Pengumpul Sigh: 10 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:13

Sigh v. I. [imp. & hlm. hlm. {Mengeluh}; hlm. pr. & vb. n. {Menghela nafas}.] 1. Untuk menghirup udara yang lebih banyak daripada biasanya, dan segera mengeluarkannya; untuk membuat pernafasan tunggal yang dapat didengar, terutama sebagai hasil atau ekspresi keletihan, keletihan, kesedihan, kesedihan, atau yang tidak disengajakan. [1913 Webster] Penerangan: Ini adalah arahan untuk membina sistem pemantauan rumah yang mengukur dan 'menghela nafas. Hasilnya adalah visualisasi fizikal untuk menghela nafas, untuk penggunaan peribadi di persekitaran rumah tangga. Projek ini terdiri daripada dua bahagian. Bahagian pertama adalah unit pegun, yang mengembung pundi udara merah besar setelah menerima isyarat yang sesuai. Bahagian kedua adalah unit mudah alih, dipakai oleh pengguna, yang memantau pernafasan (melalui tali dada) dan menyampaikan isyarat ke unit pegun tanpa wayar ketika desahan dikesan. Andaian: 1. Anda mempunyai pemahaman asas mengenai teknik pembinaan dan fabrikasi, serta akses ke alat dan kemudahan yang sesuai. 2. Anda mempunyai pengetahuan mengenai pengkomputeran fizikal (rajah litar membaca) 3. Anda diliputi kegelisahan hidup dalam keadaan yang gagal, dan kecewa kerana kebanyakan objek rumah tangga anda hanya menangani kesihatan fizikal dan bukannya emosi.

Langkah 1: Bahan Diperlukan

Berikut adalah gambaran keseluruhan bahan yang diperlukan. Setiap halaman individu mempunyai lebih banyak butiran dan pautan di mana anda boleh membeli sebilangan bahan tersebut. Bahan Fizikal:> Lembaran Papan lapis 1, 4x8. Saya menggunakan sehelai lapis maple kelas kedai.> 2, 2x2 untuk rangka struktur> ~ 2 meter kain tali nilon merah> Sebilangan kain merah longgar dari kedai kain> Tiub lateks (Diameter Dalam: 1/8 ", Luar: 1/4 ")> Skru Kayu (5/16, 3", 4 ")> 1 pam udara berkuasa bateri yang boleh dicas semula (Coleman Rechargeable Quick-Pump)> 1" Valve Check "satu arah> Sekeping selang kebun> Cecair Lateks & Pigmen Merah, atau sebiji belon merah besar. Elektronik, Lain-lain:> 1, 20cm Sensor Peregangan> 1 kabel RCA merah, tajuk lelaki dan wanita> 1 10K Potensiometer dengan tombol bersaiz besar> 1 suis togol 3 arah> 2 Arduino Microcontrollers (Diecimille atau yang lebih baru)> 2 klip bateri 9V dengan bicu lelaki 5mm (positif tengah).> 2 modul wayarles xBee> 2 xBee shiel dari LadyAda> 1 kabel FTDI untuk memprogram xBees> 1 LMC662, "rail-to- rel "cip OpAmp> Pelbagai komponen Elektronik (lihat gambarajah litar untuk perincian).

Langkah 2: Litar dan Bina Program. Hack masuk ke pam udara

Saya suka memulakan dengan membuat elektronik berfungsi terlebih dahulu, biasanya dengan prototaip apa yang ingin saya bina (dibuat dari papan lapis luaran yang murah, atau bahkan kadbod dan lem panas). Elektronik terbahagi kepada dua bahagian. Bahagian ini adalah akhir penerimaan. Ia akan menerima isyarat tanpa wayar dari unit yang boleh dipakai dan menggunakan isyarat itu untuk menghidupkan pam udara selama ~ 2 saat dan kemudian mematikannya. Di antara pam dan belon, inilah yang disebut injap periksa, yang membolehkan udara melewati satu arah tetapi bukan yang lain. Pam udara adalah "Quickpump" Coleman Rechargeable. Saya menyukainya kerana bateri yang boleh dicas semula, dan alat hidung berukuran berbeza. Buka pam dan buat semula suis togol, sehingga ia menghubungkan antara bateri dan satu terminal motor. Terminal motor yang lain akan menuju ke pemungut transistor TIP120. Untuk melakukan ini, anda mesti melepaskan solder wayar hitam dari terminal motor kedua, dan juga menyahpasang plumbum yang berasal dari pengecas bateri dan pergi ke hujung suis togol yang lain. Pastikan untuk menyambungkan bateri motor dengan bekalan kuasa arduino. Bina litar dalam rajah di bawah. Terdapat juga PDF yang dilampirkan untuk resolusi yang lebih tinggi. Program arduino dengan kod yang disediakan dalam fail teks. Anda perlu memasang pustaka ini. Sekiranya anda tidak tahu bekerja dengan Arduino, berikut adalah beberapa rujukan supaya anda dapat belajar:> Laman Web Arduino Utama> Freeduino - Repositori pengetahuan dan pautan Arduino> NYU, ITP di- laman web pengkomputeran fizikal rumah dengan tutorial dan rujukan.

Langkah 3: Bina Unit Utama Sigh Collector

Demi singkatnya, saya tidak akan memperincikan setiap langkah dalam proses pembinaan unit utama. Cukuplah untuk mengatakan bahawa ia boleh sesederhana atau kompleks seperti yang anda mahukan; apa sahaja dari kadbod dan gam panas hingga bahan fabrikasi khas atau lebih maju. Saya telah merancang tambang dengan cara ini, yang tidak boleh dikatakan itu satu-satunya cara yang dapat dilakukan. Sekiranya anda berminat untuk mengikuti atau menghuraikan arahan saya, lihat rajah di bawah. Sekali lagi, PDF dengan resolusi yang lebih tinggi dilampirkan. Pada gambar rajah, anda akan mendapat ukuran dan spesifikasi yang tepat mengenai bagaimana membina unit yang digambarkan di bawah. Seperti yang dinyatakan dalam Langkah 2, saya membina lombong dari papan lapis Maple kelas kedai. Ia mempunyai bijirin yang bagus dan dipotong dengan baik. Saya meninggalkan permukaannya mentah. Nota reka bentuk pasangan: Saya memutuskan untuk memasukkan semua skru dari dalam supaya anda tidak melihatnya dari luar. Adalah sukar untuk menyelinap latihan di dalam unit, jadi saya cadangkan untuk membinanya dalam beberapa bahagian. Saya memusingkan pinggir bawah bingkai 2x2, agar kelihatan lebih licin apabila kelihatan. Bahagian atas dengan sudut miter dan bukaan bulat boleh ditanggalkan, untuk memperbaiki bahagian dalam dengan mudah. Pam dan elektronik akan duduk di dalam kotak, di rak yang ditahan oleh dua dari 2x2 pada bingkai dalam (lihat rajah). Sebab saya membinanya di atas bingkai adalah supaya sudut tetap persegi. Jika tidak, papan lapis cenderung melengkung. Dengan cara ini, semuanya dapat disatukan oleh skru dan oleh itu mudah pecah menjadi kepingan.

Langkah 4: Buat Pundi Udara

Saya mahukan tekstur pundi udara yang lebih organik dan berdaging, jadi saya membuangnya dari getah cair. Lateks cair dari pelbagai jenis boleh dibeli di kedai kraf, kedai barang atau dengan mudah di internet. Saya mencampurkan susu getah dengan pigmen merah untuk mewarnakannya, dan melukisnya, berlapis-lapis, ke bahagian luar balon besar. Banyak lapisan yang dibina untuk membentuk balon berdaging besar, dengan tekstur yang saya buat dengan berus. Balon sederhana, bola pantai atau beg sampah boleh diganti. Lihat laman web ini untuk pelbagai jenis belon bersaiz besar.

Langkah 5: Gabungkan Elektronik Dengan Unit Utama. Pasang Check Valve dan Pump

Letakkan pam udara dan litar di dalam unit utama, di rak bawah. Kini tiba masanya untuk membuat sambungan antara pam udara, dan pundi udara / belon, yang akan duduk di permukaan. Kami hanya mahu udara pergi ke satu arah, dan tidak keluar ke arah lain, jadi kami menggunakan sesuatu yang disebut "check valve". Prinsip asasnya ialah pintu berengsel, diafragma getah atau bola diganti melalui udara dengan satu arah, tetapi kemudian menghalang udara daripada kembali. Saya membeli injap cek saya di laman web McMaster Carr; Lebih khusus lagi ia dipanggil PVC Swing-check valve. Saya menggunakan diameter 1 ". Yang ini menarik bagi saya kerana" tekanan retak "yang sangat rendah, atau tekanan yang diperlukan untuk menggantikan penghalang. <0.1 psi !! Saya menggunakan hos kebun sederhana untuk dijalankan dari pam, ke injap periksa, kemudian dari sisi lain injap ke dalam belon. Kelengkapan digabungkan dan berukuran betul, dan saya menggunakan beberapa gam untuk mengamankannya lebih jauh, dan mencegah kebocoran udara…

Langkah 6: Membina Kes Pembawa, Menangani Jahit

Menghela nafas dipantau oleh tali dada yang akan anda pakai. Untuk menahan elektronik dan bekalan kuasa, anda mesti membina "beg galas". Ini akan bergerak dan akan melekat pada tali dada. Anda akan membawanya bersama semasa anda melakukan tugas harian dan itu akan memantau aktiviti menghela nafas anda. Apabila nafas dikesan, unit mudah alih akan menghantar isyarat tanpa wayar ke unit utama. Sekali lagi, anda boleh mengikuti rajah yang saya berikan dan mencari ukuran bagaimana membina kotak pembawa. Atau anda boleh memilih untuk membuat versi unik anda sendiri, atau memperbaiki versi saya sendiri. Saya memperagakan model saya dengan pelbagai jenis alat pemantau pesakit dan perubatan. Nota: Saya menyambungkan kabel RCA di antara litar dan tali sensor / dada (Langkah 7 & 8) sehingga dapat dengan mudah dipasang dan keluar dari kotak. Saya memilih kabel RCA kerana cara mudah untuk mempunyai dua wayar terdampar, dikemas dengan baik dengan header yang mudah dipasang / dicabut. Saya memasukkan kabel RCA ke dalam tiub getah panjang, untuk alasan estetik.

Langkah 7: Bina dan Program Litar untuk Pengesanan Sigh. Himpunkan Elektronik Ke Kes Membawa

Ikuti rajah litar di bawah. PDF dengan resolusi yang lebih tinggi juga dilampirkan. Program Arduino dengan kod yang disediakan. Untuk memantau pernafasan, kami akan membuat tali dada yang dilengkapi dengan sensor regangan. Pembesaran dan pengecutan dada akan memberi kita data yang dapat kita gunakan, dalam kod, untuk memperkirakan pernafasan normal, dan oleh itu menentukan dengan penyedutan yang lebih besar daripada biasa (diikuti dengan pernafasan besar). Potensiometer 10 atau 20K akan digunakan untuk mendail nilai ambang, yang akan menunjukkan seberapa besar penyedutan dikaitkan dengan nafas. Saya membeli sensor regangan saya dari Merlin Robotics, sebuah syarikat di UK. Mereka mempunyai pelbagai saiz. Saya menggunakan sensor 20cm. Di litar saya, saya menguatkan isyarat dari sensor dengan jambatan perintang dan cip OpAmp (lihat gambar rajah). Ini adalah kaedah yang dicadangkan oleh pengilang. Anda boleh mendapatkan lembar data di internet. Catatan: Saya membayangkan idea serupa dapat dilakukan dengan sensor tekanan dan bukannya sensor regangan. Anda boleh memasang titik tekanan pada sensor ke beberapa jenis tabung dan membungkus tiub itu di sekitar dada. Lubang lubang di bahagian depan sarung pembawa dan pasangkan potensiometer, LED penunjuk, suis kuasa dan lampiran sensor regangan (RCA, wanita) ke atasnya dari belakang sebelum memusingkan kotak kembali. Saya menghidupkan Arduino dengan bateri 9V. Saya mempunyai 2 daripadanya secara selari jadi saya akan mendapat voltan yang sama, tetapi dua kali ganda voltan (ia akan bertahan lebih lama).

Langkah 8: Potong dan Jahit Tali Dada dan Pasang Sensor Peregangan

Idea asas di sini, adalah bahawa tali kain dililit di dada oleh tulang rusuk bawah (di mana pergerakan paling banyak berlaku). Sensor peregangan menjembatani celah kecil di tali dada, selebihnya tidak melar, sehingga bernafas, kemudian mengubah bentuk sensor apabila diperlukan. Anda mesti mengukur panjang tali mengikut jenis badan anda. Saya menjahit sehelai kain tambahan di tali, supaya wayar selamat masuk ke dalam. Di bahagian depan, di mana sambungan sensor regangan, saya menjahit 'lengan' kain yang akan longgar menutupi sensor sehingga tidak tergosok atau rosak. Di bahagian belakang tali dada, saya membuat bentuk sederhana (seperti pada beg galas) untuk mengetatkan dan melonggarkan tali. Saya mempunyai bentuk laser yang dipotong dari akrilik yang jelas (lihat gambar), tetapi anda boleh membuatnya dengan cara yang anda mampu.

Langkah 9: Perkataan Tanpa Wayar

Satu perkara yang belum saya bincangkan adalah bagaimana komunikasi tanpa wayar dicapai. Saya menggunakan modem tanpa wayar xBee. xBee's adalah cara mudah untuk membuat sambungan titik-ke-titik tanpa wayar, atau membuat rangkaian jaringan. Untuk bersambung dengan papan Arduino saya, saya menggunakan penyesuai xBee LadyAda. Ia murah, mudah digabungkan dan terdapat laman web instruksional terperinci yang menerangkan cara mengkonfigurasinya. Melalui gabungan laman web ini, dan bab mengenai radio xBee dalam buku "Making Things Talk" (Tom Igoe), saya melaksanakan, mungkin apakah penggunaan radio ini yang paling mudah, yang sebenarnya cukup hebat. Saya mendapat penyesuai dan xBees saya (+ kabel yang sesuai) dari sini. Arahan untuk mengkonfigurasi xBees ada di sini. Satu-satunya perkara yang tidak akan saya jalani ialah bagaimana mengkonfigurasi xBees. Saya melakukannya dengan mudah (pada mac) dengan mentranskripsikan beberapa kod dari buku Igoe yang menggunakan Processing untuk membuat terminal mudah untuk memprogram xBee. Kod itu terdapat di halaman 198.

Langkah 10: Selesai

Tahniah! Anda sudah selesai. Anda kini boleh menggunakan Sigh Collector anda untuk memantau kesihatan emosi anda.