Zbiralec vzdihov: 10 korakov (s slikami)

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:09

Vzdihni v. I. [imp. & str. str. {Sighed}; str. pr. & vb. n. {Vzdihovanje}.] 1. Vdihniti večjo količino zraka kot običajno in ga takoj iztisniti; narediti globoko enojno slišno dihanje, zlasti kot rezultat ali nehotenega izraza utrujenosti, izčrpanosti, žalosti, žalosti ali podobnega. [1913 Webster] Opis: To so navodila za izgradnjo sistema za nadzor doma, ki meri in "zbira" vzdihe. Rezultat je fizična vizualizacija količine vzdihovanja za osebno uporabo v domačem okolju. Projekt je sestavljen iz dveh delov. Prvi del je stacionarna enota, ki napihne velik rdeč zračni mehur, ko prejme ustrezen signal. Drugi del je mobilna enota, ki jo nosi uporabnik, ki spremlja dihanje (prek prsnega pasu) in brezžično sporoča signal stacionarni enoti, ko zazna vzdih. Predpostavke: 1. Imate osnovno razumevanje tehnik gradnje in izdelave ter dostop do ustreznih orodij in naprav. 2. Dobro poznate fizično računalništvo (branje diagramov vezij) 3. Preplavljeni ste z anksioznostjo, da živite v slabem stanju, in razočarani ste, da večina vaših gospodinjskih predmetov obravnava le fizično in ne čustveno zdravje.

Korak: Potreben material

Tukaj je pregled materialov, ki bodo potrebni. Vsaka posamezna stran vsebuje več podrobnosti in povezave, kjer lahko kupite nekatere od teh materialov. Fizični materiali:> 1, 4x8 list vezanega lesa. Uporabil sem kos trgovskega javorjevega sloja.> 2, 2x2 za konstrukcijski okvir> ~ 2 jardi rdeče najlonske tkanine> Nekaj ohlapne rdeče tkanine iz trgovine s tkaninami> Latex cevi (Notranji premer: 1/8 ", Zunanji: 1/4 ")> Leseni vijaki (5/16, 3", 4 ")> 1 Zračna črpalka z akumulatorsko baterijo (polnilna hitra črpalka Coleman)> 1 enosmerni" povratni ventil "> Kos vrtne cevi> Tekočina Latex & Red Pigment ali kakšen velik rdeč balon. Elektronika, razno:> 1, 20 cm senzor raztezanja> 1 rdeč kabel RCA, moški in ženski glavi> 1 10K potenciometer z velikim gumbom> 1 3-smerno stikalo> 2 Arduino mikrokrmilnika (Diecimille ali novejši)> 2 sponki za baterije 9 9V s 5-milimetrskimi (na sredini pozitivnimi) moškimi vtičnicami.> 2 brezžična modula xBee> 2 xBee-šilji iz LadyAda> 1 kabel FTDI za programiranje xBees> 1 LMC662, "rail-to- tirnica "čip OpAmp> Razne komponente elektronike (za podrobnosti glejte sheme vezij).

2. korak: Zgradite in programirajte vezje. Hack Into Air Pump

Rad začnem tako, da elektronika najprej deluje, običajno s prototipom tega, kar želim zgraditi (izdelano iz poceni zunanje vezane plošče ali celo iz kartona in vročega lepila). Elektronika je razdeljena na dva dela. Ta del je sprejemni konec. Od nosljive enote bo prejel brezžični signal in s tem signalom vklopil zračno črpalko za približno 2 sekundi in jo nato izklopil. Med črpalko in balonom se imenuje povratni ventil, ki omogoča prehod zraka v eno smer, vendar ne druga. Zračna črpalka je Colemanova polnilna "Quickpump". Všeč mi je zaradi baterije za ponovno polnjenje in nastavkov za nos različnih velikosti. Odprite črpalko in predelajte stikalo, tako da se premosti med baterijo in enim polom motorja. Drugi priključek motorja bo tekel do zbiralnika tranzistorja TIP120. Če želite to narediti, morate črno žico odpojiti iz drugega priključka motorja in tudi spajkati kabel, ki prihaja iz polnilnika akumulatorja in gre na drugi konec preklopnega stikala. Baterijo motorja priključite na napajalnik arduina. Zgradite vezje na spodnjem diagramu. Za večjo ločljivost je priložen tudi PDF. Arduino programirajte s kodo, priloženo v besedilni datoteki. To knjižnico boste morali namestiti. Če ne veste, kako delati z Arduinom, je tu nekaj referenc, da se boste lahko naučili:> Glavna spletna stran Arduino> Freeduino- Repozitorij znanja in povezav Arduino> NYU, ITP's in- hišno spletno mesto za fizično računalništvo z vajami in referencami.

3. korak: Zgradite glavno enoto zbiralnika vzdihov

Zaradi kratkosti ne bom podrobno opisoval vsakega koraka v procesu izgradnje glavne enote. Dovolj je reči, da je lahko tako preprosto ali zapleteno, kot želite; karkoli od kartona in vročega lepila do po meri izdelanih ali naprednejših materialov. Svojega sem zasnoval na ta način, kar pa ne pomeni, da je to edini način, na katerega je to mogoče. Če želite upoštevati ali natančno upoštevati moja navodila, si oglejte spodnji diagram. Spet je priložen PDF z višjo ločljivostjo. Na diagramu boste našli natančne meritve in specifikacije o tem, kako sestaviti enoto na spodnji sliki. Kot je navedeno v 2. koraku, sem svojega zgradil iz vezanega lesa javorjevega razreda. Ima lepo zrnje in se dobro reže. Površino sem pustil surovo. Nekaj oblikovalskih opomb: Odločil sem se, da bom vse vijake zabil od znotraj, da jih ne boste videli od zunaj. Vstaviti vrtalnik v enoto je lahko težavno, zato priporočam, da ga sestavite po odsekih. Spodnje robove okvirja 2x2 sem nagnil pod kotom, da bi bili videti bolj vitki, ko so vidni. Zgornji del s poševnimi vogali in krožno odprtino je odstranljiv za enostavno popravilo notranjih delov. Črpalka in elektronika bosta sedeli v škatli, na polici, ki jo držita dva 2x2 na notranjem okvirju (glej diagram). Razlog, da sem jo postavil na okvir, je, da bi vogali ostali kvadratni. V nasprotnem primeru se vezan les lahko upogne. Tudi na ta način je vse mogoče držati skupaj z vijaki in jih zato zlahka razbiti na koščke.

4. korak: Naredite zračni mehur

Želel sem bolj organsko, mesnato teksturo svojega zračnega mehurja, zato sem ga izločil iz tekočega lateksa. Tekoči lateks različnih vrst lahko kupite v obrtni trgovini, trgovini z rekviziti ali preprosto na internetu. Lateks sem zmešal z rdečim pigmentom, da sem ga obarval, in ga po plasteh pobarval na zunanjo stran velikega balona. Številni sloji, ki so nastali, da tvorijo velik, disketni mesnat balon, s teksturo, ki sem jo ustvaril s čopičem. Enostaven balon, žogo za plažo ali celo vrečko za smeti bi lahko nadomestili. Oglejte si različne vrste balonov velikih velikosti na tem spletnem mestu.

5. korak: Združite elektroniko z glavno enoto. Namestite povratni ventil in črpalko

Zračno črpalko in vezje postavite v notranjost glavne enote, na spodnjo polico. Zdaj je čas, da vzpostavimo povezavo med zračno črpalko in zračnim mehurjem/balonom, ki bo sedel na površini. Želimo, da gre zrak samo v eno smer, ne pa v drugo smer, zato uporabljamo nekaj, kar se imenuje "povratni ventil". Osnovno načelo je, da se tečajna vrata, gumijasta membrana ali kroglica premaknejo z zrakom v eno smer, nato pa preprečijo, da bi se zrak vrnil. Kupil sem svoj povratni ventil na spletnem mestu McMaster Carr; Natančneje se imenuje PVC Swing-povratni ventil. Uporabljam enega s premerom 1 ". Ta mi je bil privlačen zaradi izjemno nizkega" razpočnega tlaka "ali pritiska, ki je potreben za premik pregrade. <0,1 psi !! Uporabil sem preprosto vrtno cev, da sem pobegnil iz črpalko, do protipovratnega ventila, nato z druge strani ventila v balon. Okovje je pravilno povezano in dimenzionirano, za dodatno zavarovanje in preprečevanje puščanja zraka pa sem uporabil nekaj lepila …

Korak 6: Zgradite kovček za nošenje, šivajte ročaj

Vzdihovanje spremlja prsni pas, ki ga boste nosili. Če želite držati elektroniko in napajanje, morate zgraditi "torbico". Ta bo mobilna in se bo pritrdila na prsni pas. To boste nosili s seboj pri opravljanju vsakodnevnih nalog in spremljalo bo vašo vzdihovanje. Ko zazna vzdih, bo mobilna enota poslala brezžični signal glavni enoti. Ponovno lahko sledite diagramu, ki sem ga dal, in poiščite meritve o tem, kako sestaviti nosilno škatlo. Lahko pa se odločite, da naredite svojo edinstveno različico ali izboljšate svojo. Svojega sem modeliral po različnih vrstah medicinskih pripomočkov za spremljanje pacientov. Opombe: Vmesil sem kabel RCA med vezjem in senzorjem/pasom za prsni koš (koraka 7 in 8), tako da ga je mogoče enostavno priključiti in izvleči. Za kabel RCA sem se odločil, ker je preprost način, da imamo dve nasedli žici, lepo zapakirani z enostavno priključitvijo/odklopom glave. Iz estetskih razlogov sem kabel RCA potisnil v lateksno cev.

7. korak: Zgradite in programirajte vezje za zaznavanje vzdiha. Elektroniko sestavite v kovček

Sledite spodnjemu vezju. Priložen je tudi PDF z višjo ločljivostjo. Arduino programirajte s priloženo kodo. Za spremljanje dihanja bomo izdelali prsni pas, opremljen s senzorjem raztezanja. Razširitev in krčenje prsnega koša nam bosta dala podatke, ki jih lahko uporabimo v kodi za ekstrapolacijo, kaj je normalno dihanje, in tako določimo z večjim vdihom kot običajno (čemur sledi velik izdih). Potenciometer 10 ali 20K bo uporabljen za klicanje mejne vrednosti, ki bo predstavljala, kako velika je inhalacija povezana z vzdihom. Senzor za raztezanje sem kupil pri podjetju Merlin Robotics, Združenem kraljestvu. Na zalogi imajo različne velikosti. Uporabljam 20 cm senzor. V svojem vezju ojačam signal senzorja z uporovnim mostom in čipom OpAmp (glej diagram). To je metoda, ki jo predlaga proizvajalec. Podatkovni list najdete na internetu. Opomba: Predvidevam, da bi podobno zamisel lahko naredili s senzorjem tlaka namesto s senzorjem raztezanja. Točko pritiska na senzorju bi lahko pritrdili na nekakšno cev in jo ovili okoli prsnega koša. Izvrtajte luknje na sprednji strani torbice in nanjo pritrdite potenciometer, indikatorsko LED, stikalo za vklop in nastavek senzorja raztezanja (RCA, ženski), preden privijte škatlo nazaj. Arduino napajam z 9V baterijo. Dva imam vzporedno ožičenih, tako da bom dobil isto napetost, vendar podvojil jakost toka (trajalo bo dlje).

8. korak: Izrežite in zašite prsni pas ter pritrdite senzor raztezanja

Osnovna ideja tukaj je, da je trak iz tkanine ovit okoli prsnega koša z spodnjimi rebri (kjer je največ gibanja). Senzor raztezanja premosti majhno vrzel v prsnem pasu, preostanek pa ni raztegljiv, zato dihanje nato po potrebi deformira senzor. Dolžino pasu boste morali izmeriti glede na vaš tip telesa. Okoli traku sem zašil dodaten trak tkanine, tako da lahko žice varno sedijo v notranjosti. Na sprednji strani, kjer je povezava senzorja raztezanja, sem prišil "rokav" iz tkanine, ki bi ohlapno prekrila senzor, da se ne bi podrgnil ali poškodoval. Na hrbtni strani prsnega pasu sem naredil preprosto obliko (npr. na nahrbtniku) za zategovanje in popuščanje traku. Lasersko sem izrezal iz prozornega akrila (glej sliko), vendar ga lahko naredite na kakršen koli način.

9. korak: Beseda o brezžični povezavi

Ena stvar, o kateri še nisem govoril, je, kako se doseže brezžična komunikacija. Uporabljam brezžične modeme xBee. xBee's so preprost način za vzpostavitev brezžične povezave od točke do točke ali ustvarjanje očesnega omrežja. Za vmesnik z mojo ploščo Arduino sem uporabil adapter xBee LadyAda. Je poceni, enostavno ga je sestaviti in obstaja podrobno spletno mesto z navodili, ki pojasnjuje, kako ga konfigurirati. S kombinacijo te spletne strani in poglavja o radijskih postajah xBee v knjigi "Making Things Talk" (Tom Igoe) sem uvedel, verjetno najpreprostejšo uporabo teh radijskih postaj, ki so pravzaprav precej močne. Od tu sem dobil adapterje in xBees (+ ustrezen kabel). Navodila za konfiguracijo xBees so tukaj. Edina stvar, v katero ne grem, je, kako konfigurirati xBees. To sem naredil zelo enostavno (na macu) s prepisom kode iz knjige Igoe, ki uporablja Processing za ustvarjanje preprostega terminala za programiranje xBeeja. Ta koda je na strani 198.

10. korak: Končano

Čestitke! Končali ste. Sedaj lahko z zbirko vzdihov spremljate svoje čustveno zdravje.