Covid-19 szellőztető vezérlőegység: 10 lépés

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:40

Ez a projekt a Ventilator Crowd, tömegből származó lélegeztetőgép prototípusa.

A projekt nyilvános weboldala itt található:

Azért osztjuk meg itt, hogy mások is építhessenek jelenlegi munkánkra, megismerhessék ezeket a vezérlőket, és megértsék, mit csinálunk. Ne feledje, hogy ezt a projektet még nem tesztelték, és nincs jóváhagyása orvosi használatra. Ezért ezt a vezérlőt semmilyen orvosi vagy biztonsági célra nem szabad használni. Ebben a formában tanulási forrásként szolgál, nem pedig orvosi felszerelésként.

Ez a vezérlő számos alternatív szellőztető kialakításunk központi vezérlőjeként szolgál. A „próbatest” bemutató verzió egy kicsi 9 g -os szervót hajt meg - egyszerűen bemutatható a vezérlési viselkedés. A teljes prootípus egység PWM jelet használ, amelyet bemenetként használhatunk más típusú mechanikus hajtóművekhez. A szoftver léptetőmotorral történő működtetéséhez viszonylag egyszerű.

Kellékek

1. Arduino Uno SMD R3

2. Sorozat 2004 20x4 LCD kijelző modul

3. KY-040 forgó jeladó

4. NXP IC, NYOMÁSSZENZOR MPX5010DP

5. 2 LED - 1 zöld, 1 piros (vagy más kontrasztos szín)

6. Forrasztható prototípus tábla (kb. 90x70 mm)

7. Műanyag elektronikai projektház 220 x 150 x 64 mm

8. M3 csavarok, anyák és állványok a szerelőlaphoz

9. 2 x 200 ohmos, áramkorlátozó ellenállás LED-ekhez

10. 1 x 10k ohm, felhúzó ellenállás forgókapcsolóhoz

1. lépés: Kenyeretábla verzió

Ez a vezérlő alapvető kenyérlapos változata - a nyomásmérő átalakító hozzáadása és a bokszolás előtt.

2. lépés: Kenyeretábla verzió - Séma

Ez a vázlat a kenyértáblás változathoz. Egy világosabb verzió érhető el ezen a linken keresztül, de vegye figyelembe, hogy a forgó középső nyomókapcsolónak további 10 k ohmos felhúzó ellenállásra van szüksége, amely nem látható az áramkörön:

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

Ezt a verziót egy szervo hajtja - ez ésszerű vizuális demonstráció az asztali teszteléshez. Természetesen nem elegendő a valódi lélegeztetőgép szerelőinek tényleges vezetése - de segít abban, hogy az asztali tesztelés során láthatóvá váljon a várt művelet.

3. lépés: Szerelje fel az Arduino -t a doboz alaplemezébe

Az Arduino felszerelése a doboz alaplemezére „tiszta” és szép felületet eredményez a doboz elülső oldalán. Azt hiszem, ez magától értetődik - de ne kövesse el azt a hibát, hogy 4 lyukat jelöl és fúr. Inkább jelölje meg az Arduino általános helyét. Jelöljön ki és fúrjon egy lyukat. Ezután szereljen fel egy csavart, helyezze az Arduino -t a csavarra, majd jelölje meg és fúrja ki a második csavar helyét. Ismételje meg ezt az utolsó 2 csavarral, hogy minden összehangolódjon.

4. lépés: Szerelje fel a forgókapcsolót és a nyomásátalakítót a prototípus táblára

Nem ideális, ha a prototípus tábla mindkét oldalán vannak alkatrészek. De ebben az esetben kevés lehetőség volt; a nyomásátalakító függőleges magassága majdnem megegyezik a forgókapcsolóval. Ha mindkét alkatrész a tábla ugyanazon oldalán lenne, akkor a forgó vezérlő középső tengelye nem nyúlna át a doboz felületén.

Tehát ebben az esetben a forgókapcsolót a tábla egyik oldalára, a nyomásátalakítót pedig a másik oldalra szereljük.

5. lépés: Szerelje fel a LED -eket a prototípus táblára

A LED -ek a belégzési és kilégzési ciklusokat jelzik. Ezeknek láthatónak kell lenniük a doboz elülső felületén, és ezért a prototípus tábla ugyanazon oldalán vannak, mint a forgó vezérlő.

6. lépés: Vágja ki a lyukakat a doboz előlapján

Ez egy hibára hajlamos lépés, amely könnyen sérült dobozt eredményezhet, vagy olyan, amelyben a kijelző és a vezérlők nincsenek megfelelően beállítva. Legyen nagyon óvatos a doboz mérésekor, és jelölje ki a kijelzőn kivágott négyzetet a doboz oldalán. Ellenőrizze, hogy elegendő hely van-e a lyuk körül a kijelzőpanel illeszkedéséhez-ügyeljen arra, hogy a kijelző áramköri lapja több milliméterrel nagyobb, mint maga a kijelző.

Célszerű papír sablonokat vágni minden vágandó lyukhoz. Ez biztosítja a jó illeszkedést. Egy másik gyakori hiba az, hogy lyukakat vágnak elöl-hátul, az alkatrészek tájolásának zavarása miatt. Világosan jelölje meg a sablont előre vagy hátrafelé nézőként, és vegye figyelembe a bal és a jobb oldalt, ahogy ez a képen látható.

7. lépés: Szerelje fel a protoype táblát a doboz aljára távtartókkal

Bár könnyebb lenne a kijelzőt és az áramköri lapot a doboz előlapjára csavarozni, ennek két hátránya van. Először is, csúnyá teszi a doboz elejét. Az itt bemutatott módszer azt eredményezi, hogy a doboz elülső oldalán nincs csavar - nagyon „tiszta” kialakítás. Másodszor, ez a módszer megkönnyíti az összeszerelést és a kábelezést. Az összes alkatrészt össze lehet szerelni a tok aljára, majd az előlapot egyszerűen az alap tetejére lehet helyezni. Az alkatrészek felszerelése a doboz elülső oldalára bonyolult lehet, mivel a doboz oldalai miatt korlátozott a hely.

A kérdés az.. hogyan lehet fúrni a lyukakat a doboz alján úgy, hogy amikor minden össze van szerelve, akkor minden egy vonalban legyen? Kedvenc módszerem ez: rögzítse a kijelzőpanelt és az áramköri lapot a doboz előlapjához szalaggal. Tegye a „blu-Tac” -t vagy más eltávolítható „gitt” anyagot megközelítőleg oda, ahol úgy gondolja, hogy a lábak rögzítve lesznek. Zárja be a dobozt - és a lábak a megfelelő helyzetben nyomtatnak a gittbe. Használja ezeket a jeleket a kijelző és az áramköri lap lábainak fúrásához és csavarozásához.

8. lépés: Az áramkör és a kijelző tábla végleges rögzítése az alaplemezre

Ez a két kép a doboz hátlapjára szerelt kijelzőpanelt és áramköri lapot mutatja. Ezen a ponton a végső huzalozás befejezhető és ellenőrizhető.

9. lépés: A tábla bekötési rajza az ábrán látható módon

Az itt látható diagram a fizikai kábelezést mutatja a prototípusunkon használt színkóddal.

10. lépés: Végül ellenőrizze és zárja be a dobozt

Az itt látható képek az összeszerelés és a dobozzárás utolsó szakaszát mutatják. Ez a doboz 6 csavarral zárva van az alapban, így a végső hatás tiszta és ügyes.

A videó gyorsan bemutatja a szoftvert.

Az Arduino szoftverét a Ventilator Crowd Git Repository -ból szerezheti be itt:

github.com/ventilatorcrowd/Ventilator_Ardu…

Ellenőrizze a megjegyzéseket a szoftver minden verziójában, hogy megbizonyosodjon arról, hogy a készüléke megfelelő verzióval rendelkezik.

Mint korábban, vegye figyelembe, hogy ez egy fejlesztési prototípus, és nem tesztelt. Orvosi használatra nem alkalmas. Azért tettük közzé, hogy teljesítsük elkötelezettségünket, hogy megosztjuk a fejlesztési munkánkat ezeken a fontos eszközökön.