Sóhajgyűjtő: 10 lépés (képekkel)

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:44

Sóhaj v. I. [manó. & o. o. {Sóhajtott}; o. pr. & vb. n. {Sóhajtás}.] 1. A szokásosnál nagyobb mennyiségű levegő beszívása és azonnali kilökése; hogy egyetlen mély hallható légzést végezzen, különösen a fáradtság, a kimerültség, a bánat, a bánat vagy hasonlók eredményeként vagy önkéntelen kifejezéseként. [1913 Webster] Leírás: Ezek az utasítások egy otthoni megfigyelő rendszer kiépítésére, amely méri és „összegyűjti” a sóhajokat. Az eredmény a sóhajtás mennyiségének fizikai megjelenítése, otthoni környezetben történő személyes használatra. A projekt két részből áll. Az első rész egy helyhez kötött egység, amely a megfelelő jel vételekor felfúj egy nagy piros léghólyagot. A második rész egy, a felhasználó által viselt mobil egység, amely figyeli a légzést (mellkasi pánton keresztül), és sóhaj észlelésekor vezeték nélkül továbbítja a jelet az álló egységnek. Feltételezések: 1. Alapvető ismeretekkel rendelkezik az építési és gyártási technikákról, valamint hozzáfér a megfelelő eszközökhöz és létesítményekhez. 2. Gyakorlati ismeretekkel rendelkezik a fizikai számítástechnikáról (kapcsolási rajzok olvasása) 3. Elborít a szorongás, hogy kudarcban él, és csalódott, hogy háztartási tárgyai nagy része csak a fizikai, nem pedig az érzelmi egészséggel foglalkozik.

1. lépés: Szükséges anyag

Itt található a szükséges anyagok áttekintése. Minden egyes oldalon további részletek és linkek találhatók, ahol ezeket az anyagokat megvásárolhatja. Fizikai anyagok:> 1, 4x8 rétegelt lemez. Egy darab bolti minőségű juharréteget használtam.> 2, 2x2 a szerkezeti kerethez> ~ 2 yard vörös nejlonszíj szövet> Néhány laza piros szövet egy textilboltból> Latex cső (belső átmérő: 1/8 ", külső: 1/4 ")> Facsavarok (5/16, 3", 4 ")> 1 Újratölthető akkumulátoros légszivattyú (Coleman újratölthető gyorsszivattyú)> 1 egyirányú" visszacsapó szelep "> Egy darab kerti tömlő> Folyadék Latex és vörös pigment, vagy valamilyen nagy piros lufi. Elektronika, egyéb:> 1, 20 cm nyújtóérzékelő> 1 piros RCA kábel, férfi és női fejrészek> 1 10K potenciométer nagyméretű gombbal> 1 3-utas váltókapcsoló> 2 Arduino mikrokontroller (Diecimille vagy újabb)> 2 9 V-os elemcsipesz 5 mm-es (középen pozitív) dugóval.> 2 xBee vezeték nélküli modul> 2 xBee shiels a LadyAda-tól> 1 FTDI-kábel az xBees programozásához> 1 LMC662, "sín-to- sín "OpAmp chip> Egyéb elektronikai alkatrészek (részletekért lásd az áramköri diagramokat).

2. lépés: Az áramkör felépítése és programozása. Hack Into Air Pump

Szeretem először azzal kezdeni, hogy az elektronika működik, általában egy prototípussal, amit szeretnék építeni (olcsó külső rétegelt lemezből, vagy akár kartonból és forró ragasztóból). Az elektronika két részre oszlik. Ez a rész a fogadó vég. Vezeték nélküli jelet fog kapni a hordható egységtől, és ezt a jelet használva kapcsolja be a légszivattyút ~ 2 másodpercre, majd kapcsolja ki. A szivattyú és a léggömb között az úgynevezett visszacsapó szelep, amely lehetővé teszi a levegő áthaladását egy irányba, de nem a másik. A légszivattyú egy Coleman újratölthető "Quickpump". Tetszik az újratölthető akkumulátor és a különböző méretű orr -tartozékok miatt. Nyissa ki a szivattyút, és dolgozza át a váltókapcsolót, hogy áthidalja az akkumulátort és a motor egyik kivezetését. A motor másik terminálja a TIP120 tranzisztor kollektorához fut. Ehhez ki kell forrasztania a fekete vezetéket a második motorcsatlakozóból, és ki kell forrasztania az akkumulátor töltőjéből származó vezetéket, amely a kapcsoló másik végéhez megy. Ügyeljen arra, hogy a motor akkumulátorát közösen földelje az arduino tápegységével. Építse fel az áramkört az alábbi ábrán. A nagyobb felbontás érdekében PDF -fájlt is mellékeltek. Programozza be az arduinot a szövegfájlban található kóddal. Telepítenie kell ezt a könyvtárat. Ha nem tudja, hogyan kell együtt dolgozni az Arduino-val, itt van néhány hivatkozás, amelyekből megtanulhatja:> Arduino fő webhelye> Freeduino- Arduino-tudás és linkek tárháza> NYU, ITP-k ház fizikai számítástechnikai webhely oktatóanyagokkal és referenciákkal.

3. lépés: Készítse el a Sóhajtó főegységet

A rövidség kedvéért nem részletezem a fő egység építésének minden lépését. Elég, ha azt mondjuk, hogy lehet olyan egyszerű vagy összetett, ahogy szeretné; bármi a kartontól és a forró ragasztótól az egyedi gyártású vagy fejlettebb anyagokig. Az enyémet így terveztem, ami nem azt jelenti, hogy ez az egyetlen módja. Ha szeretné követni vagy részletezni az utasításaimat, nézze meg az alábbi ábrát. Ismét egy nagyobb felbontású PDF csatolva. A diagramon az alábbi képen pontos méréseket és specifikációkat talál az egység felépítéséhez. A 2. lépésben leírtak szerint az enyémet bolti minőségű Maple rétegelt lemezből építettem. Szép szeme van és jól vág. Nyersen hagytam a felületet. Néhány tervezési megjegyzés: Úgy döntöttem, hogy minden csavart belülről csavarok be, hogy ne lássa őket kívülről. Bonyolult lehet egy fúrót belopózni az egység belsejébe, ezért azt javaslom, hogy szakaszokban építsük fel. A 2x2 -es keret alsó széleit szögbe állítottam, hogy láthatóan kissé simábbak legyenek. A felső rész lecsavarható sarkokkal és kör alakú nyílással levehető, a belső részek egyszerű javítása érdekében. A szivattyú és az elektronika a doboz belsejében ül, egy polcon, amelyet a belső kereten lévő 2x2 -es kettő tart fel (lásd az ábrát). Azért építettem egy keretre, hogy a sarkok négyzet alakúak maradjanak. Ellenkező esetben a rétegelt lemez deformálódhat. Így minden csavarokkal összefogható és könnyen darabokra bontható.

4. lépés: Készítse el a léghólyagot

Organikusabb, húsosabb állagot akartam a léghólyagomba, ezért kiöntöttem folyékony latexből. Sokféle folyékony latex vásárolható kézműves boltban, kellékboltban vagy egyszerűen az interneten. A latexet vörös pigmenttel kevertem, hogy kiszínezzem, és rétegesen festettem egy nagy léggömb külsejére. A sok réteg nagy, floppy húsos léggömböt képez, az ecsettel létrehozott textúrával. Egy egyszerű lufi, strandlabda vagy akár szemeteszsák helyettesítheti. Nézze meg ezt a webhelyet a különböző típusú nagy méretű léggömbökért.

5. lépés: Kombinálja az elektronikát a főegységgel. Szerelje be a visszacsapó szelepet és a szivattyút

Helyezze a légszivattyút és az áramkört a főegység belsejébe, az alsó polcra. Most itt az ideje, hogy kapcsolatot létesítsen a légszivattyú és a léghólyag/ballon között, amelyek a felszínen fognak ülni. Csak azt akarjuk, hogy a levegő az egyik irányba menjen, és ne a másik irányba, ezért használjunk "visszacsapó szelepet". Az alapelv az, hogy a csuklós ajtót, a gumi membránt vagy a golyót a levegő egy irányba mozdítja el, de ezután megakadályozza a levegő visszaáramlását. A McMaster Carr weboldalán vásároltam visszacsapó szelepemet; Pontosabban PVC lengőcsapnak hívják. Az 1 "-os átmérőt használom. Ez a vonzó volt számomra, mert rendkívül alacsony a" repedési nyomása ", vagy a gát kiszorításához szükséges nyomás. <0,1 psi !! Egy egyszerű kerti tömlőt használtam a szivattyút a visszacsapó szelephez, majd a szelep másik oldaláról a ballonba. A szerelvények megfelelően vannak csatlakoztatva és méretezve, és ragasztót használtam a további rögzítéshez és a légszivárgások megelőzéséhez…

6. lépés: Készítsen hordtáskát, varrjon fogantyút

A sóhajtozást mellkaspánt követi, amelyet viselni fog. Az elektronika és a tápegység tartásához "hordtáskát" kell építenie. Ez mobil lesz, és a mellkasi hevederhez rögzíthető. Ezt magával viszi, miközben napi feladatait végzi, és figyelemmel kíséri sóhajtozó tevékenységét. Amikor sóhajt észlel, a mobil egység vezeték nélküli jelet küld a főegységnek. Ismét követheti az általam megadott diagramot, és méréseket találhat a hordozódoboz felépítéséről. Vagy dönthet úgy, hogy elkészíti saját, egyedi verzióját, vagy javítja az enyémet. Az enyémet különféle orvosi, betegfigyelő eszközök után modelleztem. Megjegyzések: RCA kábelt illesztettem az áramkör és az érzékelő/mellkasi pánt közé (7. és 8. lépés), hogy könnyen be- és ki lehessen dugni a dobozból. Azért választottam az RCA kábelt, mert ez egy egyszerű módja annak, hogy két sodrott vezeték legyen, szépen csomagolva, könnyen csatlakoztatható/leválasztható fejjel. Esztétikai okokból becsúsztattam az RCA kábelt egy latex csőbe.

7. lépés: Hozzon létre és programozzon áramkört a sóhajérzékeléshez. Szerelje össze az elektronikát a hordtáskába

Kövesse az alábbi kapcsolási rajzot. Nagyobb felbontású PDF is csatolva van. Programozza be az Arduino -t a mellékelt kóddal. A légzés figyeléséhez mellkaspántot készítünk, amelyet nyújtásérzékelővel szereltek fel. A mellkas tágulása és összehúzódása olyan adatokat szolgáltat számunkra, amelyeket kódszerűen használhatunk a normális légzés extrapolálására, és ezért a szokásosnál nagyobb belégzéssel (amelyet nagy kilégzés követ) határozhatunk meg. 10 vagy 20K potenciométert használnak a küszöbérték tárcsázásához, ami azt jelzi, hogy mekkora belégzés kapcsolódik egy sóhajhoz. A nyúlásérzékelőmet a Merlin Robotics -tól, az Egyesült Királyságban vásároltam. Különféle méretekben állnak rendelkezésre. 20 cm -es érzékelőt használok. Az áramkörömben az érzékelő jelét erősítem egy ellenálláshíddal és egy OpAmp chipsel (lásd az ábrát). Ezt a módszert javasolja a gyártó. Az adatlapot megtalálhatja az interneten. Megjegyzés: Elképzelem, hogy hasonló elképzelést lehetne megvalósítani nyúlásérzékelő helyett nyomásérzékelővel is. Rögzítheti az érzékelő nyomáspontját valamilyen csőhöz, és körbecsavarhatja a csövet a mellkas körül. Fúrjon lyukakat a hordtáska előlapján, és rögzítse hátulról a potenciométert, a jelző LED -et, a főkapcsolót és a nyúlásérzékelő tartozékot (RCA, hüvely), mielőtt visszacsavarja a dobozt. Az Arduino -t 9V -os akkumulátorral táplálom. Kettő közülük párhuzamosan van bekötve, így ugyanazt a feszültséget kapom, de az áramerősség dupláját (ez tovább tart).

8. lépés: Vágja le és varrja a mellkasi pántot, és rögzítse a nyújtásérzékelőt

Az alapötlet itt az, hogy egy szövetpántot az alsó bordák (ahol a legtöbb mozgás történik) a mellkas köré vannak tekerve. A nyújtásérzékelő áthidal egy kis rést a mellkasi pánton, amelynek többi része nem nyújtható, így a légzés utólag szükség szerint deformálja az érzékelőt. Meg kell mérnie a heveder hosszát az egyéni testtípushoz. A heveder körül varrtam egy extra szövetcsíkot, így a drótok biztonságosan be tudnak ülni. Elöl, ahol a nyújtásérzékelő csatlakozója van, varrtam egy „ujjat” szövetből, amely lazán lefedi az érzékelőt, hogy ne dörzsölje vagy sérüljön. A mellkasi pánt hátulján egyszerű formát készítettem (pl. hátizsákon) a heveder meghúzásához és meglazításához. A formát lézerrel vágtam ki tiszta akrilból (lásd a képet), de bármilyen módon elkészítheti.

9. lépés: Egy szó a vezeték nélküli kapcsolatról

Egy dolog, amiről még nem beszéltem, az a vezeték nélküli kommunikáció elérésének módja. XBee vezeték nélküli modemet használok. Az xBee egy egyszerű módja annak, hogy vezeték nélküli pont-pont kapcsolatot létesítsen, vagy hálót hozzon létre. Az Arduino kártyával való interfészhez LadyAda xBee adaptert használtam. Olcsó, könnyen összeszerelhető, és részletes oktatóoldal található, amely elmagyarázza, hogyan kell konfigurálni. Ennek a weboldalnak és a "Making Things Talk" (Tom Igoe) című könyv xBee rádiókkal foglalkozó fejezetének kombinációjával megvalósítottam, talán mi a legegyszerűbb használata ezeknek a rádióknak, amelyek valójában meglehetősen erősek. Innen kaptam az adaptereimet és az xBees -t (+ a megfelelő kábel). Az xBees konfigurálására vonatkozó utasítások itt találhatók. Az egyetlen dolog, amibe nem megyek bele, az az xBees konfigurálása. Nagyon könnyen megcsináltam (Mac -en), ha átírtam néhány kódot Igoe könyvéből, amely a Processing segítségével létrehoz egy egyszerű terminált az xBee programozásához. Ez a kód a 198 oldalon található.

10. lépés: Kész

Gratula! Kész. Most már használhatja a Sigh Collector -t érzelmi egészségének megfigyelésére.