Sigh Collector: 10 passos (amb imatges)

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:17

Sospir v. I. [imp. & pàg. pàg. {Suspirat}; pàg. pr. & vb. n. {Suspirant}.] 1. Inhalar una quantitat d'aire més gran de l'habitual i expulsar-lo immediatament; per fer una respiració sonora única i profunda, especialment com a resultat o expressió involuntària de fatiga, esgotament, dolor, pena o similars. [1913 Webster] Descripció: són instruccions per construir un sistema de control de la llar que mesuri i «reculli» els sospirs. El resultat és una visualització física de la quantitat de sospirs per a ús personal en un entorn domèstic. El projecte es divideix en dues parts. La primera part és una unitat estacionària, que infla una gran bufeta d’aire vermella en rebre el senyal adequat. La segona part és una unitat mòbil, usada per l'usuari, que controla la respiració (mitjançant una corretja de pit) i comunica un senyal a la unitat estacionària sense fils quan es detecta un sospir. Supòsits: 1. Teniu una comprensió bàsica de les tècniques de construcció i fabricació, així com l'accés a les eines i instal·lacions adequades. 2. Teniu coneixements pràctics d’informàtica física (lectura de diagrames de circuits) 3. Està aclaparat per l'ansietat de viure en un estat fallit i frustrat perquè la majoria dels objectes de la llar tractin només la salut física i no emocional.

Pas 1: Material necessari

Aquí teniu una descripció general dels materials que es necessitaran. Cada pàgina té més detalls i enllaços sobre on podeu adquirir alguns d’aquests materials. Materials físics:> 1, 4x8 full de fusta contraxapada. He utilitzat una peça de capes d’auró de qualitat.> 2, 2x2 per al marc estructural> ~ 2 metres de tela de niló vermell> Alguna tela vermella solta d’un magatzem de teixits> Tubs de làtex (diàmetre interior: 1/8 ", exterior: 1/4 ")> Cargols de fusta (5/16, 3", 4 ")> 1 bomba d'aire amb bateria recarregable (Coleman Rechargeable Quick-Pump)> 1" vàlvula de retenció "unidireccional> Un tros de mànega de jardí> Líquid Pigment de làtex i vermell, o un globus vermell gran d’algun tipus. Electrònica, diversos:> Sensor d’estirament de 20 cm> 1 cable RCA vermell, capçaleres masculines i femenines> 1 potenciòmetre de 10 K amb pom gran> 1 commutador de commutació de 3 vies> 2 microcontroladors Arduino (Diecimille o posteriors)> 2 clips de bateria de 9 V amb preses mascle de 5 mm (centre positiu).> 2 mòduls sense fils xBee> 2 shiels xBee de LadyAda> 1 cable FTDI per programar els xBees> 1 LMC662, "rail-to- rail "xip OpAmp> Components electrònics diversos (vegeu els diagrames de circuits per obtenir més informació).

Pas 2: Construir i programar el circuit. Piratejar la bomba d’aire

M’agrada començar fent que l’electrònica funcioni primer, normalment amb un prototip del que vull construir (feta de fusta contraxapada exterior barata, o fins i tot de cartró i cola calenta). L’electrònica es divideix en dues parts. Aquesta part és la finalitat receptora. Rebrà un senyal sense fils de la unitat portable i l’utilitzarà per encendre una bomba d’aire durant uns 2 segons i després apagar-la. Entre la bomba i el globus, s’anomena una vàlvula de retenció, que permet que l’aire passi una direcció però no l’altra. La bomba d’aire és un "Quickpump" recarregable de Coleman. M’agrada per la bateria recarregable i els accessoris de nas de diferents mides. Obriu la bomba i torneu a treballar l’interruptor de palanca, de manera que estigui connectant entre la bateria i un terminal del motor. L'altre terminal del motor funcionarà al col·lector del transistor TIP120. Per fer-ho, haureu de dessoldar el fil negre del segon terminal del motor i, a més, desoldeu el cable que prové del carregador de bateries i que vagi a l’altre extrem del commutador. Assegureu-vos de posar en comú la bateria del motor amb la font d’alimentació de l’arduino. Construïu el circuit al diagrama següent. També hi ha un PDF adjunt per a una resolució més alta. Programa l'arduino amb el codi subministrat al fitxer de text. Haureu d’instal·lar aquesta biblioteca. Si no sabeu com treballar amb Arduino, aquí teniu algunes referències perquè pugueu aprendre:> Lloc web principal d’Arduino> Freeduino - Dipòsit de coneixements i enllaços d’Arduino> NYU, ITP lloc web d’informàtica física amb tutorials i referències.

Pas 3: Creeu la unitat principal del col·lector del sospir

Per raons de brevetat, no detallaré tots els passos del procés de construcció de la unitat principal. N’hi ha prou amb dir que pot ser tan senzill o complex com vulgueu; des de cartró i cola calenta fins a materials fabricats a mida o més avançats. He dissenyat la meva d'aquesta manera, cosa que no vol dir que sigui l'única manera que es podria fer. Si us interessa seguir o aprofundir en les meves instruccions, consulteu el diagrama següent. Una vegada més, s’adjunta un PDF de més resolució. Al diagrama, trobareu mesures i especificacions exactes sobre com construir la unitat que es mostra a continuació. Com es va dir al pas 2, vaig construir la meva amb fusta contraxapada d’auró de qualitat. Té un gra agradable i talla bé. Vaig deixar la superfície crua. Un parell de notes de disseny: vaig decidir introduir tots els cargols des de l'interior perquè no els veiéssiu des de l'exterior. Pot ser complicat colar un trepant a l’interior de la unitat, així que us recomano construir-lo per seccions. Vaig inclinar les vores inferiors del marc de 2x2, de manera que quedessin més elegants quan fossin visibles. La peça superior amb les cantonades mitrades i l’obertura circular és extraïble per facilitar la reparació de les parts interiors. La bomba i l’electrònica s’asseuran dins de la caixa, en un prestatge que s’aguanta per dos dels 2x2 del marc interior (vegeu el diagrama). La raó per la qual l’he construït sobre un marc és perquè les cantonades quedin quadrades. En cas contrari, la fusta contraxapada pot tendir a deformar-se. D'aquesta manera, també, tot es pot mantenir unit mitjançant cargols i, per tant, es pot dividir fàcilment en trossos.

Pas 4: feu la bufeta d’aire

Volia una textura més orgànica i carnosa de la meva bufeta d’aire, així que la vaig treure del làtex líquid. El làtex líquid de moltes classes diferents es pot comprar a una botiga d’artesania, a una botiga d’aparells o fàcilment a Internet. Vaig barrejar el làtex amb pigment vermell per acolorir-lo i el vaig pintar per capes a la part exterior d’un globus gran. Les nombroses capes es van formar per formar un gran globus carnós i flop, amb la textura que vaig crear amb el pinzell: un simple globus, una pilota de platja o fins i tot una bossa d’escombraries podria substituir-la. Consulteu aquest lloc web per trobar diferents tipus de globus de grans dimensions.

Pas 5: combineu l'electrònica amb la unitat principal. Instal·leu la vàlvula de retenció i la bomba

Col·loqueu la bomba d'aire i el circuit a l'interior de la unitat principal, al prestatge inferior. Ara toca establir una connexió entre la bomba d’aire i la bufeta / globus d’aire, que quedarà a la superfície. Només volem que l’aire vagi per un camí i no surti per l’altra direcció, de manera que fem servir una cosa anomenada “vàlvula de retenció”. El principi bàsic és que una porta articulada, un diafragma de goma o una bola es desplaça per l'aire per un camí, però després impedeix que l'aire torni. Vaig comprar la meva vàlvula de retenció al lloc web de McMaster Carr; Més específicament, s’anomena vàlvula de retenció de PVC. Estic fent servir la de 1 "de diàmetre. Aquesta em va resultar atractiva per la seva" pressió de craqueig "extremadament baixa o per la pressió necessària per desplaçar la barrera. <0,1 psi !! Vaig utilitzar una simple mànega de jardí per bomba, a la vàlvula de retenció, i des de l'altre costat de la vàlvula al globus. Els accessoris estan acoblats i dimensionats correctament, i he utilitzat una mica de cola per assegurar-los encara més i evitar fugues d'aire …

Pas 6: Construir la maleta de transport, cosir el mànec

El sospir es controla mitjançant una corretja de pit que portareu. Per mantenir l'electrònica i la font d'alimentació, heu de construir una "maleta de transport". Aquest serà mòbil i s’adherirà a la corretja del pit. Ho portareu a la vostra mà mentre realitzeu les vostres tasques diàries i controlarà la vostra activitat sospirant. Quan es detecta un sospir, la unitat mòbil enviarà un senyal sense fils a la unitat principal. De nou, podeu seguir el diagrama que he proporcionat i trobar mesures sobre com construir la caixa de transport. O podeu optar per fer la vostra pròpia versió única o millorar la meva. Vaig modelar la meva després de diversos tipus de dispositius mèdics de monitorització de pacients. Notes: vaig empalmar un cable RCA entre el circuit i el sensor / corretja del pit (passos 7 i 8) perquè es pugui connectar i sortir de la caixa fàcilment. Vaig triar un cable RCA perquè és una manera senzilla de tenir dos cables cadenats, ben empaquetats amb una capçalera fàcil d’endollar / desconnectar. Vaig introduir el cable RCA en una longitud de tubs de làtex, per motius estètics.

Pas 7: Construir i programar un circuit per a la detecció de sospirs. Muntar l’electrònica a la maleta

Seguiu el diagrama del circuit següent. També s’adjunta un PDF de resolució superior. Programa l’Arduino amb el codi proporcionat. Per controlar la respiració, farem una corretja per al pit equipada amb un sensor d’estirament. L’expansió i la contracció del tòrax ens proporcionaran dades que podem utilitzar, en codi, per extrapolar què és la respiració normal i, per tant, determinar-ho amb una inhalació més gran de l’habitual (seguida d’una gran espiració). S’utilitzarà un potenciòmetre de 10 o 20 K per marcar un valor llindar, que representarà la mida d’una inhalació associada a un sospir. Vaig comprar el meu sensor d’estirament a Merlin Robotics, una empresa del Regne Unit. Tenen diverses mides. Estic fent servir el sensor de 20 cm. Al meu circuit, amplifico el senyal del sensor amb un pont de resistència i un xip OpAmp (vegeu el diagrama). Aquest és el mètode suggerit pel fabricant. Podeu trobar el full de dades a Internet. Nota: Imagino que es podria fer una idea similar amb el sensor de pressió en lloc d’un sensor d’estirament. Podríeu fixar el punt de pressió del sensor a algun tipus de tub i embolicar-lo al voltant del pit. Practicar forats a la cara frontal de la maleta i connectar-hi el potenciòmetre, el LED indicador, l’interruptor d’alimentació i l’accessor del sensor d’estirament (RCA, femella) des de la part posterior abans de tornar a cargolar la caixa. Estic alimentant l’Arduino amb una bateria de 9V. Tinc 2 d’ells connectats en paral·lel, de manera que obtindré el mateix voltatge, però doblaré l’amperatge (durarà més).

Pas 8: tallar i cosir la corretja del pit i connectar el sensor d’estirament

La idea bàsica aquí és que una corretja de tela s’emboliqui al voltant del pit per les costelles inferiors (on es produeix més moviment). El sensor d’estirament cobreix una petita bretxa a la corretja del pit, la resta no estira, de manera que respirar i, posteriorment, deforma el sensor segons sigui necessari. Haureu de mesurar la longitud de la corretja segons el vostre tipus de cos. Vaig cosir una tira addicional de tela al voltant de la corretja, de manera que els cables poguessin seure dins. A la part frontal, on hi ha la connexió del sensor d’estirament, vaig cosir una “màniga” de tela que tapava el sensor de manera que no es fregés ni es faria malbé. A la part posterior de la corretja del pit, vaig fer una forma senzilla (com sobre una motxilla) per apretar i afluixar la corretja. Tenia la forma tallada amb làser d’acrílic transparent (vegeu la imatge), però podeu fer-la de la manera que pugueu.

Pas 9: Una paraula sense fils

Una cosa que no he parlat encara és com s'està aconseguint la comunicació sense fils. Estic fent servir mòdems sense fils xBee. Els xBee són una manera fàcil de fer una connexió sense fils punt a punt o de crear una xarxa de malla. Per connectar-me amb la meva placa Arduino, he utilitzat l'adaptador xBee de LadyAda. És barat, fàcil de muntar i hi ha un lloc web d’instruccions detallat que explica com configurar-lo. Mitjançant una combinació d’aquest lloc web i d’un capítol sobre les ràdios xBee del llibre "Making Things Talk" (Tom Igoe), vaig implementar, possiblement, quin és l’ús més senzill d’aquestes ràdios, que en realitat són força potents. He obtingut els meus adaptadors i xBees (+ el cable adequat) d’aquí. Les instruccions per configurar el xBees són aquí. L’únic que no entraré és com configurar el xBees. Ho vaig fer molt fàcilment (en un Mac) transcrivint algun codi del llibre d'Igoe que utilitza Processing per crear un terminal senzill per programar el xBee. Aquest codi es troba a la pàgina 198.

Pas 10: finalitzat

Felicitats! Ja has acabat. Ara podeu utilitzar el Sigh Collector per controlar la vostra salut emocional.