Kontrolna jedinica ventilatora Covid-19: 10 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:05

Ovaj projekt je prototip izrađen za Ventilator Crowd, ventilator iz izvora mnoštva.

Javna web stranica ovog projekta je ovdje:

Ovdje se dijeli kako bi drugi mogli nadograditi naš trenutni rad, naučiti o tim kontrolerima i razumjeti šta radimo. Imajte na umu da ovaj projekt još nije testiran i nema odobrenja za medicinsku upotrebu. Kao takav, ovaj kontroler se ne smije koristiti u bilo koje medicinske ili sigurnosne svrhe. U ovom obliku namijenjen je kao resurs za učenje, a ne kao dio medicinske opreme.

Ovaj regulator je zamišljen kao jezgro kontrolera za brojne naše alternativne dizajne ventilatora. Demonstraciona verzija „bench -test“pokreće mali servo od 9 g - jednostavno za demonstriranje upravljačkog ponašanja. Kompletna jedinica prototipa izlazi iz PWM signala koji se zatim može koristiti kao ulaz za druge vrste mehaničkih aktuatora. Prilagođavanje softvera za rad s koračnim motorom relativno je jednostavno.

Supplies

1. Arduino Uno SMD R3

2. Serijski modul LCD ekrana 20x4 2004

3. KY-040 rotacijski davač

4. NXP IC, OSJETNIK PRITISKA MPX5010DP

5. 2 LED diode - 1 zelena, 1 crvena (ili druge kontrastne boje)

6. Lemljiva prototipna ploča (oko 90x70 mm)

7. Plastično elektroničko kućište 220 x 150 x 64 mm

8. M3 vijci, matice i držači za montažnu ploču

9. 2 x 200 ohma, otpornici za ograničavanje struje za LED diode

10. 1 x 10k ohm, pull-up otpornik za okretni prekidač

Korak 1: Verzija na ploči

Ovo je osnovna verzija kontrolera na ploči - prije dodavanja pretvarača za mjerenje tlaka i prije boksa.

Korak 2: Verzija ploče - shematski

Ovo je shema za verziju sa krušnom pločom. Jasnija verzija može se pregledati putem ove veze, ali imajte na umu da je rotacijskom središnjem prekidaču potreban dodatni otpornik od 10 k ohma koji nije prikazan na krugu:

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

Ova verzija je prikazana kako upravlja servo - što djeluje kao razumna vizuelna demonstracija za stolno testiranje. Naravno, to nije dovoljno za stvarno upravljanje mehanikom prave ventilacijske jedinice - ali pomaže učiniti očekivanu radnju vidljivom za stolna testiranja.

Korak 3: Montirajte Arduino na okvirnu ploču

Postavljanje Arduina na osnovnu ploču kutije rezultira "čistim" i urednim završnim slojem na prednjoj strani kutije. Pretpostavljam da se ovo podrazumijeva - ali nemojte pogriješiti pri označavanju i bušenju 4 rupe. Radije označite opću lokaciju Arduina. Označite i izbušite jednu rupu. Zatim postavite vijak, postavite Arduino na vijak, zatim označite i izbušite drugo mjesto vijka. Ponovite ovo za posljednja 2 vijka kako biste sve poravnali.

Korak 4: Postavite rotacijski prekidač i pretvarač pritiska na ploču prototipa

Nije idealno imati komponente s obje strane prototipne ploče. Ali u ovom slučaju bilo je nekoliko opcija; okomita visina pretvarača tlaka gotovo je ista kao i okretni prekidač. Da su obje komponente na istoj strani ploče, tada se središnja osovina okretnog regulatora ne bi prostirala kroz prednju stranu kutije.

Dakle, u ovom slučaju montiramo okretni prekidač s jedne strane ploče, a pretvarač pritiska s druge strane.

Korak 5: Postavite LED diode na ploču prototipa

LED diode se koriste za označavanje ciklusa udisaja i izdisaja. Oni moraju biti vidljivi kroz prednju stranu kutije i stoga se nalaze na istoj strani prototipne ploče kao i rotacijski regulator.

Korak 6: Izrežite rupe na prednjoj strani kutije

Ovo je korak sklon greškama koji lako može dovesti do oštećenja kutije ili u kojem zaslon i kontrole nisu dobro poravnati. Budite vrlo oprezni pri mjerenju kutije i označavanju kvadrata izrezanog na ekranu sa strane kutije. Proverite da li ima dovoljno prostora oko otvora za postavljanje ploče ekrana-imajući u vidu da je ploča za ekran nekoliko milimetara veća od samog ekrana.

Bilo bi dobro izrezati papirnate predloške za sve rupe koje je potrebno izrezati. Ovo osigurava dobro prianjanje. Još jedna uobičajena greška je izrezivanje rupa "unatrag" kao rezultat zbunjivanja orijentacije komponenti. Jasno označite predložak okrenut prema naprijed ili prema natrag i zabilježite lijevo i desno kao što je prikazano na ovoj slici.

Korak 7: Montirajte ploču prototipa na dno kutije pomoću odstojnika

Iako bi bilo lakše pričvrstiti zaslon i ploču na prednju stranu kutije, to ima dva nedostatka. Prvo, čini prednji dio kutije ružnim. Metoda prikazana ovdje ne rezultira vijcima na prednjoj strani kutije - vrlo 'čist' dizajn. Drugo, ova metoda olakšava montažu i ožičenje. Sve se komponente mogu sastaviti na dno kućišta, a zatim se prednja strana jednostavno može postaviti na vrh baze. Ugradnja komponenti u prednju stranu kutije može biti komplicirana zbog ograničenog prostora zbog stranica kutije.

Pitanje je.. kako izbušiti rupe na dnu kutije tako da se kad se sve sastavi sve poravna? Moja omiljena metoda je sljedeća: pričvrstite ploču zaslona i ploču na prednju stranu kutije pomoću trake. Stavite 'blu-Tac' ili neki drugi uklonjivi 'kit' materijal otprilike tamo gdje mislite da će noge biti fiksirane. Zatvorite kutiju - i noge će ispisati kit u ispravnom položaju. Koristite ove oznake za bušenje i pričvršćivanje nogu ekrana i ploče.

Korak 8: Konačno pričvršćivanje ploče i ploče za prikaz na osnovnu ploču

Ove dvije slike prikazuju ploču zaslona i ploču postavljenu na stražnju ploču kutije. U ovom trenutku posljednje ožičenje se može završiti i provjeriti.

Korak 9: Shema ožičenja ploče kao što je prikazano

Dijagram ovdje prikazuje fizičko ožičenje s kodiranjem boja koje smo koristili na našem prototipu.

Korak 10: Završna provjera i zatvaranje kutije

Slike ovdje prikazuju završnu fazu montaže i zatvaranja kutije. Ova se kutija drži zatvorenom sa 6 vijaka u podnožju, tako da je konačni učinak čist i uredan.

Videozapis pruža brzu demonstraciju softvera.

Softver za Arduino možete nabaviti iz Ventilator Crowd Git spremišta ovdje:

github.com/ventilatorcrowd/Ventilator_Ardu…

Provjerite komentare u svakoj verziji softvera kako biste bili sigurni da imate ispravnu verziju za uređaj koji gradite.

Kao i ranije, imajte na umu da je ovo razvojni prototip i da nije testiran. Nije pogodan za medicinsku upotrebu. Postavljeno je ovdje kako bi ispunilo našu predanost dijeljenju svih naših razvojnih radova na ovim važnim uređajima.