Sukkekollektor: 10 trinn (med bilder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:26

Sukk v. I. [imp. & s. s. {Sukket}; s. pr. & vb. n. {Sukk}.] 1. Å puste inn en større mengde luft enn vanlig, og umiddelbart fjerne den; å gjøre en dyp enkelt hørbar åndedrett, spesielt som et resultat eller ufrivillig uttrykk for tretthet, utmattelse, sorg, sorg eller lignende. [1913 Webster] Beskrivelse: Dette er instruksjoner for å bygge et hjemmemonitoreringssystem som måler og "samler" sukk. Resultatet er en fysisk visualisering av mengden sukk, til personlig bruk i hjemmemiljøet. Prosjektet består av to deler. Den første delen er en stasjonær enhet, som blåser opp en stor rød luftblære ved mottak av passende signal. Den andre delen er en mobil enhet, som bæres av brukeren, som overvåker pusten (via en brystrem) og kommuniserer et signal til den stasjonære enheten trådløst når et sukk oppdages. Forutsetninger: 1. Du har en grunnleggende forståelse av konstruksjon og fabrikasjonsteknikker, samt tilgang til passende verktøy og fasiliteter. 2. Du har arbeidskunnskap om fysisk databehandling (lesekretsdiagrammer) 3. Du er overveldet av angsten for å leve i en sviktende tilstand, og frustrert over at de fleste husholdningsgjenstandene bare tar for seg fysisk snarere enn emosjonell helse.

Trinn 1: Nødvendig materiale

Her er en oversikt over materialene som vil være nødvendige. Hver enkelt side har flere detaljer og lenker om hvor du kan kjøpe noen av disse materialene. Fysiske materialer:> 1, 4x8 ark av kryssfiner. Jeg brukte et stykke lønnlag i butikkstørrelse.> 2, 2x2 for konstruksjonsrammen> ~ 2 meter rødt nylonstroppstoff> Litt løst rødt stoff fra en stoffbutikk> Latexrør (indre diameter: 1/8 ", ytre: 1/4 ")> Treskruer (5/16, 3", 4 ")> 1 oppladbar batteridrevet luftpumpe (Coleman oppladbar hurtigpumpe)> 1 enveis" tilbakeslagsventil "> Et stykke hageslange> væske Latex og rødt pigment, eller en stor rød ballong av noe slag. Elektronikk, diverse:> 1, 20cm strekkføler> 1 rød RCA-kabel, mannlige og kvinnelige overskrifter> 1 10K potensiometer med stor knapp> 1 3-veis vippebryter> 2 Arduino mikrokontroller (Diecimille eller nyere)> 2 9V batteriklemmer med 5 mm (midtre positive) hankontakter.> 2 xBee trådløse moduler> 2 xBee-shiels fra LadyAda> 1 FTDI-kabel for programmering av xBees> 1 LMC662, "rail-to- skinne "OpAmp -brikke> Diverse elektronikkomponenter (se kretsdiagrammer for detaljer).

Trinn 2: Bygg og programmer krets. Hack inn i luftpumpe

Jeg liker å begynne med å få elektronikken til å fungere først, vanligvis med en prototype på det jeg vil bygge (laget av billig utvendig kryssfiner, eller til og med papp og varmlim). Elektronikken er delt inn i to deler. Denne delen er mottakerenden. Den vil motta et trådløst signal fra den bærbare enheten og bruke det signalet til å slå på en luftpumpe i ~ 2 sekunder og deretter slå den av. Mellom pumpen og ballongen er det som kalles en tilbakeslagsventil, som lar luft passere en retning men ikke den andre. Luftpumpen er en oppladbar Coleman "Quickpump". Jeg liker det på grunn av det oppladbare batteriet og de forskjellige nesetilbehøret. Åpne pumpen og bearbeid vippebryteren, slik at den bygger bro mellom batteriet og en terminal på motoren. Den andre terminalen på motoren går til kollektoren til TIP120 -transistoren. For å gjøre dette må du avlodde den svarte ledningen fra den andre motorterminalen, og også avlodde ledningen som kommer fra batteriladeren og gå til den andre enden av vippebryteren. Sørg for å jorde motorens batteri med arduinoens strømforsyning. Bygg kretsen i diagrammet nedenfor. Det er også en PDF vedlagt for høyere oppløsning. Programmer arduinoen med koden i tekstfilen. Du må installere dette biblioteket. Hvis du ikke vet hvordan du skal jobbe med Arduino, er det noen referanser her, slik at du kan lære:> Hoved Arduino nettsted> Freeduino- depot for Arduino kunnskap og lenker> NYU, ITPs in- hus for fysisk databehandling med opplæringsprogrammer og referanser.

Trinn 3: Bygg sukkekollektorens hovedenhet

For å gjøre det kort, vil jeg ikke detaljere hvert trinn i prosessen med å bygge hovedenheten. Det er nok å si at det kan være så enkelt eller komplekst som du ønsker; alt fra papp og varmt lim til spesialtilpassede eller mer avanserte materialer. Jeg har designet min på denne måten, noe som ikke betyr at det er den eneste måten det kan gjøres på. Hvis du vil følge eller utdype instruksjonene mine, kan du se diagrammet nedenfor. Igjen, en PDF med høyere oppløsning er vedlagt. På diagrammet finner du nøyaktige mål og spesifikasjoner for hvordan du bygger enheten på bildet nedenfor. Som nevnt i trinn 2, bygde jeg min av lønnfiner i butikk. Den har et fint korn og skjærer godt. Jeg forlot overflaten rå. Et par designnotater: Jeg bestemte meg for å skru inn alle skruene fra innsiden slik at du ikke skulle se dem fra utsiden. Det kan være vanskelig å snike et bor inne i enheten, så jeg anbefaler å bygge det i seksjoner. Jeg vinklet de nederste kantene på 2x2 -rammen, slik at de ville se litt slankere ut når de var synlige. Toppstykket med gjærede hjørner og sirkulær åpning er avtagbart for enkel reparasjon av innsiden. Pumpen og elektronikken vil sitte inne i boksen, på en hylle som holdes oppe av to av 2x2 -ene på den indre rammen (se diagram). Grunnen til at jeg bygde den på en ramme er for at hjørnene skulle holde seg firkantede. Ellers kan kryssfiner ha en tendens til å skje. På denne måten kan alt også holdes sammen med skruer og derfor lett brytes ned i biter.

Trinn 4: Lag luftblæren

Jeg ønsket en mer organisk, kjøttfull tekstur av luftblæren, så jeg kastet den ut av flytende latex. Flytende latex av mange forskjellige slag kan kjøpes i en håndverksbutikk, rekvisita eller enkelt på internett. Jeg blandet latexen med rødt pigment for å farge den, og malte den i lag på utsiden av en stor ballong. De mange lagene som er bygd opp for å danne en stor, diskett, kjøttfull ballong, med teksturen jeg laget med penselen. En enkel ballong, strandball eller til og med en søppelsekk kan erstatte. Sjekk ut dette nettstedet for forskjellige typer store ballonger.

Trinn 5: Kombiner elektronikk med hovedenhet. Installer tilbakeslagsventil og pumpe

Plasser luftpumpen og kretsen inne i hovedenheten, på den nedre hyllen. Nå er det på tide å lage en forbindelse mellom luftpumpen og luftblæren/ballongen, som vil sitte på overflaten. Vi vil bare at luft skal gå en vei, og ikke komme ut i den andre retningen, så vi bruker noe som kalles en "tilbakeslagsventil". Det grunnleggende prinsippet er at en hengslet dør, gummimembran eller kule forskyves ved at luft går en vei, men forhindrer deretter at luften går tilbake. Jeg kjøpte min tilbakeslagsventil på McMaster Carrs nettsted; Mer spesifikt kalles det en PVC Swing-tilbakeslagsventil. Jeg bruker diameteren 1 ". Denne var attraktiv for meg på grunn av ekstremt lavt" sprekketrykk ", eller trykket som trengs for å fortrengte barrieren. <0,1 psi !! Jeg brukte en enkel hageslange for å løpe fra pumpen, til tilbakeslagsventilen, deretter fra den andre siden av ventilen inn i ballongen. Beslagene er koblet og dimensjonert riktig, og jeg brukte litt lim for å sikre dem ytterligere og forhindre luftlekkasjer …

Trinn 6: Bygg bæreveske, sy håndtaket

Sukkingen overvåkes av en bryststropp som du vil ha på deg. For å holde på elektronikken og strømforsyningen må du bygge en "bæreveske". Dette vil være mobil og vil festes til bryststroppen. Du vil bære dette med deg mens du utfører dine daglige oppgaver, og det vil overvåke din sukkende aktivitet. Når det oppdages et sukk, vil mobilenheten sende et trådløst signal til hovedenheten. Igjen kan du følge diagrammet jeg har gitt og finne målinger på hvordan du skal bygge bæreboksen. Eller du kan velge å lage din egen, unike versjon eller forbedre min egen. Jeg modellerte min etter forskjellige typer medisinske enheter for pasientovervåking. Merknader: Jeg skjøtet en RCA -kabel mellom kretsen og sensoren/bryststroppen (trinn 7 og 8) slik at den enkelt kan plugges inn og ut av esken. Jeg valgte RCA -kabel fordi det er en enkel måte å ha to strengede ledninger, godt pakket med en lett å plugge/koble fra hodet. Jeg skjøt RCA -kabelen inn i en lengde av latexrør, av estetiske årsaker.

Trinn 7: Bygg og programmer krets for sukkdeteksjon. Monter elektronikk i bæreveske

Følg kretsdiagrammet nedenfor. En PDF med høyere oppløsning er også vedlagt. Programmer Arduino med den medfølgende koden. For å overvåke pusten skal vi lage en bryststropp som er utstyrt med en stretch -sensor. Utvidelsen og sammentrekningen av brystet vil gi oss data som vi kan bruke, i kode, for å ekstrapolere hva normal pust er, og derfor bestemme med en større enn vanlig innånding (etterfulgt av stor utpust). Et 10 eller 20K potensiometer vil bli brukt til å slå inn en terskelverdi, som vil representere hvor stor innånding som er forbundet med et sukk. Jeg kjøpte min strekkføler fra Merlin Robotics, et selskap i Storbritannia. De lagerfører en rekke størrelser. Jeg bruker 20 cm -sensoren. I min krets forsterker jeg signalet fra sensoren med en motstandsbro og en OpAmp -brikke (se diagram). Dette er metoden som er foreslått av produsenten. Du finner databladet på internett. Merk: Jeg forestiller meg at en lignende idé kan gjøres med trykksensor i stedet for en strekkføler. Du kan feste trykkpunktet på sensoren til en slags slange og vikle slangen rundt brystet. Bor hull på forsiden av bærevesken og fest potensiometeret, indikator -LED, strømbryter og strekksensor (RCA, hunn) til baksiden før du skrur boksen sammen igjen. Jeg driver Arduino med et 9V batteri. Jeg har to av dem koblet parallelt, så jeg får samme spenning, men dobler strømstyrken (den varer lenger).

Trinn 8: Klipp og sy brystbåndet og fest strekkføleren

Den grunnleggende ideen her er at en stoffrem er viklet rundt brystet av de nedre ribbeina (der mest bevegelse skjer). Strekksensoren bygger et lite hull i brystbeltet, resten er ikke tøyelig, så pusten deformerer deretter sensoren etter behov. Du måler lengden på stroppen til din individuelle kroppstype. Jeg sydde en ekstra stoffstrimmel rundt stroppen, slik at ledningene trygt kan sitte inne. På forsiden, der stretch sensor -tilkoblingen er, sydde jeg en "erme" av stoff som løst ville dekke sensoren slik at den ikke ble gnidd eller skadet. På baksiden av bryststroppen laget jeg en enkel form (som på en ryggsekk) for å stramme og løsne stroppen. Jeg hadde formen laserskåret av klar akryl (se bildet), men du kan lage den på hvilken som helst måte du kan.

Trinn 9: Et ord om trådløs

En ting jeg ikke har snakket om ennå, er hvordan den trådløse kommunikasjonen oppnås. Jeg bruker trådløse xBee -modemer. xBee er en enkel måte å opprette en trådløs punkt-til-punkt-tilkobling, eller opprette et nettverk. For å koble til Arduino -kortet mitt, brukte jeg LadyAdas xBee -adapter. Det er billig, enkelt å sette sammen, og det er et detaljert instruksjonsnettsted som forklarer hvordan du konfigurerer det. Gjennom en kombinasjon av dette nettstedet og et kapittel om xBee -radioer i boken "Making Things Talk" (Tom Igoe), implementerte jeg, muligens hva som er den enkleste bruken av disse radioene, som faktisk er ganske kraftige. Jeg har mine adaptere og xBees (+ passende kabel) herfra. Instruksjoner om konfigurering av xBees er her. Det eneste jeg ikke skal gå inn på er hvordan du konfigurerer xBees. Jeg gjorde det veldig enkelt (på en mac) ved å transkribere noen kode fra Igoes bok som bruker Processing til å lage en enkel terminal for programmering av xBee. Denne koden er på side 198.

Trinn 10: Ferdig

Gratulerer! Du er ferdig. Du kan nå bruke Sukkekollektoren til å overvåke din emosjonelle helse.