreban materijal

Ovdje je pregled materijala koji će biti potrebni. Svaka pojedina stranica ima više detalja i linkove gdje možete kupiti neke od ovih materijala. Fizički materijali:> 1, 4x8 list šperploče. Koristio sam komad javorovog sloja trgovine.> 2, 2x2 za konstrukcijski okvir> ~ 2 jarda crvene tkanine od najlonske trake> Nešto labavo crveno platno iz trgovine tkanina> Cijevi od lateksa (unutarnji promjer: 1/8 ", vanjski: 1/4 ")> Drveni vijci (5/16, 3", 4 ")> 1 Zračna pumpa s punjivom baterijom (punjiva brza pumpa Coleman)> 1 jednosmjerni" Nepovratni ventil "> Komad vrtnog crijeva> Tekućina Lateks i crveni pigment ili neki veliki crveni balon. Elektronika, ostalo:> 1, 20 cm senzor rastezanja> 1 crveni RCA kabel, muški i ženski zaglavlji> 1 10K potenciometar s gumbom velike veličine> 1 trosmjerni prekidač> 2 Arduino mikrokontrolera (Diecimille ili noviji)> 2 9V isječke za baterije s 5 mm (u sredini pozitivne) muške utičnice.> 2 xBee bežična modula> 2 xBee šiljka iz LadyAda> 1 FTDI kabel za programiranje xBees> 1 LMC662, "rail-to- šina "OpAmp čip> Razne komponente elektronike (za detalje pogledajte dijagrame kola).

Korak 2: Izgradite i programirajte krug. Hakirajte u zračnu pumpu

Volim početi tako da elektronika prvo počne raditi, obično s prototipom onoga što želim izgraditi (izrađeno od jeftine vanjske šperploče, ili čak kartona i vrućeg ljepila). Elektronika je podijeljena u dva dijela. Ovaj dio je prijemni kraj. Primit će bežični signal iz nosive jedinice i upotrijebiti taj signal za uključivanje zračne pumpe na ~ 2 sekunde, a zatim je isključiti. Između crpke i balona, to je ono što se naziva povratni ventil, koji propušta zrak u jednom smjeru, ali ne druga. Pumpa za zrak je Colemanova punjiva "Quickpump". Sviđa mi se zbog punjive baterije i nastavka za nos različitih veličina. Otvorite pumpu i preradite prekidač tako da premošćuje bateriju i jedan priključak motora. Drugi priključak motora ići će do kolektora tranzistora TIP120. Da biste to učinili, morat ćete odlemiti crnu žicu s drugog terminala motora, a također i odspojiti kabel koji dolazi iz punjača baterija i ide na drugi kraj prekidača. Budite sigurni da ste spojili bateriju motora s arduino napajanjem. Izgradite krug na donjem dijagramu. U prilogu je i PDF za veću rezoluciju. Programirajte arduino pomoću koda navedenog u tekstualnoj datoteci. Morat ćete instalirati ovu biblioteku. Ako ne znate raditi s Arduinom, evo nekoliko referenci kako biste mogli naučiti:> Glavna web stranica Arduina> Freeduino- Spremište znanja i veza s Arduinom> NYU, ITP-ovi kućno mjesto za fizičko računanje s vodičima i referencama.

Korak 3: Izgradite glavnu jedinicu sakupljača uzdaha

Radi sažetosti, neću detaljno opisivati svaki korak u procesu izgradnje glavne jedinice. Dovoljno je reći da to može biti jednostavno ili složeno koliko želite; bilo što, od kartona i vrućeg ljepila do prilagođenih ili naprednijih materijala. Ja sam svoj dizajnirao na ovaj način, što ne znači da je to jedini način na koji se to moglo učiniti. Ako želite slijediti ili razraditi moje upute, pogledajte donji dijagram. Opet je priložen PDF veće rezolucije. Na dijagramu ćete pronaći točna mjerenja i specifikacije o tome kako izgraditi jedinicu na slici ispod. Kao što je navedeno u 2. koraku, ja sam svoj izgradio od šperploče javora javorske klase. Ima lijepo zrno i dobro se reže. Ostavio sam površinu neobrađenom. Nekoliko napomena o dizajnu: Odlučio sam zabiti sve vijke iznutra kako ih ne biste vidjeli izvana. Uvlačenje bušilice u jedinicu može biti teško, pa preporučujem da je izgradite po dijelovima. Nagnuo sam donje rubove okvira 2x2, tako da bi izgledali malo elegantnije kad se vide. Gornji dio s nagnutim uglovima i kružnim otvorom može se ukloniti radi lakšeg popravka unutarnjih dijelova. Pumpa i elektronika bit će smješteni unutar kutije, na polici koju drže dva 2x2 na unutarnjem okviru (vidi dijagram). Razlog zašto sam je izgradio na okviru je da kutovi ostanu kvadratni. U suprotnom, šperploča može doći do savijanja. Na ovaj način, također, sve se može držati zajedno vijcima i stoga lako razbiti na komade.

Korak 4: Napravite zračni mjehur

Željela sam organskiju, mesnatu teksturu zračnog mjehura pa sam je izbacila iz tekućeg lateksa. Tekući lateks različitih vrsta može se kupiti u zanatskoj radnji, rekvizitima ili jednostavno na internetu. Pomiješao sam lateks s crvenim pigmentom kako bih ga obojio i obojao ga, u slojevima, na vanjsku stranu velikog balona. Mnogi slojevi izgrađeni su u veliki, disketni mesnati balon, teksture koju sam stvorio četkom. Jednostavan balon, lopta za plažu ili čak vreća za smeće mogli bi zamijeniti. Na ovoj web stranici potražite različite vrste balona velikih dimenzija.

Korak 5: Kombinirajte elektroniku s glavnom jedinicom. Ugradite povratni ventil i pumpu

Postavite zračnu pumpu i krug unutar glavne jedinice, na donju policu. Sada je vrijeme da uspostavite vezu između zračne pumpe i zračnog mjehura/balona koji će sjediti na površini. Želimo samo da zrak ide u jednom smjeru, a ne da izlazi u drugom smjeru, pa koristimo nešto što se naziva "povratni ventil". Osnovno načelo je da se vrata sa šarkama, gumena membrana ili lopta istiskuju zrakom u jednom smjeru, ali tada sprječavaju povrat zraka. Kupio sam nepovratni ventil na web stranici McMaster Carr; Točnije, naziva se PVC zakretni ventil. Koristim jedan promjera 1 ". Ovaj mi je bio privlačan zbog iznimno niskog" tlaka pucanja "ili pritiska potrebnog za pomicanje barijere. <0,1 psi !! Koristio sam jednostavno vrtno crijevo za bijeg od pumpu, do nepovratnog ventila, zatim s druge strane ventila u balon. Okovci su pravilno spojeni i dimenzionirani, a ja sam upotrijebio malo ljepila da ih dodatno učvrstim i spriječim curenje zraka…

Korak 6: Izradite torbicu za nošenje, šivajte ručku

Uzdisanje se prati pomoću prsnog remena koji ćete nositi. Da biste držali elektroniku i napajanje, morate izgraditi "torbicu". Ovo će biti mobilno i pričvrstit će se na remen na prsima. Nosit ćete ovo sa sobom dok izvršavate svoje dnevne zadatke i nadzirat će vašu aktivnost uzdisanja. Kad se otkrije uzdah, mobilna jedinica će poslati bežični signal glavnoj jedinici. Ponovno možete slijediti dijagram koji sam dao i pronaći mjerenja o tome kako izgraditi kutiju za nošenje. Ili možete odabrati da napravite vlastitu, jedinstvenu verziju ili da je poboljšate. Ja sam svoj modelirao prema raznim vrstama medicinskih uređaja, uređaja za nadzor pacijenata. Napomene: Spojio sam RCA kabel između strujnog kruga i remena senzora/prsnog koša (koraci 7 i 8) tako da se može jednostavno uključiti i izvaditi. Odabrao sam RCA kabel jer je to jednostavan način da imate dvije namotane žice, lijepo zapakirane sa zaglavljem za jednostavno uključivanje/isključivanje. Umetnuo sam RCA kabel u cijev od lateksa, iz estetskih razloga.

Korak 7: Izradite i programirajte krug za otkrivanje uzdaha. Sastavite elektroniku u torbu za nošenje

Slijedite donju shemu sklopa. Priložen je i PDF veće rezolucije. Programirajte Arduino s priloženim kodom. Za praćenje disanja izradit ćemo remen za prsa opremljen senzorom rastezanja. Ekspanzija i kontrakcija prsa pružit će nam podatke koje možemo upotrijebiti, u kodu, za ekstrapolaciju što je normalno disanje, te stoga odrediti s većim udisanjem nego obično (nakon čega slijedi veliki izdah). Potenciometar od 10 ili 20K će se koristiti za biranje granične vrijednosti, koja će predstavljati koliko je velika inhalacija povezana s uzdahom. Kupio sam svoj senzor za istezanje od tvrtke Merlin Robotics, tvrtke u Velikoj Britaniji. Na raspolaganju imaju različite veličine. Koristim senzor od 20 cm. U svom krugu pojačavam signal senzora pomoću otporničkog mosta i opAmp čipa (vidi dijagram). Ovo je metoda koju je predložio proizvođač. Tehnički list možete pronaći na internetu. Napomena: Pretpostavljam da bi se slična ideja mogla napraviti sa senzorom tlaka umjesto senzorom istezanja. Mogli biste pričvrstiti točku pritiska na senzor na neku vrstu cijevi i omotati tu cijev oko prsa. Izbušite rupe na prednjoj strani torbice za nošenje i pričvrstite potenciometar, LED indikator, prekidač za napajanje i nastavak osjetnika rastezanja (RCA, ženski) na njega sa stražnje strane prije nego što ponovno zavrtite kutiju. Napajam Arduino baterijom od 9V. Imam 2 paralelno ožičena pa ću dobiti isti napon, ali udvostručenu amperažu (trajat će duže).

Korak 8: Izrežite i sašite remen na prsima i pričvrstite senzor rastezanja

Osnovna ideja ovdje je da je remen od tkanine omotan oko prsa donjim rebrima (gdje se događa najviše pokreta). Senzor rastezanja premošćuje mali razmak u prsnom pojasu, a ostatak nije rastezljiv pa disanje naknadno deformira senzor po potrebi. Morat ćete mjeriti duljinu remena prema vašem individualnom tipu tijela. Sašila sam dodatnu traku tkanine oko remena, tako da žice mogu sigurno sjediti unutra. S prednje strane, gdje je spoj senzora rastezanja, sašio sam 'rukav' od tkanine koji bi labavo prekrivao senzor kako se ne bi trljao ili oštetio. Na stražnjoj strani prsnog remena napravio sam jednostavan oblik (npr. na ruksaku) za stezanje i otpuštanje remena. Imao sam laserski izrezan oblik od prozirnog akrila (vidi sliku), ali možete ga napraviti na bilo koji način.

Korak 9: Riječ o bežičnoj mreži

Jedna stvar o kojoj još nisam govorio je kako se postiže bežična komunikacija. Koristim bežične modeme xBee. xBee-i su jednostavan način za uspostavljanje bežične veze od točke do točke ili stvaranje mrežaste mreže. Za povezivanje s mojom Arduino pločom koristio sam LadyAdin xBee adapter. Jeftin je, jednostavan za sastavljanje, a postoji i detaljna web stranica s uputama koja objašnjava kako ga konfigurirati. Kombinacijom ove web stranice i poglavlja o radijima xBee u knjizi "Making Things Talk" (Tom Igoe) implementirao sam, vjerojatno, najjednostavniju upotrebu ovih radija, koji su zapravo prilično moćni. Odavde sam nabavio svoje adaptere i xBees (+ odgovarajući kabel). Ovdje su upute za konfiguriranje xBeesa. Jedino u što ne ulazim je kako konfigurirati xBees. Učinio sam to vrlo lako (na macu) transkribiranjem nekog koda iz Igoeine knjige koji koristi Processing za stvaranje jednostavnog terminala za programiranje xBee -a. Taj se kôd nalazi na stranici 198.

Korak 10: Završeno

Čestitamo! Gotovi ste. Sada možete koristiti sakupljač uzdaha za praćenje svog emocionalnog zdravlja.