Φτηνός αναπνευστήρας DIY ESP32: 4 βήματα

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:33

Γεια σε όλους!

Όπως όλοι γνωρίζουμε το COVID19 είναι το μόνο θέμα αυτές τις μέρες. Εδώ στην Ισπανία η ασθένεια χτυπά πολύ δυνατά. Αν και φαίνεται ότι σιγά σιγά η κατάσταση ελέγχεται, η έλλειψη αναπνευστικής μηχανής στα νοσοκομεία είναι ένα πραγματικά σοβαρό πρόβλημα. Εκμεταλλευόμενος λοιπόν τον χρόνο που μας δίνει ο εγκλεισμός, αποφάσισα να αναπτύξω το δικό μου μοντέλο (ΜΟΝΟ ΩΣ ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΗ ΑΣΚΗΣΗ).

Προμήθειες

Εδώ έχετε τον λογαριασμό υλικών

Πίνακας DM πάχος 10mm -------------------------------------------------- -7 €

Πλακέτα μεθακρυλικού πάχους 5mm ---------------------------------------- 12 €

AMBU ----------------------------------------------------- ------------------------- 17 €

NEMA17motors (2uds.) ------------------------------------------------ ------ 12 €

Πίνακας TTGO-T DISPLAY ------------------------------------------------- ------ 6 €

Πρόγραμμα οδήγησης DVR8825 (2uds.) ------------------------------------------------ -------- 2 €

Γραμμικό ρουλεμάν 8mm (4 φτερά) ------------------------------------------------ ---- 6 €

Οδηγός 3D εκτυπωτή 8mm de 400mm (2 uds) ----------------------------- 10 €

Βήμα DC-DC -------------------------------------------------- ------------- 1 €

Τροφοδοτικό 12v 3A -------------------------------------------------- -------- 13 €

Μικρό ηλεκτρικό υλικό, αντιστάσεις, πυκνωτές 100mf, σύρματα) ----- 8 €

ΣΥΝΟΛΟ _ 93 €

Όλα τα υλικά είναι αρκετά προσιτά και αγοράζονται σε τοπικά καταστήματα υλικού και σε απευθείας σύνδεση καταστήματα (Amazon, Ali-Express).

Βήμα 1: Το Λογισμικό

Για αυτό το έργο έχω χρησιμοποιήσει αυτά τα τρία προγράμματα. Το AutoCad για να σχεδιάσω σε 3d, είναι το πρόγραμμα που γνωρίζω περισσότερο, αν και μπορείτε να επιλέξετε ένα άλλο.

Έχω επιλέξει το Arduino IDE για να προγραμματίσω τον πίνακα ESP32. Εδώ υπάρχουν επίσης διαφορετικές επιλογές, όπως το micropython.

Το Slic3r έχει χρησιμοποιηθεί ως πλαστικοποιητής για τρισδιάστατα τυπωμένα μέρη.

Μοιράζομαι αυτά τα δύο αρχεία: αρχείο cad και σκίτσο arduino.

Βήμα 2: Η διαδικασία

Όταν συνειδητοποίησα ότι υπήρχε πρόβλημα λόγω της έλλειψης αναπνευστήρων στα νοσοκομεία, είδα επίσης πώς άρχισε να λειτουργεί η κοινότητα κατασκευαστών στην Ισπανία και προέκυψαν πολλά έργα αναπνευστήρα.

Προσωπικά, δεν ασχολήθηκα με κανένα από αυτά γιατί υπάρχουν πολύ καλύτερα προσόντα και η πρώτη μου ιδέα ήταν να προσπαθήσω να κατασκευάσω ένα από αυτά τα έργα, αλλά λόγω έλλειψης υλικών, προσπάθησα να το φτιάξω με τα πράγματα που είχα στη διάθεσή μου Το

Ο σχεδιασμός της συσκευής είναι εμπνευσμένος από έναν τρισδιάστατο εκτυπωτή και όλα τα κομμάτια περιλαμβάνονται στο αρχείο cad. Τα κύρια μέρη είναι κατασκευασμένα από DM και κολλημένα μεταξύ τους. Αγκύλες, τεντόρες και το φτυάρι τυπώνονται σε PLA

Νόμιζα ότι ένα βηματικό μοτέρ θα μπορούσε να είναι μια καλή επιλογή λόγω της ακρίβειάς του. Έτσι σχεδίασα το κινητό τραπέζι, την υποστήριξη και πρόσθεσα το φτυάρι που ωθεί το AMBU (σχεδιασμός κοινότητας κατασκευαστή). Οι πρώτες δοκιμές ήταν με ένα μοτέρ, γιατί δεν είχα ακόμα το AMBU. Με βάση ένα παράδειγμα, δημιούργησα τον κώδικα και πρόσθεσα λειτουργίες:

Ένας αισθητήρας θερμοκρασίας και ένας βομβητής για να διαμορφώσετε έναν συναγερμό υπερβολικής θερμοκρασίας στον κινητήρα.

Δύο ποτενσιόμετρα για τη ρύθμιση της ταχύτητας και του όγκου του αέρα που προωθείται.

Δύο αισθητήρες αίθουσας για καλύτερο έλεγχο της θέσης του ενεργοποιητή.

Το πρώτο πρόβλημα εμφανίστηκε όταν έφτασε το AMBU και κατάλαβα ότι ο κινητήρας δεν είχε αρκετή ισχύ.

Έψαχνα για διαφορετικές επιλογές ως σερβο 360º ή κινητήρες DC με μειώσεις και οι δύο μπορούσαν να εξυπηρετήσουν αλλά δεν ήταν διαθέσιμες.

Τότε κάποιος μου είπε να χρησιμοποιήσω δύο κινητήρες, οπότε αντί να περιμένω άρχισα να δουλεύω με τα υλικά που είχα. Αφού έκανα μερικές προσαρμογές, άρχισα να κωδικοποιώ.

Βήμα 3: Ο κώδικας

Wantedθελα να σας ζητήσω να μην φοβηθείτε εάν δείτε πολλά σφάλματα στον κώδικα, μόλις έμαθα όσα γνωρίζω κάνοντας αναζήτηση στον ιστό.

Beenταν πολύ δύσκολο και θα ήταν αδύνατο για μένα χωρίς τις βιβλιοθήκες και τα σεμινάρια. Είμαι επίσης πρόθυμος να ακούσω τυχόν συμβουλές, βελτιώσεις ή οποιαδήποτε εποικοδομητικά σχόλια.

Έχω γράψει κάποιες σημειώσεις στον κώδικα σε περίπτωση που κάποιος θέλει να τον ακολουθήσει, να τον πάρει ως αφετηρία ή να τον βελτιώσει.

Βασικά αυτό που κάνει το σκίτσο είναι να λειτουργεί ο κινητήρας με τον ακόλουθο τρόπο.

-Επιστροφή στο σπίτι σημειωμένο από τον αισθητήρα αίθουσας

-Προχωρήστε στην επιθυμητή θέση που ελέγχει τόσο την ένταση όσο και την ταχύτητα.

Άλλες πρόσθετες λειτουργίες είναι η οθόνη tft για προβολή δεδομένων, ένας αισθητήρας θερμοκρασίας για την παρακολούθηση της θερμοκρασίας του κινητήρα και ένας βομβητής ως συναγερμός.

Έχω μια άλλη έκδοση του κώδικα για παρακολούθηση μέσω mqtt μέσω της εφαρμογής Blynk, Είχα προβλήματα στην εφαρμογή αυτού του κώδικα με τα ποτενσιόμετρα, ώστε οι τιμές όγκου και ταχύτητας αέρα να μπορούν να αλλάξουν μέσω της εφαρμογής. Έχω επίσης εφαρμόσει έναν συναγερμό που στέλνει ένα email εάν η συσκευή αποτύχει και δεν περάσει από αισθητήρες αίθουσας. Το TTGO-DISPLAY τροφοδοτείται εύκολα από μια μπαταρία 18650 ως σύστημα έκτακτης ανάγκης που θα μπορούσε να στείλει το συναγερμό σε περίπτωση διακοπής της γενικής ισχύος.

Βήμα 4: ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑ

Αυτό είναι ένα έργο που έχω κάνει πειραματικά και θα το χρησιμοποιούσα μόνο αν ήταν η τελευταία μου ευκαιρία.

Και μόνο με πιο ισχυρούς και αξιόπιστους κινητήρες.

Εδώ στην Ισπανία φαίνεται ότι καλύπτονται οι ανάγκες των αναπνευστήρων, αλλά εάν σε άλλες χώρες ο COVID19 εκτείνεται όπως εδώ, θα χρειαστούν πολλούς αναπνευστήρες και είναι πολύ ακριβές συσκευές.

Εάν κάποιος μπορεί να χρησιμοποιήσει το έργο μου ως αφετηρία ή έμπνευση θα ήμουν εξαιρετικά χαρούμενος.

ΜΕΙΝΕΤΕ ΣΠΙΤΙ ΚΑΙ ΚΡΑΤΗΣΤΕ ΑΣΦΑΛΕΙΑ