Suck Collector: 10 Steg (med bilder)

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:47

Suck v. I. [imp. & sid. sid. {Suckade}; sid. pr. & vb. n. {Suckande}.] 1. Att andas in en större mängd luft än vanligt och omedelbart utvisa den; att göra en djup enda hörbar andning, särskilt som följd eller ofrivilligt uttryck för trötthet, utmattning, sorg, sorg eller liknande. [1913 Webster] Beskrivning: Dessa är instruktioner för att bygga ett hemövervakningssystem som mäter och "samlar" suckar. Resultatet är en fysisk visualisering av mängden suckar, för personligt bruk i hemmiljö. Projektet består av två delar. Den första delen är en stationär enhet som blåser upp en stor röd luftblåsa när den mottar lämplig signal. Den andra delen är en mobil enhet som bärs av användaren, som övervakar andningen (via ett bröstband) och överför en signal till den stationära enheten trådlöst när en suck detekteras. Antaganden: 1. Du har en grundläggande förståelse för konstruktion och tillverkningsteknik, samt tillgång till lämpliga verktyg och faciliteter. 2. Du har en fungerande kunskap om fysisk beräkning (läsning av kretsscheman) 3. Du är överväldigad av ångesten över att leva i ett misslyckat tillstånd och frustrerad över att de flesta av dina hushållsföremål bara tar upp fysisk hälsa snarare än emotionell.

Steg 1: Material behövs

Här är en översikt över de material som kommer att behövas. Varje enskild sida har mer information och länkar om var du kan köpa några av dessa material. Fysiska material:> 1, 4x8 ark plywood. Jag använde en bit lönnskikt i butikskvalitet.> 2, 2x2 för konstruktionsramen> ~ 2 meter rött nylonbandstyg> Lite löst rött tyg från en tygaffär> Latexrör (innerdiameter: 1/8 ", yttre: 1/4 ")> Träskruvar (5/16, 3", 4 ")> 1 uppladdningsbar batteridriven luftpump (Coleman uppladdningsbar snabbpump)> 1 enkelriktad" backventil "> En bit av en trädgårdsslang> vätska Latex och rött pigment, eller en stor röd ballong av något slag. Elektronik, diverse:> 1, 20cm sträckningssensor> 1 röd RCA-kabel, manliga och kvinnliga rubriker> 1 10K potentiometer med stor ratt> 1 3-vägs omkopplare> 2 Arduino mikrokontroller (Diecimille eller nyare)> 2 9V batteriklämmor med 5 mm (mittpositiva) hankontakter.> 2 trådlösa xBee-moduler> 2 xBee-skal från LadyAda> 1 FTDI-kabel för programmering av xBees> 1 LMC662, "skena-till- skena "OpAmp -chip> Övriga elektronikkomponenter (se kretsscheman för detaljer).

Steg 2: Bygg och programmera krets. Hacka in i luftpump

Jag gillar att börja med att få elektroniken att fungera först, vanligtvis med en prototyp på vad jag vill bygga (tillverkad av billig yttre plywood, eller till och med kartong och varmlim). Elektroniken är uppdelad i två delar. Denna del är mottagaränden. Den kommer att ta emot en trådlös signal från den bärbara enheten och använda den signalen för att slå på en luftpump i ~ 2 sekunder och sedan stänga av den. Mellan pumpen och ballongen är det som kallas en backventil, som låter luft passera en riktning men inte den andra. Luftpumpen är en Coleman uppladdningsbar "Quickpump". Jag gillar det på grund av det uppladdningsbara batteriet och de olika storlekarna på näsan. Öppna pumpen och bearbeta omkopplaren så att den överbryggar mellan batteriet och ena terminalen på motorn. Den andra terminalen på motorn går till kollektorn på TIP120 -transistorn. För att göra detta måste du avlödda den svarta ledningen från den andra motorterminalen och även avlödda ledningen från batteriladdaren och gå till den andra änden av vippströmbrytaren. Var noga med att gemensamt jorda motorns batteri med arduinons strömförsörjning. Bygg kretsen i diagrammet nedan. Det finns också en PDF bifogad för högre upplösning. Programmera arduino med koden i textfilen. Du måste installera det här biblioteket. Om du inte vet hur du arbetar med Arduino, här är några referenser så att du kan lära dig:> Arduinos huvudsakliga webbplats> Freeduino- arkiv för Arduino-kunskap och länkar> NYU, ITP: s in- egen fysisk datorsida med självstudier och referenser.

Steg 3: Bygg Suck Collector -huvudenheten

För korthetens skull kommer jag inte att detaljera varje steg i processen att bygga huvudenheten. Det räcker med att säga att det kan vara så enkelt eller komplext som du vill; allt från kartong och varmt lim till specialtillverkade eller mer avancerade material. Jag har designat mitt på det här sättet, vilket inte betyder att det är det enda sättet det kan göras på. Om du vill följa eller utarbeta mina instruktioner, se diagrammet nedan. Återigen bifogas en PDF med högre upplösning. På diagrammet hittar du exakta mått och specifikationer för hur du bygger enheten på bilden nedan. Som anges i steg 2 byggde jag min av lönn-plywood i butikskvalitet. Den har ett fint säd och skär bra. Jag lämnade ytan rå. Ett par designanmärkningar: Jag bestämde mig för att dra in alla skruvar inifrån så att du inte skulle se dem från utsidan. Det kan vara svårt att smyga en borr inuti enheten, så jag rekommenderar att du bygger den i sektioner. Jag vinklade de nedre kanterna på 2x2 -ramen, så att de skulle se lite snyggare ut när de syns. Toppstycket med de gerande hörnen och den cirkulära öppningen är avtagbar för enkel reparation av inre delar. Pumpen och elektroniken kommer att sitta inuti lådan, på en hylla som hålls uppe av två av 2x2: n på den inre ramen (se diagram). Anledningen till att jag byggde den på en ram är så att hörnen skulle hålla sig fyrkantiga. Annars kan plywood tenderar att skeva. På detta sätt kan allt också hållas ihop med skruvar och därför lätt brytas ner i bitar.

Steg 4: Gör luftblåsan

Jag ville ha en mer organisk, köttig konsistens av min luftblåsa, så jag kastade ut den från flytande latex. Flytande latex av många olika slag kan köpas i en hantverksbutik, rekvisita eller enkelt på internet. Jag blandade latexen med rött pigment för att färga den och målade den i lager på utsidan av en stor ballong. De många lager som byggts upp för att bilda en stor, diskett köttig ballong, med strukturen jag skapade med borsten. En enkel ballong, strandboll eller till och med en sopsäck kan ersätta. Kolla in denna webbplats för olika typer av stora ballonger.

Steg 5: Kombinera elektronik med huvudenhet. Montera backventil och pump

Placera luftpumpen och kretsen inuti huvudenheten på den nedre hyllan. Nu är det dags att ansluta mellan luftpumpen och luftblåsan/ballongen, som kommer att sitta på ytan. Vi vill bara att luft ska gå en väg, och inte komma ut åt andra hållet, så vi använder något som kallas en "backventil". Grundprincipen är att en gångjärnsdörr, ett gummimembran eller en kula förskjuts genom att luften går åt ett håll, men hindrar sedan luften från att gå tillbaka. Jag köpte min backventil på McMaster Carrs webbplats; Mer specifikt kallas det en PVC-svängningsventil. Jag använder en 1 "diameter. Den här var attraktiv för mig på grund av det extremt låga" spricktrycket "eller trycket som behövdes för att förskjuta spärren. <0,1 psi !! Jag använde en enkel trädgårdsslang för att springa från pumpen, till backventilen, sedan från andra sidan ventilen in i ballongen. Beslagen är korrekt kopplade och dimensionerade, och jag använde lite lim för att säkra dem ytterligare och förhindra luftläckage …

Steg 6: Bygg bärväska, sy handtaget

Suckningen övervakas av ett bröstband som du kommer att bära. För att hålla elektroniken och strömförsörjningen måste du bygga en "bärväska". Detta kommer att vara mobilt och fästas på bröstet. Du kommer att bära med dig detta medan du utför dina dagliga uppgifter och det kommer att övervaka din suckande aktivitet. När en suck detekteras skickar den mobila enheten en trådlös signal till huvudenheten. Återigen kan du följa diagrammet som jag har tillhandahållit och hitta mått på hur du bygger bärboxen. Eller så kan du välja att göra din egen, unika version eller förbättra min egen. Jag modellerade min efter olika typer av medicinska, patientövervakningsanordningar. Anmärkningar: Jag skarvade in en RCA -kabel mellan kretsen och sensorn/bröstremmen (steg 7 och 8) så att den enkelt kan kopplas in och ut ur lådan. Jag valde RCA -kabel eftersom det är ett enkelt sätt att ha två strängade trådar, snyggt förpackade med ett enkelt att ansluta/koppla ur huvudet. Jag drog RCA -kabeln in i en latexslang av estetiska skäl.

Steg 7: Bygg och programmera krets för suckdetektering. Montera elektronik i bärväska

Följ kretsschemat nedan. En PDF med högre upplösning bifogas också. Programmera Arduino med den angivna koden. För att övervaka andningen kommer vi att göra ett bröstband som är utrustat med en sträckningssensor. Bröstets expansion och sammandragning kommer att ge oss data som vi kan använda, i kod, för att extrapolera vad normal andning är, och därför bestämma med en större än vanligt inandning (följt av stor utandning). En 10 eller 20K potentiometer kommer att användas för att slå in ett tröskelvärde, vilket kommer att representera hur stor inandning som är förknippad med en suck. Jag köpte min sträckningssensor från Merlin Robotics, ett företag i Storbritannien. De har olika storlekar. Jag använder 20 cm -sensorn. I min krets förstärker jag signalen från sensorn med en motståndsbrygga och ett OpAmp -chip (se diagram). Detta är den metod som föreslagits av tillverkaren. Du hittar databladet på internet. Obs: Jag föreställer mig att en liknande idé skulle kunna göras med trycksensor istället för en sträckningssensor. Du skulle kunna fästa tryckpunkten på sensorn till någon form av slangar och linda röret runt bröstet. Borra hål i framsidan av bärväskan och fäst potentiometern, indikatorlampan, strömbrytaren och stretchsensorn (RCA, hona) från baksidan innan du skruvar ihop lådan igen. Jag driver Arduino med ett 9V batteri. Jag har två av dem parallellkopplade så jag får samma spänning, men dubbelt så mycket ström (det kommer att hålla längre).

Steg 8: Klipp och sy bröstbandet och fäst sträckningssensorn

Grundtanken här är att ett tygband lindas runt bröstet av de nedre revbenen (där mest rörelse sker). Sträckningssensorn överbryggar ett litet gap i bröstbandet, resten är inte töjbart, så andningen deformerar därefter sensorn efter behov. Du måste mäta remlängden efter din individuella kroppstyp. Jag sydde en extra tygremsa runt bandet, så att trådarna säkert kan sitta inne. På framsidan, där stretchsensoranslutningen är, sydde jag en "hylsa" av tyg som löst skulle täcka sensorn så att den inte skulle gnidas eller skadas. På baksidan av bröstbandet gjorde jag en enkel form (som på en ryggsäck) för att dra åt och lossa remmen. Jag hade formen laserskuren av klar akryl (se bild), men du kan göra det hur du än kan.

Steg 9: Ett ord om trådlöst

En sak jag inte har pratat om än är hur den trådlösa kommunikationen uppnås. Jag använder trådlösa xBee -modem. xBee är ett enkelt sätt att skapa en trådlös punkt-till-punkt-anslutning eller skapa ett nätverk. För att ansluta till mitt Arduino -kort använde jag LadyAdas xBee -adapter. Det är billigt, lätt att sätta ihop och det finns en detaljerad instruktionswebbplats som förklarar hur man konfigurerar det. Genom en kombination av denna webbplats och ett kapitel om xBee -radio i boken "Making Things Talk" (Tom Igoe) implementerade jag, möjligen vad som är den enklaste användningen av dessa radioapparater, som faktiskt är ganska kraftfulla. Jag fick mina adaptrar och xBees (+ lämplig kabel) härifrån. Instruktioner för att konfigurera xBees finns här. Det enda jag inte går in på är hur jag konfigurerar xBees. Jag gjorde det väldigt enkelt (på en mac) genom att transkribera lite kod från Igoes bok som använder Processing för att skapa en enkel terminal för programmering av xBee. Den koden finns på sidan 198.

Steg 10: Avslutad

grattis! Du är klar. Du kan nu använda din Sigh Collector för att övervaka din känslomässiga hälsa.