Sukekollektor: 10 trin (med billeder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:31

Suk v. I. [imp. & s. s. s. {Sukkede}; s. pr. & vb. n. {Sukker}.] 1. At indånde en større mængde luft end normalt og straks udvise den; at lave et dybt enkelt hørbart åndedræt, især som følge eller ufrivillig udtryk for træthed, udmattelse, sorg, sorg eller lignende. [1913 Webster] Beskrivelse: Disse er instruktioner til opbygning af et hjemmemonitoreringssystem, der måler og 'opsamler' suk. Resultatet er en fysisk visualisering af sukkemængden til personlig brug i hjemmet. Projektet er i to dele. Den første del er en stationær enhed, som blæser en stor rød luftblære op, når den modtager det passende signal. Den anden del er en mobil enhed, der bæres af brugeren, som overvåger vejrtrækning (via en brystbælte) og kommunikerer et signal til den stationære enhed trådløst, når der opdages et suk. Forudsætninger: 1. Du har en grundlæggende forståelse for konstruktion og fremstillingsteknikker samt adgang til de passende værktøjer og faciliteter. 2. Du har et kendskab til fysisk computing (læsekredsløbsdiagrammer) 3. Du er overvældet af angsten for at leve i en svigtende tilstand og frustreret over, at de fleste af dine husstandsobjekter kun adresserer fysisk snarere end følelsesmæssigt helbred.

Trin 1: Nødvendigt materiale

Her er en oversigt over de materialer, der skal til. Hver enkelt side har flere detaljer og links om, hvor du kan købe nogle af disse materialer. Fysiske materialer:> 1, 4x8 ark krydsfiner. Jeg brugte et stykke ahornlag i butikskvalitet.> 2, 2x2 til konstruktionsrammen> ~ 2 yards rødt nylonremstof> Løst løst rødt stof fra en stofbutik> Latexrør (indvendig diameter: 1/8 ", ydre: 1/4 ")> Træskruer (5/16, 3", 4 ")> 1 Genopladelig batteridrevet luftpumpe (Coleman genopladelig hurtigpumpe)> 1 ensrettet" kontraventil "> Et stykke haveslange> Væske Latex og rødt pigment, eller en stor rød ballon af en eller anden art. Elektronik, Diverse:> 1, 20cm strækkesensor> 1 rødt RCA-kabel, han- og hunhoveder> 1 10K potentiometer med stor knap> 1 3-vejs vippekontakt> 2 Arduino mikrokontroller (Diecimille eller nyere)> 2 9V batteriklemmer med 5 mm (centerpositive) hanstik.> 2 xBee trådløse moduler> 2 xBee shiels fra LadyAda> 1 FTDI kabel til programmering af xBees> 1 LMC662, "rail-to- skinne "OpAmp -chip> Diverse elektronikkomponenter (se kredsløbsdiagrammer for detaljer).

Trin 2: Byg og programmer kredsløb. Hack ind i luftpumpe

Jeg kan godt lide at starte med at få elektronikken til at fungere først, normalt med en prototype af det, jeg vil bygge (lavet af billig udvendig krydsfiner, eller endda pap og varmlim). Elektronikken er opdelt i to dele. Denne del er den modtagende ende. Det vil modtage et trådløst signal fra den bærbare enhed og bruge det signal til at tænde en luftpumpe i ~ 2 sekunder og derefter slukke den. Mellem pumpen og ballonen er det, der kaldes en kontraventil, som lader luft passere en retning, men ikke den anden. Luftpumpen er en Coleman Genopladelig "Quickpump". Jeg kan godt lide det på grund af det genopladelige batteri og de forskellige næsetilbehør. Åbn pumpen, og omskift kontakten, så den bygger bro mellem batteriet og en terminal på motoren. Den anden terminal på motoren løber til kollektoren på TIP120 -transistoren. For at gøre dette skal du aflodde den sorte ledning fra den anden motorterminal og også aflodde ledningen fra batteriopladeren og gå til den anden ende af vippekontakten. Sørg for at jorde motorens batteri med arduinoens strømforsyning. Byg kredsløbet i diagrammet herunder. Der er også vedhæftet en PDF til højere opløsning. Programmer arduinoen med koden i tekstfilen. Du skal installere dette bibliotek. Hvis du ikke ved, hvordan du arbejder med Arduino, er der her nogle referencer, så du kan lære:> Main Arduino-websted> Freeduino- Repository of Arduino-viden og links> NYU, ITP's in- hus fysisk computersted med selvstudier og referencer.

Trin 3: Byg sukkenopsamleren

For kortheds skyld vil jeg ikke beskrive hvert trin i processen med at bygge hovedenheden. Det er tilstrækkeligt at sige, at det kan være så enkelt eller komplekst, som du ønsker; alt fra pap og varm lim til specialfremstillede eller mere avancerede materialer. Jeg har designet min på denne måde, hvilket ikke betyder at det er den eneste måde det kan gøres på. Hvis du vil følge eller uddybe mine instruktioner, kan du se diagrammet herunder. Igen er en PDF med højere opløsning vedhæftet. På diagrammet finder du nøjagtige mål og specifikationer for, hvordan du bygger enheden på billedet herunder. Som anført i trin 2, byggede jeg min ud af Maple-krydsfiner i butikskvalitet. Den har et godt korn og skærer godt. Jeg forlod overfladen rå. Et par designnotater: Jeg besluttede at køre alle skruerne indefra, så du ikke kunne se dem udefra. Det kan være svært at snige en boremaskine inde i enheden, så jeg anbefaler at bygge den i sektioner. Jeg vinklede de nederste kanter på 2x2 rammen, så de ville se lidt slankere ud, når de var synlige. Topstykket med de gerede hjørner og cirkulær åbning er aftageligt for nem reparation af indvendige dele. Pumpen og elektronikken vil sidde inde i boksen, på en hylde, der holdes op af to af 2x2'erne på den indvendige ramme. Se grunden til, at jeg byggede den på en ramme, er for at hjørnerne skulle forblive firkantede. Ellers kan krydsfiner have en tendens til at skæve. På denne måde kan alt også holdes sammen med skruer og derfor let nedbrydes i stykker.

Trin 4: Lav luftblæren

Jeg ville have en mere organisk, kødfuld tekstur af min luftblære, så jeg kastede den ud af flydende latex. Flydende latex af mange forskellige slags kan købes i en håndværksbutik, rekvisitbutik eller let på internettet. Jeg blandede latexen med rødt pigment for at farve det og malede det i lag på ydersiden af en stor ballon. De mange lag, der er bygget op til at danne en stor, diskette kødfuld ballon, med den tekstur, jeg skabte med penslen. En simpel ballon, strandbold eller endda en skraldespand kunne erstatte. Tjek dette websted for forskellige typer store balloner.

Trin 5: Kombiner elektronik med hovedenhed. Installer kontraventil og pumpe

Placer luftpumpen og kredsløbet inde i hovedenheden på den nederste hylde. Nu er det tid til at oprette forbindelse mellem luftpumpen og luftblæren/ballonen, som vil sidde på overfladen. Vi vil kun have luft til at gå den ene vej, og ikke komme ud af den anden retning, så vi bruger noget, der kaldes en "kontraventil". Det grundlæggende princip er, at en hængslet dør, gummimembran eller kugle forskydes ved, at luften går en vej, men forhindrer derefter luften i at gå tilbage. Jeg købte min kontraventil på McMaster Carrs websted; Mere specifikt kaldes det en PVC Swing-kontraventil. Jeg bruger 1 "diameteren. Denne var attraktiv for mig på grund af det ekstremt lave" revnetryk "eller det tryk, der var nødvendigt for at fortrænge barrieren. <0,1 psi !! Jeg brugte en simpel haveslange til at løbe fra pumpen, til kontraventilen, derefter fra den anden side af ventilen ind i ballonen. Beslagene er koblet og dimensioneret ordentligt, og jeg brugte lidt lim til at sikre dem yderligere og forhindre luftlækager …

Trin 6: Byg bæretaske, sy håndtag

Suk overvåges af en bryststrop, som du vil bære. For at holde elektronikken og strømforsyningen skal du bygge en "transportkuffert". Dette vil være mobil og vil vedhæfte brystbæltet. Du vil bære dette med dig, mens du udfører dine daglige opgaver, og det vil overvåge din sukkende aktivitet. Når der opdages et suk, sender mobilenheden et trådløst signal til hovedenheden. Igen kan du følge det diagram, jeg har givet, og finde målinger af, hvordan du opbygger transportboksen. Eller du kan vælge at lave din egen, unikke version eller forbedre min egen. Jeg modellerede mit efter forskellige former for medicinsk, patientovervågningsudstyr. Bemærkninger: Jeg splejste et RCA -kabel ind mellem kredsløbet og sensoren/brystbæltet (trin 7 og 8), så det let kan tilsluttes og ud af boksen. Jeg valgte RCA -kabel, fordi det er en enkel måde at have to strandede ledninger, pænt pakket med en let tilsluttet/afbrydelig header. Jeg lagde RCA -kablet i en længde af latexrør af æstetiske årsager.

Trin 7: Byg og programmer kredsløb til sukkedetektion. Saml elektronik i bæretaske

Følg kredsløbsdiagrammet herunder. En PDF med højere opløsning er også vedhæftet. Programmer Arduino med den medfølgende kode. For at overvåge vejrtrækning laver vi en bryststrop, der er udstyret med en strækningssensor. Udvidelsen og sammentrækningen af brystet vil give os data, som vi kan bruge, i kode, til at ekstrapolere, hvad normal vejrtrækning er, og derfor bestemme med en større end normalt inhalation (efterfulgt af stor udånding). Et 10 eller 20K potentiometer vil blive brugt til at indtaste en tærskelværdi, som vil repræsentere, hvor stor en indånding der er forbundet med et suk. Jeg købte min strækningssensor fra Merlin Robotics, et firma i Storbritannien. De lagerfører forskellige størrelser. Jeg bruger en 20 cm sensor. I mit kredsløb forstærker jeg signalet fra sensoren med en modstandsbro og en OpAmp -chip (se diagram). Dette er den metode, som producenten foreslår. Du kan finde databladet på internettet. Bemærk: Jeg forestiller mig, at en lignende idé kunne gøres med tryksensor i stedet for en strækningssensor. Du ville kunne vedhæfte trykpunktet på sensoren til en slags slange og vikle slangen rundt om brystet. Bor huller i transportkassens forside, og fastgør potentiometeret, indikator -LED'en, afbryderen og strækføleren (RCA, hun) til den bagfra, før boksen skrues sammen igen. Jeg driver Arduino med et 9V batteri. Jeg har to af dem kablet parallelt, så jeg får den samme spænding, men det dobbelte af strømstyrken (det holder længere).

Trin 8: Klip og sy brystbælte, og fastgør strækkesensoren

Grundtanken her er, at en stofrem er viklet rundt om brystet af de nederste ribben (hvor der sker mest bevægelse). Strækningssensoren bygger bro over et lille hul i brystbæltet, hvor resten ikke er elastisk, så vejrtrækning deformerer efterfølgende sensoren efter behov. Du skal måle remmens længde til din individuelle kropstype. Jeg syede en ekstra strimmel stof rundt om remmen, så ledningerne trygt kan sidde inde. På forsiden, hvor strækningssensorforbindelsen er, syede jeg en 'ærme' af stof, der løst ville dække sensoren, så den ikke blev gnidt eller beskadiget. På bagsiden af brystbæltet lavede jeg en enkel form (som f.eks. på en rygsæk) til at stramme og løsne remmen. Jeg havde formen laserskåret i klar akryl (se billede), men du kan lave den på enhver måde, du kan.

Trin 9: Et ord om trådløs

En ting, jeg ikke har talt om endnu, er, hvordan den trådløse kommunikation opnås. Jeg bruger xBee trådløse modemer. xBee's er en nem måde at oprette en trådløs punkt-til-punkt-forbindelse eller oprette et mesh-netværk. Til interface med mit Arduino -kort brugte jeg LadyAdas xBee -adapter. Det er billigt, let at sammensætte, og der er et detaljeret instruktionswebsted, der forklarer, hvordan det konfigureres. Gennem en kombination af dette websted og et kapitel om xBee -radioer i bogen "Making Things Talk" (Tom Igoe) implementerede jeg muligvis, hvad der er den enkleste brug af disse radioer, som faktisk er ret kraftfulde. Jeg har mine adaptere og xBees (+ det relevante kabel) herfra. Instruktioner om konfiguration af xBees er her. Det eneste, jeg ikke går ind på, er, hvordan man konfigurerer xBees. Jeg gjorde det meget let (på en mac) ved at transkribere en kode fra Igoes bog, der bruger Processing til at oprette en simpel terminal til programmering af xBee. Koden er på side 198.

Trin 10: Færdig

Tillykke! Du er færdig. Du kan nu bruge din sukopsamler til at overvåge dit følelsesmæssige helbred.