Sigh Collector: 10 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:59

Sigh v. i. [imp. & P. P. {Menghela napas}; P. hal. & vb. n. {Menghela napas}.] 1. Menghirup udara dalam jumlah yang lebih banyak dari biasanya, dan segera mengeluarkannya; untuk membuat satu pernapasan terdengar dalam, terutama sebagai akibat atau ekspresi yang tidak disengaja dari kelelahan, kelelahan, kesedihan, kesedihan, atau sejenisnya. [1913 Webster]Deskripsi:Ini adalah instruksi untuk membangun sistem pemantauan rumah yang mengukur dan 'mengumpulkan' desahan. Hasilnya adalah visualisasi fisik dari jumlah desahan, untuk penggunaan pribadi di lingkungan rumah tangga. Proyek ini terdiri dari dua bagian. Bagian pertama adalah unit stasioner, yang mengembang kantung udara merah besar setelah menerima sinyal yang sesuai. Bagian kedua adalah unit bergerak, yang dikenakan oleh pengguna, yang memantau pernapasan (melalui tali dada) dan menyampaikan sinyal ke unit stasioner secara nirkabel ketika desahan terdeteksi. Asumsi:1. Anda memiliki pemahaman dasar tentang teknik konstruksi dan fabrikasi, serta akses ke alat dan fasilitas yang sesuai. 2. Anda memiliki pengetahuan tentang komputasi fisik (membaca diagram sirkuit)3. Anda diliputi kecemasan hidup dalam keadaan gagal, dan frustrasi karena sebagian besar objek rumah tangga Anda hanya membahas kesehatan fisik daripada kesehatan emosional.

Langkah 1: Bahan yang Dibutuhkan

Berikut ini adalah ikhtisar dari bahan-bahan yang akan dibutuhkan. Setiap halaman memiliki rincian lebih lanjut dan tautan di mana Anda dapat membeli beberapa bahan ini. Bahan Fisik:> 1, 4x8 Lembar Kayu Lapis. Saya menggunakan sepotong lapis maple kualitas toko.> 2, 2x2 untuk rangka struktural> ~2 meter kain tali nilon merah> Beberapa kain merah longgar dari toko kain> Tabung lateks (Diameter Dalam: 1/8", Luar: 1/4")> Sekrup Kayu (5/16, 3", 4")> 1 pompa udara bertenaga baterai isi ulang (Coleman Rechargeable Quick-Pump)> 1 searah "Check Valve"> Sepotong selang taman> Cairan Lateks & Pigmen Merah, atau sejenis balon merah besar. Elektronik, Lain-lain:> 1, Sensor Peregangan 20cm> 1 kabel RCA merah, Header pria dan wanita> 1 Potensiometer 10K dengan kenop berukuran besar> 1 sakelar sakelar 3 arah> 2 Mikrokontroler Arduino (Diecimille atau yang lebih baru)> 2 klip baterai 9V dengan jack pria 5mm (pusat positif).> 2 modul nirkabel xBee> 2 xBee shiels dari LadyAda> 1 kabel FTDI untuk memprogram xBees> 1 LMC662, "rail-to- rel" chip OpAmp> komponen Elektronik Lain-lain (lihat diagram sirkuit untuk detailnya).

Langkah 2: Bangun dan Program Sirkuit. Retas Ke Pompa Udara

Saya suka memulai dengan membuat elektronik bekerja terlebih dahulu, biasanya dengan prototipe dari apa yang ingin saya buat (terbuat dari kayu lapis eksterior yang murah, atau bahkan kardus dan lem panas). Elektronik dibagi menjadi dua bagian. Bagian ini adalah ujung penerima. Ini akan menerima sinyal nirkabel dari unit yang dapat dikenakan dan menggunakan sinyal itu untuk menyalakan pompa udara selama ~2 detik dan kemudian mematikannya. Antara pompa dan balon, adalah apa yang disebut katup periksa, yang memungkinkan udara melewati satu arah tetapi bukan yang lain. Pompa udara adalah Coleman Rechargeable "Quickpump". Saya menyukainya karena baterai yang dapat diisi ulang, dan ukuran hidung yang berbeda. Buka pompa dan kerjakan ulang sakelar sakelar, sehingga menjembatani antara baterai dan satu terminal motor. Terminal lain dari motor akan berjalan ke kolektor transistor TIP120. Untuk melakukan ini, Anda harus melepas solder kabel hitam dari terminal motor kedua, dan juga melepas solder kabel yang berasal dari pengisi daya baterai dan menuju ke ujung sakelar sakelar yang lain. Pastikan untuk menghubungkan baterai motor dengan catu daya arduino. Bangun sirkuit pada diagram di bawah ini. Ada juga PDF yang dilampirkan untuk resolusi yang lebih tinggi. Program arduino dengan kode yang disediakan dalam file teks. Anda perlu menginstal perpustakaan ini. Jika Anda tidak tahu cara bekerja dengan Arduino, berikut beberapa referensi yang dapat Anda pelajari:> Situs Web Utama Arduino> Freeduino -- Repositori pengetahuan dan tautan Arduino> NYU, ITP di- rumah situs komputasi fisik dengan tutorial dan referensi.

Langkah 3: Bangun Unit Utama Sigh Collector

Demi singkatnya, saya tidak akan merinci setiap langkah dalam proses membangun unit utama. Cukuplah untuk mengatakan bahwa itu bisa sesederhana atau serumit yang Anda inginkan; apa pun mulai dari karton dan lem panas hingga bahan yang dibuat khusus atau bahan yang lebih canggih. Saya telah merancang milik saya dengan cara ini, yang tidak berarti itu satu-satunya cara yang bisa dilakukan. Jika Anda ingin mengikuti atau menguraikan instruksi saya, lihat diagram di bawah ini. Sekali lagi, PDF dengan resolusi lebih tinggi dilampirkan. Pada diagram, Anda akan menemukan ukuran dan spesifikasi yang tepat tentang cara membuat unit seperti gambar di bawah. Sebagaimana dinyatakan pada Langkah 2, saya membangun tambang dari kayu lapis Maple tingkat toko. Ini memiliki butiran yang bagus dan memotong dengan baik. Saya membiarkan permukaannya mentah. Beberapa catatan desain: Saya memutuskan untuk memasukkan semua sekrup dari dalam sehingga Anda tidak akan melihatnya dari luar. Mungkin sulit untuk menyelundupkan bor ke dalam unit, jadi saya sarankan untuk membuatnya menjadi beberapa bagian. Saya memiringkan tepi bawah bingkai 2x2, sehingga akan terlihat sedikit lebih ramping saat terlihat. Bagian atas dengan sudut yang dipasangkan dan bukaan melingkar dapat dilepas, untuk memudahkan perbaikan bagian dalam. Pompa dan elektronik akan berada di dalam kotak, di rak yang ditopang oleh dua 2x2 di bingkai bagian dalam (lihat diagram). Alasan saya membangunnya di atas bingkai adalah agar sudutnya tetap persegi. Jika tidak, kayu lapis cenderung melengkung. Dengan cara ini, juga, semuanya dapat disatukan dengan sekrup dan karenanya mudah dipecah menjadi beberapa bagian.

Langkah 4: Buat Kandung Kemih Udara

Saya menginginkan tekstur kandung kemih yang lebih organik dan berdaging, jadi saya membuangnya dari lateks cair. Lateks cair dari berbagai jenis dapat dibeli di toko kerajinan, toko alat peraga atau dengan mudah di internet. Saya mencampur lateks dengan pigmen merah untuk mewarnainya, dan mengecatnya berlapis-lapis ke bagian luar balon besar. Banyak lapisan yang dibuat untuk membentuk balon besar berdaging floppy, dengan tekstur yang saya buat dengan kuas. Balon sederhana, bola pantai, atau bahkan kantong sampah bisa menggantikannya. Lihat situs web ini untuk mengetahui berbagai jenis balon berukuran besar.

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

Tempatkan pompa udara dan sirkuit di dalam unit utama, di rak bawah. Sekarang saatnya membuat sambungan antara pompa udara, dan kantung udara/balon, yang akan berada di permukaan. Kami hanya ingin udara mengalir ke satu arah, dan tidak keluar ke arah lain, jadi kami menggunakan sesuatu yang disebut "katup periksa". Prinsip dasarnya adalah pintu berengsel, diafragma karet, atau bola dipindahkan oleh udara ke satu arah, tetapi kemudian mencegah udara kembali. Saya membeli katup periksa di situs web McMaster Carr; Lebih khusus itu disebut PVC Swing-check valve. Saya menggunakan yang berdiameter 1". Yang ini menarik bagi saya karena "tekanan retak" yang sangat rendah, atau tekanan yang diperlukan untuk menggantikan penghalang. < 0,1 psi !!Saya menggunakan selang taman sederhana untuk mengalir dari pompa, ke katup periksa, lalu dari sisi lain katup ke balon. Alat kelengkapan digabungkan dan berukuran dengan benar, dan saya menggunakan lem untuk lebih mengamankannya, dan mencegah kebocoran udara …

Langkah 6: Bangun Tas Jinjing, Jahit Pegangan

Sighing dipantau oleh tali dada yang akan Anda kenakan. Untuk memegang elektronik dan catu daya, Anda harus membuat "tas". Ini akan mobile dan akan menempel pada tali dada. Anda akan membawa ini saat Anda melakukan tugas harian Anda dan itu akan memantau aktivitas mendesah Anda. Ketika desahan terdeteksi, unit seluler akan mengirim sinyal nirkabel ke unit utama. Sekali lagi, Anda dapat mengikuti diagram yang saya berikan dan menemukan pengukuran tentang cara membuat kotak pembawa. Atau Anda dapat memilih untuk membuat versi unik Anda sendiri, atau meningkatkan versi saya sendiri. Saya memodelkan milik saya dengan berbagai jenis perangkat medis, pemantauan pasien. Catatan:Saya menyambungkan kabel RCA di antara sirkuit dan tali sensor/dada (Langkah 7 & 8) sehingga dapat dengan mudah dipasang dan dikeluarkan dari kotak. Saya memilih kabel RCA karena ini adalah cara sederhana untuk memiliki dua kabel yang terdampar, dikemas dengan baik dengan header yang mudah dipasang/dicabut. Saya menyelipkan kabel RCA ke dalam pipa lateks, untuk alasan estetika.

Langkah 7: Bangun dan Program Sirkuit untuk Deteksi Sigh. Merakit Elektronik Ke Carrying Case

Ikuti diagram sirkuit di bawah ini. PDF dengan resolusi lebih tinggi juga dilampirkan. Program Arduino dengan kode yang disediakan. Untuk memantau pernapasan, kami akan membuat tali dada yang dilengkapi dengan sensor peregangan. Ekspansi dan kontraksi dada akan memberi kita data yang dapat kita gunakan, dalam kode, untuk memperkirakan apa itu pernapasan normal, dan karena itu menentukan dengan inhalasi yang lebih besar dari biasanya (diikuti dengan ekspirasi besar). Potensiometer 10 atau 20K akan digunakan untuk memutar nilai ambang, yang akan menunjukkan seberapa besar inhalasi dikaitkan dengan desahan. Saya membeli sensor peregangan dari Merlin Robotics, sebuah perusahaan di Inggris. Mereka menyediakan berbagai ukuran. Saya menggunakan sensor 20cm. Di sirkuit saya, saya memperkuat sinyal dari sensor dengan jembatan resistor dan chip OpAmp (lihat diagram). Ini adalah metode yang disarankan oleh pabrikan. Anda dapat menemukan lembar data di internet. Catatan: Saya membayangkan ide serupa dapat dilakukan dengan sensor tekanan alih-alih sensor peregangan. Anda bisa menempelkan titik tekanan pada sensor ke semacam tabung dan membungkus tabung itu di sekitar dada. Bor lubang di bagian depan tas jinjing dan pasang potensiometer, LED indikator, sakelar daya, dan lampiran sensor peregangan (RCA, perempuan) ke dalamnya dari belakang sebelum memasang kembali kotak. Saya menyalakan Arduino dengan baterai 9V. Saya memiliki 2 kabel secara paralel sehingga saya akan mendapatkan tegangan yang sama, tetapi dua kali lipat arus listrik (akan bertahan lebih lama).

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

Ide dasarnya di sini, adalah bahwa tali kain dililitkan di sekitar dada oleh tulang rusuk bagian bawah (di mana gerakan paling banyak terjadi). Sensor peregangan menjembatani celah kecil di tali dada, yang sisanya tidak melar, sehingga bernapas, kemudian mengubah bentuk sensor sesuai kebutuhan. Anda harus mengukur panjang tali sesuai dengan tipe tubuh Anda masing-masing. Saya menjahit potongan kain ekstra di sekitar tali, sehingga kabel dapat dengan aman duduk di dalamnya. Di bagian depan, tempat sambungan sensor stretch, saya menjahit 'lengan' kain yang menutupi sensor dengan longgar agar tidak tergores atau rusak. Di bagian belakang tali dada, saya membuat bentuk sederhana (seperti di ransel) untuk mengencangkan dan mengendurkan tali. Saya memiliki bentuk laser-cut dari akrilik bening (lihat gambar), tetapi Anda dapat membuatnya dengan cara apa pun yang Anda bisa.

Langkah 9: Sepatah Kata tentang Nirkabel

Satu hal yang belum saya bicarakan, adalah bagaimana komunikasi nirkabel dicapai. Saya menggunakan modem nirkabel xBee. xBee's adalah cara mudah untuk membuat koneksi point-to-point nirkabel, atau membuat jaringan mesh. Untuk antarmuka dengan papan Arduino saya, saya menggunakan adaptor xBee LadyAda. Itu tidak mahal, mudah dipasang dan ada situs web instruksional terperinci yang menjelaskan cara mengonfigurasinya. Melalui kombinasi situs web ini, dan bab tentang radio xBee dalam buku "Making Things Talk" (Tom Igoe), saya menerapkan, mungkin penggunaan paling sederhana dari radio ini, yang sebenarnya cukup kuat. Saya mendapatkan adaptor dan xBees (+ kabel yang sesuai) dari sini. Petunjuk untuk mengkonfigurasi xBees ada di sini. Satu-satunya hal yang tidak akan saya bahas adalah cara mengkonfigurasi xBees. Saya melakukannya dengan sangat mudah (pada mac) dengan menyalin beberapa kode dari buku Igoe yang menggunakan Processing untuk membuat terminal sederhana untuk memprogram xBee. Kode itu ada di halaman 198.

Langkah 10: Selesai

Selamat! Anda sudah selesai. Anda sekarang dapat menggunakan Sigh Collector untuk memantau kesehatan emosional Anda.