Sigh Collector: 10 pași (cu imagini)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:47

Suspin v. I. [imp. & p. p. {Suspinat}; p. relatii cu publicul. & vb. n. {Suspinând}.] 1. Să inspire o cantitate mai mare de aer decât de obicei și să-l expulzi imediat; să facă o respirație sonoră profundă, mai ales ca rezultat sau expresie involuntară a oboselii, epuizării, durerii, durerii sau altele asemenea. [1913 Webster] Descriere: Acestea sunt instrucțiuni pentru construirea unui sistem de monitorizare a casei care măsoară și „colectează” suspinele. Rezultatul este o vizualizare fizică a cantității de suspin, pentru uz personal într-un mediu casnic. Proiectul este în două părți. Prima parte este o unitate staționară, care umflă o vezică mare de aer roșu la primirea semnalului corespunzător. A doua parte este o unitate mobilă, purtată de utilizator, care monitorizează respirația (printr-o curea de piept) și comunică un semnal către unitatea staționară fără fir atunci când este detectat un suspin. Ipoteze: 1. Aveți o înțelegere de bază a tehnicilor de construcție și fabricație, precum și acces la instrumentele și facilitățile adecvate. 2. Aveți cunoștințe practice de calcul fizic (citirea diagramelor de circuite) 3. Ești copleșit de anxietatea de a trăi într-o stare de eșec și ești frustrat că majoritatea obiectelor din gospodărie se adresează doar sănătății fizice și nu emoționale.

Pasul 1: Material necesar

Iată o prezentare generală a materialelor care vor fi necesare. Fiecare pagină individuală are mai multe detalii și link-uri de unde puteți achiziționa unele dintre aceste materiale. Materiale fizice:> 1, 4x8 foaie de placaj. Am folosit o bucată de strat de arțar de calitate pentru magazin.> 2, 2x2 pentru cadrul structural> ~ 2 metri de țesătură din nailon roșu> Unele țesături roșii libere dintr-un magazin de țesături> Tuburi din latex (diametru interior: 1/8 ", exterior: 1/4 ")> Șuruburi pentru lemn (5/16, 3", 4 ")> 1 pompă de aer alimentată cu baterie reîncărcabilă (pompă rapidă reîncărcabilă Coleman)> 1" supapă de reținere "unidirecțională> O bucată de furtun de grădină> Lichid Latex și pigment roșu sau un balon roșu mare de un fel. Electronică, Diverse:> 1, 20cm Senzor de întindere> 1 cablu RCA roșu, anteturi masculine și feminine> 1 Potențiometru 10K cu buton de dimensiuni mari> 1 comutator cu 3 căi> 2 microcontrolere Arduino (Diecimille sau mai noi)> 2 cleme pentru baterii de 9V cu mufe de 5mm (centru pozitiv).> 2 module wireless xBee> 2 xBee shiels de la LadyAda> 1 cablu FTDI pentru programarea xBees> 1 LMC662, "rail-to- rail "cip OpAmp> Componente electronice diverse (a se vedea schemele de circuite pentru detalii).

Pasul 2: Construiți și programați circuitul. Hack în pompa de aer

Îmi place să încep prin a face ca electronica să funcționeze mai întâi, de obicei cu un prototip a ceea ce vreau să construiesc (realizat din placaj exterior ieftin sau chiar din carton și lipici fierbinte). Electronica este împărțită în două părți. Această parte este capătul de primire. Acesta va primi un semnal wireless de la unitatea purtabilă și îl va utiliza pentru a porni o pompă de aer pentru aproximativ 2 secunde și apoi pentru a o opri. nu cealaltă. Pompa de aer este o „pompă rapidă” reîncărcabilă Coleman. Îmi place datorită bateriei reîncărcabile și a accesoriilor nasului de diferite dimensiuni. Deschideți pompa și refaceți comutatorul de comutare, astfel încât să facă legătura între baterie și un terminal al motorului. Celălalt terminal al motorului va rula către colectorul tranzistorului TIP120. Pentru a face acest lucru, va trebui să dezlipiți firul negru de la cel de-al doilea terminal al motorului și, de asemenea, să dezlipiți cablul care vine de la încărcătorul de baterii și merge la celălalt capăt al comutatorului. Asigurați-vă că legați la comun bateria motorului cu sursa de alimentare a arduino. Construiți circuitul din diagrama de mai jos. Există, de asemenea, un PDF atașat pentru rezoluție mai mare. Programați arduino cu codul furnizat în fișierul text. Va trebui să instalați această bibliotecă. Dacă nu știți cum să lucrați cu Arduino, iată câteva referințe, astfel încât să puteți învăța:> Pagina principală Arduino> Freeduino - Depozit de cunoștințe și link-uri Arduino> NYU, ITP găzduiește site-ul de calcul fizic cu tutoriale și referințe.

Pasul 3: Construiți unitatea principală Sigh Collector

Din motive de scurtă durată, nu voi detalia fiecare pas în procesul de construire a unității principale. Este suficient să spuneți că poate fi la fel de simplu sau complex pe cât doriți; orice, de la carton și lipici fierbinte la materiale personalizate sau mai avansate. Am conceput-o pe a mea în acest fel, ceea ce nu înseamnă că este singurul mod în care s-ar putea face. Dacă doriți să urmați sau să detaliați instrucțiunile mele, consultați diagrama de mai jos. Din nou, este atașat un PDF cu rezoluție mai mare. Pe diagramă, veți găsi măsurători exacte și specificații despre cum să construiți unitatea din imaginea de mai jos. După cum sa menționat la pasul 2, am construit-o pe a mea din placaj de arțar de calitate comercială. Are un bob frumos și se taie bine. Am lăsat suprafața brută. Câteva note de proiectare: am decis să introduc toate șuruburile din interior, astfel încât să nu le vedeți din exterior. Poate fi dificil să strecori un burghiu în interiorul unității, așa că îți recomand să îl construiești în secțiuni. Am înclinat marginile inferioare ale cadrului 2x2, astfel încât acestea să arate puțin mai elegante atunci când sunt vizibile. Piesa superioară cu colțurile mitrate și deschiderea circulară este detașabilă, pentru repararea ușoară a pieselor interioare. Pompa și dispozitivele electronice vor sta în interiorul cutiei, pe un raft ținut de două dintre 2x2 pe cadrul interior (vezi diagrama). Motivul pentru care l-am construit pe un cadru este astfel încât colțurile să rămână pătrate. În caz contrar, placajul poate tinde să se deformeze. În acest fel, totul poate fi ținut împreună prin șuruburi și, prin urmare, poate fi descompus cu ușurință în bucăți.

Pasul 4: Faceți vezica de aer

Am vrut o textură mai organică și mai cărnoasă a vezicii mele aeriene, așa că am aruncat-o din latex lichid. Latexul lichid de multe feluri diferite poate fi cumpărat într-un magazin de artizanat, un magazin de accesorii sau cu ușurință de pe internet. Am amestecat latexul cu pigment roșu pentru a-l colora și l-am vopsit, în straturi, pe exteriorul unui balon mare. Numeroasele straturi construite pentru a forma un balon carnos mare, floppy, cu textura pe care am creat-o cu pensula. Un balon simplu, mingea de plajă sau chiar o pungă de gunoi ar putea înlocui. Consultați acest site web pentru diferite tipuri de baloane de dimensiuni mari.

Pasul 5: Combinați aparatele electronice cu unitatea principală. Instalați supapa de reținere și pompa

Așezați pompa de aer și circuitul în interiorul unității principale, pe raftul inferior. Acum este timpul să faceți o conexiune între pompa de aer și vezica / balonul de aer, care va sta la suprafață. Vrem doar ca aerul să meargă într-un sens și să nu iasă în cealaltă direcție, așa că folosim ceva numit „supapă de reținere”. Principiul de bază este că o ușă articulată, o diafragmă de cauciuc sau o bilă este deplasată prin aerul care merge într-un sens, dar apoi împiedică revenirea aerului. Am cumpărat supapa mea de reținere de pe site-ul McMaster Carr; Mai precis se numește o supapă de reținere din PVC. O folosesc pe cea de 1 "diametru. Aceasta a fost atractivă pentru mine, deoarece este" presiunea de fisurare "extrem de scăzută sau presiunea necesară pentru a deplasa bariera. <0,1 psi !! Am folosit un furtun de grădină simplu pentru a rula de la pompa, la supapa de reținere, apoi din cealaltă parte a supapei în balon. Fitingurile sunt cuplate și dimensionate corespunzător și am folosit niște lipici pentru a le asigura în continuare și pentru a preveni scurgerile de aer …

Pasul 6: Construiți geantă de transport, coaseți mânerul

Suspinarea este monitorizată de o curea de piept pe care o vei purta. Pentru a ține electronica și sursa de alimentare, trebuie să construiți o "husă de transport". Acesta va fi mobil și se va atașa la cureaua de piept. Veți purta acest lucru cu voi în timp ce vă îndepliniți sarcinile zilnice și acesta vă va monitoriza activitatea de suspin. Când este detectat un suspin, unitatea mobilă va trimite un semnal wireless către unitatea principală. Din nou, puteți urma diagrama pe care am furnizat-o și puteți găsi măsurători despre cum să construiți cutia de transport. Sau puteți alege să creați propria dvs. versiune unică sau să vă îmbunătățiți propria versiune. Am modelat-o pe a mea după diferite tipuri de dispozitive medicale, de monitorizare a pacienților. Note: Am îmbinat un cablu RCA între circuit și senzor / curea pentru piept (pașii 7 și 8), astfel încât să poată fi conectat și scoas cu ușurință din cutie. Am ales cablul RCA pentru că este un mod simplu de a avea două fire torsadate, ambalate frumos cu un antet ușor de conectat / deconectat. Am introdus cablul RCA într-o lungime de tuburi din latex, din motive estetice.

Pasul 7: Construiți și programați circuitul pentru detectarea suspinului. Asamblați aparatele electronice în carcasă

Urmați schema de circuit de mai jos. Este atașat și un PDF cu rezoluție mai mare. Programați Arduino cu codul furnizat. Pentru a monitoriza respirația, vom realiza o curea de piept echipată cu un senzor de întindere. Extinderea și contracția pieptului ne vor furniza date pe care le putem folosi, în cod, pentru a extrapola ce este respirația normală și, prin urmare, pentru a determina cu o inhalare mai mare decât de obicei (urmată de o expirație mare). Un potențiometru de 10 sau 20K va fi folosit pentru a forma o valoare prag, care va reprezenta cât de mare este o inhalare asociată cu un suspin. Am achiziționat senzorul meu de întindere de la Merlin Robotics, o companie din Marea Britanie. Acestea dispun de o varietate de dimensiuni. Folosesc senzorul de 20 cm. În circuitul meu, amplific semnalul de la senzor cu o punte de rezistență și un cip OpAmp (vezi diagrama). Aceasta este metoda sugerată de producător. Fișa tehnică o puteți găsi pe internet. Notă: îmi imaginez că o idee similară s-ar putea face cu senzorul de presiune în locul senzorului de întindere. Ați putea atașa punctul de presiune pe senzor la un fel de tub și să înfășurați tubul în jurul pieptului. Găuriți în fața frontală a carcasei de transport și atașați potențiometrul, LED-ul indicator, comutatorul de alimentare și accesoriul senzorului de întindere (RCA, mamă) la el din spate înainte de a înșuruba cutia la loc. Alimentez Arduino cu o baterie de 9V. Am 2 dintre ele conectate în paralel, așa că voi obține aceeași tensiune, dar dublu amperajul (va dura mai mult).

Pasul 8: Tăiați și coaseți cureaua pentru piept și atașați senzorul de întindere

Ideea de bază aici este că o curea din țesătură este înfășurată în jurul pieptului de coastele inferioare (unde se produce cea mai mare mișcare). Senzorul de întindere acoperă un mic spațiu în cureaua toracică, restul care nu este elastic, astfel respirația deformează ulterior senzorul după cum este necesar. Va trebui să măsurați lungimea curelei în funcție de tipul de corp individual. Am cusut o bandă suplimentară de țesătură în jurul curelei, astfel încât firele să poată sta în siguranță în interior. În partea din față, unde este conexiunea senzorului de întindere, am cusut o „mânecă” de țesătură care să acopere liber senzorul, astfel încât să nu se frece sau să nu se deterioreze. pe un rucsac) pentru strângerea și slăbirea curelei. Aveam forma decupată cu laser din acrilic transparent (vezi imaginea), dar o poți face în orice fel poți.

Pasul 9: un cuvânt pe wireless

Un lucru despre care nu am vorbit încă este modul în care se realizează comunicarea fără fir. Folosesc modemuri wireless xBee. XBee sunt o modalitate ușoară de a realiza o conexiune wireless punct-la-punct sau de a crea o rețea mesh. Pentru a interfața cu placa mea Arduino, am folosit adaptorul xBee al LadyAda. Este ieftin, ușor de asamblat și există un site web cu instrucțiuni detaliate care explică cum să îl configurați. Printr-o combinație a acestui site web și a unui capitol despre radiourile xBee din cartea „Making Things Talk” (Tom Igoe), am implementat, probabil, care este cea mai simplă utilizare a acestor aparate de radio, care sunt de fapt destul de puternice. Mi-am luat adaptoarele și xBees (+ cablul corespunzător) de aici. Sunt aici instrucțiunile privind configurarea xBees. Singurul lucru în care nu merg este cum să configurez xBees. Am făcut-o foarte ușor (pe un Mac) transcriind un cod din cartea lui Igoe care folosește Processing pentru a crea un terminal simplu pentru programarea xBee. Codul respectiv se află la pagina 198.

Pasul 10: Finalizat

Felicitări! Ai terminat. Acum puteți folosi Sigh Collector pentru a vă monitoriza sănătatea emoțională.