Sakupljač uzdaha: 10 koraka (sa slikama)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:09

Uzdah v. I. [imp. & str. str. {Sighed}; str. pr. & vb. n. {Uzdah}}. 1. Udahnuti veću količinu zraka nego obično i odmah je izbaciti; napraviti duboko pojedinačno čujno disanje, posebno kao rezultat ili nenamjerni izraz umora, iscrpljenosti, tuge, tuge ili slično. [1913 Webster] Opis: Ovo su upute za izgradnju kućnog nadzornog sistema koji mjeri i "prikuplja" uzdahe. Rezultat je fizička vizualizacija količine uzdaha, za ličnu upotrebu u domaćem okruženju. Projekat se sastoji iz dva dijela. Prvi dio je stacionarna jedinica koja napuhuje veliku crvenu zračnu mjehurić nakon primanja odgovarajućeg signala. Drugi dio je mobilna jedinica koju korisnik nosi, 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 kola) 3. Preplavljeni ste tjeskobom da živite u lošem stanju i frustrirani ste što se većina vaših predmeta u domaćinstvu 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.> 2, 2x2 za konstrukcijski okvir> ~ 2 jarda crvene tkanine od najlonske trake> Nešto labave crvene tkanine iz trgovine tkanina> Cijevi od lateksa (unutarnji promjer: 1/8 ", vanjski: 1/4 ")> Vijci za drvo (5/16, 3", 4 ")> 1 Pumpa za zrak sa punjivom baterijom (Coleman punjiva brza pumpa)> 1 jednosmjerni" Nepovratni ventil "> Komad vrtnog crijeva> Tečnost Lateks i crveni pigment, ili neki veliki crveni balon. Elektronika, ostalo:> 1, 20 cm senzor istezanja> 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 kopče za baterije od 9 V sa 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. Hack Into Air Pump

Volim početi tako što će elektronika prvo raditi, obično s prototipom onoga što želim izgraditi (napravljeno 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 od nosive jedinice i upotrijebiti taj signal za uključivanje zračne pumpe na ~ 2 sekunde, a zatim je isključiti. Između pumpe i balona, to je ono što se zove 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 nosača različitih veličina. Otvorite pumpu i preradite prekidač tako da premošćuje bateriju i jedan priključak motora. Drugi terminal motora će ići do kolektora tranzistora TIP120. Da biste to učinili, morat ćete ukloniti lemljenje crne žice s drugog terminala motora, a također i lemljenje kabela koji dolazi iz punjača baterija i ide na drugi kraj prekidača. Budite sigurni da ste spojili bateriju motora sa 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 Arduino web stranica> Freeduino- Spremište znanja i veza s Arduinom> NYU, ITP-ovi web mjesto za fizičko računarstvo 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 može učiniti. Ako želite slijediti ili razraditi moja uputstva, pogledajte donji dijagram. Ponovo je priložen PDF veće rezolucije. Na dijagramu ćete pronaći tačna mjerenja i specifikacije o tome kako izgraditi jedinicu na slici ispod. Kao što je navedeno u 2. koraku, ja sam svoj napravio od šperploče javora javorske klase. Ima lepo zrno i dobro se seče. 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 kada se vide. Gornji dio s nagnutim uglovima i kružnim otvorom može se ukloniti radi lakšeg popravljanja unutrašnjih dijelova. Pumpa i elektronika će se nalaziti unutar kutije, na polici koju drže dva 2x2 na unutrašnjem okviru (vidi dijagram). Razlog zašto sam je postavio na okvir je da uglovi ostanu kvadratni. U suprotnom, šperploča može skliznuti. Na ovaj način, također, sve se može držati zajedno vijcima i stoga lako razbiti na komade.

Korak 4: Napravite zračni mjehur

Htio sam organskiju, mesnatu teksturu svog mjehura, pa sam je izbacio iz tekućeg lateksa. Tečni lateks raznih vrsta može se kupiti u zanatskoj radnji, rekvizitima ili jednostavno na internetu. Pomiješao sam lateks s crvenim pigmentom da ga obojim i obojao, 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 pumpu za vazduh 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". Osnovni princip je da se vrata sa šarkama, gumena membrana ili kugla izmjenjuju zrakom u jednom smjeru, ali tada sprječavaju povratak zraka. Kupio sam nepovratni ventil na web stranici McMaster Carr; Preciznije, naziva se PVC okretni ventil. Koristim jedan promjera 1 ". Ovaj mi je bio privlačan zbog izuzetno niskog" pritiska pucanja ", ili pritiska potrebnog za pomicanje barijere. <0,1 psi !! Koristio sam jednostavno vrtno crijevo za bijeg od pumpu, do povratnog ventila, zatim s druge strane ventila u balon. Okovi su spojeni i pravilno dimenzionirani, a ja sam upotrijebio malo ljepila da ih dodatno pričvrstim i spriječim curenje zraka …

Korak 6: Napravite torbu za nošenje, šivajte ručku

Uzdisanje se prati pomoću prsne trake koju 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 vaše uzdisajne aktivnosti. Kada se otkrije uzdah, mobilna jedinica će poslati bežični signal glavnoj jedinici. Ponovo možete slijediti dijagram koji sam dao i pronaći mjerenja o tome kako izgraditi kutiju za nošenje. Ili možete izabrati da napravite vlastitu, jedinstvenu verziju ili da je poboljšate. Ja sam svoj modelirao prema različitim vrstama medicinskih uređaja, uređaja za nadzor pacijenata. Napomene: Spojio sam RCA kabel između strujnog kruga i senzora/trake za grudi (koraci 7 i 8) tako da se može lako 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: Izgradite i programirajte krug za otkrivanje uzdaha. Sastavite elektroniku u torbu za nošenje

Pratite donji dijagram kola. Priložen je i PDF veće rezolucije. Programirajte Arduino s isporučenim kodom. Za praćenje disanja izradit ćemo remen za grudi opremljen senzorom istezanja. Ekspanzija i kontrakcija prsa pružit će nam podatke koje možemo koristiti, u kodu, za ekstrapolaciju onoga 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 sa uzdahom. Kupio sam svoj senzor za istezanje od kompanije Merlin Robotics, kompanije u Velikoj Britaniji. Na raspolaganju imaju različite veličine. Koristim senzor od 20 cm. U svom krugu pojačavam signal sa 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 pritiska umjesto senzorom istezanja. Mogli biste pričvrstiti tačku pritiska na senzor na neku vrstu cijevi i omotati tu cijev oko grudi. Izbušite rupe na prednjoj strani kućišta za nošenje i pričvrstite potenciometar, LED indikator, prekidač za napajanje i nastavak senzora rastezanja (RCA, ženski) na njega sa stražnje strane prije nego što ponovo zavrtite kutiju. Napajam Arduino baterijom od 9V. Imam 2 paralelno spojena, 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 grudi 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 dužinu remena prema vašem individualnom tipu tijela. Sašila sam dodatnu traku tkanine oko remena, tako da žice mogu sigurno sjediti unutra. Na prednjoj strani, gdje je spoj sa senzorom 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 naprtnjači) za stezanje i otpuštanje trake. 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 point-to-point ili stvaranje mesh mreže. Za povezivanje sa mojom Arduino pločom koristio sam LadyAda xBee adapter. Jeftin je, jednostavan za sastavljanje i postoji detaljna web stranica s uputama koja objašnjava kako ga konfigurirati. Kombinacijom ove web stranice i poglavlja o xBee radijima u knjizi "Making Things Talk" (Tom Igoe), implementirao sam, vjerovatno, 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 mac -u) prepisivanjem nekog koda iz Igoe -ove knjige koji koristi Processing za stvaranje jednostavnog terminala za programiranje xBee -a. Taj kôd se nalazi na stranici 198.

Korak 10: Završeno

Čestitam! Završio si. Sada možete koristiti sakupljač uzdaha za praćenje svog emocionalnog zdravlja.