Ελεγχόμενο από τη θερμοκρασία εμβόλιο & ψυγείο ινσουλίνης: 9 βήματα (με εικόνες)

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:35

Η ψυχραιμία σώζει ζωές

Στον αναπτυσσόμενο κόσμο, τα εμβόλια αποτελούν την πρώτη γραμμή άμυνας έναντι επικίνδυνων ασθενειών όπως ο Έμπολα, η Γρίπη, η Χολέρα, η Φυματίωση και ο Δάγκειος για να αναφέρουμε μερικές. Η μεταφορά εμβολίων και άλλων σωτηρίων υλικών όπως η ινσουλίνη και το αίμα απαιτούν προσεκτικό έλεγχο της θερμοκρασίας.

Η εφοδιαστική πρώτου κόσμου τείνει να χαλάσει όταν οι προμήθειες μεταφέρονται σε περιοχές με περιορισμένους πόρους. Πολλές ιατρικές κλινικές της υπαίθρου στερούνται τη χρηματοδότηση ή την ενέργεια για τα συνηθισμένα συστήματα ψύξης.

Η ινσουλίνη, το ανθρώπινο αίμα και πολλά κοινά εμβόλια πρέπει να διατηρούνται σε θερμοκρασίες 2-8 ˚C. Στο πεδίο, αυτό μπορεί να είναι δύσκολο να διατηρηθεί επειδή η ηλεκτρική ψύξη απαιτεί υπερβολική ισχύ και τα παθητικά ψυγεία πάγου δεν διαθέτουν έλεγχο θερμοστάτη.

Ο Arduino στη διάσωση

Αυτό το έργο συνδυάζει τη συμπαγή ψυκτική ισχύ του ξηρού πάγου (στερεό διοξείδιο του άνθρακα) με την ακρίβεια του ψηφιακού ελέγχου θερμοκρασίας. Όταν χρησιμοποιείται από μόνο του, ο ξηρός πάγος είναι πολύ κρύος για να μεταφέρει εμβόλιο, ινσουλίνη ή αίμα γιατί μπορεί εύκολα να οδηγήσει σε κατάψυξη. Ο πιο δροσερός σχεδιασμός αυτού του έργου λύνει το πρόβλημα της κατάψυξης τοποθετώντας τον ξηρό πάγο σε ξεχωριστό θάλαμο κάτω από το ψυγείο φορτίου. Ένας ανεμιστήρας υπολογιστή χωρίς ψήκτρες χρησιμοποιείται για την κυκλοφορία μικρών δόσεων υπερψυγμένου αέρα στο τμήμα φορτίου, όπως απαιτείται. Αυτός ο ανεμιστήρας ελέγχεται από έναν ισχυρό μικροελεγκτή Arduino, ο οποίος εκτελεί βρόχο ελέγχου θερμοκρασίας ακριβείας (PID). Επειδή το σύστημα Arduino λειτουργεί με πολύ μικρή ηλεκτρική ενέργεια, αυτό το σύστημα μπορεί να είναι κινητό σαν παγοθήκη, αλλά να ρυθμίζεται ως θερμοκρασία ως ψυγείο plug-in.

Για ποιους απευθύνεται αυτό το έργο;

Ελπίζω ότι, καθιστώντας αυτό το σύστημα δωρεάν και ανοιχτού κώδικα, θα εμπνεύσει τους ανθρωπιστικούς μηχανικούς και τους εργαζομένους βοήθειας να αναζητήσουν τρόπους για να παράγουν χρήσιμες τεχνολογίες κοντά στο σημείο ανάγκης.

Αυτό το έργο έχει σχεδιαστεί για να κατασκευαστεί από φοιτητές, μηχανικούς και εργαζομένους βοήθειας σε ή κοντά σε περιοχές που αντιμετωπίζουν ανθρωπιστικές προκλήσεις. Τα υλικά, τα μέρη και τα εφόδια είναι γενικά διαθέσιμα στις περισσότερες πόλεις του κόσμου, ακόμη και στις πιο φτωχές χώρες. Διαθέτοντας τα σχέδια δωρεάν μέσω του Instructables, παρέχουμε τεχνολογία με ευελιξία ως προς το κόστος και την επεκτασιμότητα. Η αποκεντρωμένη κατασκευή αυτών των ψυγείων arduino-ice μπορεί να είναι σε σημαντική επιλογή με τη δυνατότητα να σώσει ζωές.

Τελειωμένες προδιαγραφές ψυγείου:

• Όγκος φορτίου: μέγιστο 6,6 γαλόνια (25L), συνιστάται 5 γαλόνια (19L) με μπουκάλια buffer.
• Μέγιστες διαστάσεις όγκου φορτίου: = ~ 14 σε x 14 in x 8 in (35,6 cm x 35,6 x 20,3 cm)

Ικανότητα ψύξης: Διατηρείται στους 5 ° C για 10-7 ημέρες σε περιβάλλον περιβάλλοντος 20-30 ° C αντίστοιχα

Πηγή ενέργειας: ξηρός πάγος και πλημμυρισμένη μπαταρία θαλάσσιων κυψελών 12 volt

Πάνω από όλες τις διαστάσεις: 24 ιντσών x 24 σε x 32 σε ύψος (61 εκ. Χ 61 εκ. Χ 66,6 εκ. Ύψος)

Πάνω από όλο το βάρος: 33,3 λίβρες (15,1 κιλά) άδειο χωρίς πάγο / 63 λίβρες (28,6 κιλά) με πλήρη πάγο και φορτίο

Ρύθμιση θερμοκρασίας: Ο έλεγχος PID διατηρεί 5 ° C +-0,5 ° C

Υλικά: αφρός κλειστού κυττάρου κατασκευαστικής ποιότητας και κόλλες κατασκευής με ανακλαστικό μονωτικό μπουφάν IR

Βήμα 1: Ρύθμιση για το έργο

Χώρος εργασίας:

Αυτό το έργο απαιτεί κάποια κοπή και κόλληση μόνωσης αφρού στυρολίου. Αυτό μπορεί να προκαλέσει λίγη σκόνη, ειδικά αν επιλέξετε να χρησιμοποιήσετε πριόνι και όχι μαχαίρι. Φροντίστε να χρησιμοποιήσετε μάσκα σκόνης. Επίσης, είναι πολύ χρήσιμο να έχετε ένα κατάστημα στο σπίτι για να καθαρίσετε τη σκόνη καθώς πηγαίνετε

Η κόλλα κατασκευής μπορεί να απελευθερώσει ερεθιστικούς καπνούς κατά το στέγνωμα. Φροντίστε να ολοκληρώσετε τα βήματα συγκόλλησης και στεγανοποίησης σε καλά αεριζόμενο χώρο

Η συναρμολόγηση των πρόσθετων εξαρτημάτων arduino απαιτεί τη χρήση συγκολλητικού σιδήρου. Χρησιμοποιήστε κολλήσεις χωρίς μόλυβδο όταν είναι δυνατόν και φροντίστε να εργάζεστε σε καλά φωτισμένο, καλά αεριζόμενο χώρο

Όλα τα εργαλεία:

• Κυκλικό πριόνι ή μαχαίρι βαθμολόγησης
• Ασύρματο τρυπάνι με τρυπήματα πριονιού 1,75 ιντσών
• Συγκολλητικό σίδερο & συγκόλληση
• Αναπτήρας ή πιστόλι θερμότητας
• Ευθεία άκρη 4 ποδιών
• Δείκτης Sharpie
• Ιμάντες καστάνιας
• Μετροταινία
• Διανομέας σωλήνων στεγανοποίησης
• Κόπτης καλωδίων/απογυμνωτές
• Κατσαβίδια μεγάλα και μικρά phillips & κανονικά

Όλες οι προμήθειες:

Ηλεκτρονικά Είδη

• Συρρικνωθείτε σωλήνες 1/8 και 1/4 ίντσας
• Κεφαλίδες καρφιτσών κυκλώματος (θηλυκές πρίζες και αρσενικές καρφίτσες)
• Πλαστικό ηλεκτρικό κουτί ABS με διαφανές κάλυμμα, μέγεθος 7,9 "x4,7" x2,94 "(200mmx120mmx75mm)
• Επαναφορτιζόμενη σφραγισμένη μπαταρία μολύβδου, 12V 20AH. NPP HR1280W ή παρόμοιο.
• Πλακέτα μικροελεγκτή Arduino Uno R3 ή παρόμοια
• Arduino στοιβαζόμενη πρωτότυπη σανίδα: Alloet mini breadboard prototype shield V.5 ή παρόμοια.
• Μονάδα προγράμματος οδήγησης MOSFET IRF520 ή παρόμοιο
• Digitalηφιακός αισθητήρας θερμοκρασίας DFRobot DS18B20 σε αδιάβροχη συσκευασία καλωδίου
• Ανεμιστήρας ψύξης 12V PC χωρίς ψήκτρες: 40mm x 10mm 12V 0.12A
• Αναγνώστης καρτών Micro SD: Adafruit ADA254
• Ρολόι σε πραγματικό χρόνο: DIYmore DS3231, βασισμένο στο DS1307 RTC
• Μπαταρία για ρολόι σε πραγματικό χρόνο: κελί νομίσματος LIR2032)
• Αντίσταση 4,7 K-ohm
• 26 εύκαμπτα αγκιστρωτά καρούλια σύρματος (κόκκινο, μαύρο, κίτρινο)
• Μήκος καλωδίου 2 αγωγών (3 πόδια ή 1 μέτρα) 12 εύκαμπτο (καλώδιο σύνδεσης μπαταρίας)
• Θήκη ασφάλειας λεπίδας αυτοκινήτου και ασφάλεια 3 λεπίδων λεπίδας (για χρήση με μπαταρία)
• Καλώδιο εκτυπωτή USB (πληκτρολογήστε αρσενικό σε β αρσενικό)
• Σύρμα παξιμάδι (12 μανόμετρο)

Ταινίες & Προϊόντα Κόλλας

• Βοηθητική ταινία υψηλής πρόσφυσης πλάτους 2 ιντσών x 50 πόδια (ταινία Gorilla ή παρόμοια)
• Κάλυμμα σιλικόνης, ένας σωλήνας
• Κόλλα κατασκευής, 2 σωλήνες. (Υγρά καρφιά ή παρόμοια)
• Ταινία φούρνου αλουμινίου, ρολό πλάτους 2 ιντσών x 50 ποδιών.
• Αυτοκόλλητες λωρίδες γάντζου και βρόχου (1 ίντσα πλάτος x 12 ίντσες συνολικά απαιτείται)

Είδη Υλικών Κατασκευής

• 2 φύλλα αφρού 2 x 4 πόδια x 8 πόδια x 2 ίντσες (1200 mm x 2400 mm x 150 mm)
• Ρόλος 2 ft x 25 ft διπλής ανακλαστικής μόνωσης φούρνου ρολού αέρα, ασημένια φούσκα.
• 2 x κοντοί σωλήνες PVC, 1 1/2 ίντσα εσωτερική διάμετρος x Sch 40. κομμένα σε μήκη 13 ιντσών.

Ειδικά Είδη

• Θερμόμετρο εμβολίου: «Θερμόμετρο Thomas Traceable rigeυγείο/Καταψύκτη Plus με αισθητήρα φιάλης εμβολίου» και πιστοποιητικό ανίχνευσης βαθμονόμησης ή παρόμοιο.
• 2 x μπουκάλια με λουλούδια για αποστράγγιση υγρού των αδιάβροχων αισθητήρων θερμοκρασίας DS18B20.

Βήμα 2: Κόψτε τα μέρη αφρού

Εκτυπώστε το μοτίβο κοπής, το οποίο δείχνει έναν αριθμό ορθογωνίων που κόβονται από δύο φύλλα 4 ft x 8 ft x 2 in (1200 mm x 2400 mm x 150 mm) από άκαμπτη μόνωση αφρού κλειστού κυττάρου.

Χρησιμοποιήστε μια ευθεία άκρη και ένα δείκτη για να σχεδιάσετε προσεκτικά τις γραμμές για την κοπή των φύλλων αφρού. Ο αφρός μπορεί να κοπεί βαθμολογώντας τον με ένα μαχαίρι χρησιμότητας, αλλά είναι πιο εύκολο να χρησιμοποιήσετε ένα κυκλικό πριόνι για να κάνετε τη δουλειά. Η κοπή αφρού με πριόνι, ωστόσο, παράγει σκόνη που δεν πρέπει να εισπνευστεί. Πρέπει να τηρούνται σημαντικές προφυλάξεις:

• Φορέστε μάσκα σκόνης.
• Χρησιμοποιήστε έναν εύκαμπτο σωλήνα κενού προσαρτημένο στο πριόνι για τη συλλογή σκόνης.
• Εάν είναι δυνατόν, κάντε την κοπή έξω.

Βήμα 3: Συναρμολογήστε το Cooler From Foam Sheets

Οι διαφάνειες που περιλαμβάνονται περιγράφουν λεπτομερώς τον τρόπο συναρμολόγησης του ψυγείου από φύλλα από αφρώδες υλικό και ασημένια μόνωση περιτυλίγματος φυσαλίδων. Είναι σημαντικό να αφήσετε την κόλλα κατασκευής να στεγνώσει μεταξύ μερικών διαφορετικών βημάτων, οπότε θα πρέπει να προγραμματίσετε να αφιερώσετε περίπου 3 ημέρες για να ολοκληρώσετε όλα αυτά τα βήματα.

Βήμα 4: Συναρμολογήστε το σύστημα ελεγκτή

Οι παρακάτω εικόνες δείχνουν τον τρόπο συναρμολόγησης των ηλεκτρονικών εξαρτημάτων σε πρωτότυπο πίνακα για τη δημιουργία συστήματος ελέγχου θερμοκρασίας για το ψυγείο. Η τελευταία εικόνα που περιλαμβάνεται είναι ένα πλήρες σχηματικό σύστημα για την αναφορά σας.

Βήμα 5: Εγκατάσταση και δοκιμή λογισμικού

Δοκιμάστε πρώτα αυτό το σκίτσο εγκατάστασης

Το σκίτσο εγκατάστασης κάνει δύο πράγματα. Πρώτον, σας επιτρέπει να ορίσετε την ώρα και την ημερομηνία στο Ρολόι πραγματικού χρόνου (RTC). Δεύτερον, δοκιμάζει όλα τα περιφερειακά στοιχεία του ψυγείου ελεγκτή και σας δίνει μια μικρή αναφορά μέσω της σειριακής οθόνης.

Κατεβάστε το πιο πρόσφατο σκίτσο εγκατάστασης εδώ: CoolerSetupSketch από το GitHub

Ανοίξτε το σκίτσο στο Arduino IDE. Κάντε κύλιση προς τα κάτω στο μπλοκ κώδικα που σχολιάστηκε ως "Ρυθμίστε την ώρα και την ημερομηνία εδώ". Συμπληρώστε την τρέχουσα ώρα και ημερομηνία. Τώρα, ελέγξτε ξανά ότι τα ακόλουθα περιφερειακά είναι ρυθμισμένα και έτοιμα προτού ανεβάσετε το σκίτσο (δείτε συμπεριλαμβανόμενη ηλεκτρική σχηματική εικόνα):

• Ο αισθητήρας θερμοκρασίας είναι συνδεδεμένος σε μία από τις υποδοχές κεφαλίδας 3 ακίδων
• Κάρτα Micro SD τοποθετημένη στη μονάδα ανάγνωσης
• Μπαταρία κυψελών νομισμάτων τοποθετημένη στη μονάδα ρολογιού πραγματικού χρόνου (RTC)
• Συνδέστε καλώδια συνδεδεμένα με τον ανεμιστήρα του υπολογιστή
• Ασφάλεια στη θήκη ασφαλειών του καλωδίου της μπαταρίας.
• Arduino συνδεδεμένο με την μπαταρία (ΣΙΓΟΥΡΑ δεν είναι συνδεδεμένο προς τα πίσω! + Σε VIN, - σε GND!)

Στο Arduino IDE, επιλέξτε Arduino UNO από τη λίστα των πινάκων και κάντε μεταφόρτωση. Μόλις ολοκληρωθεί η μεταφόρτωση, από το αναπτυσσόμενο μενού στο επάνω μέρος, επιλέξτε Εργαλεία / Σειριακή οθόνη. Αυτό θα πρέπει να εμφανίζει μια μικρή αναφορά συστήματος. Στην ιδανική περίπτωση, θα πρέπει να διαβάζει κάτι σαν αυτό:

Cooler Setup Sketch-έκδοση 190504START OF SYSTEM TEST ---------------------- TESTING REAL-TIME CLOCK: ώρα [20:38] ημερομηνία [1/6/2019] TEMP TEMP. ΑΙΣΘΗΤΗΡΑΣ: 22.25 C ΔΟΚΙΜΗ SD CARD: init done Γράψιμο στο dataLog.txt… dataLog.txt: Εάν μπορείτε να διαβάσετε αυτό, τότε η κάρτα SD σας λειτουργεί! ΔΟΚΙΜΑΣΤΑΣ ΑΝΕΜΙΣΤΗΡΑΣ: Ο ανεμιστήρας χτυπά και σβήνει; ΤΕΛΟΣ ΤΗΣ ΔΟΚΙΜΗΣ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ ----------------------

Προβλήματα με το σύστημα

Συνήθως για μένα, τα πράγματα δεν πάνε ποτέ όπως τα είχαμε σχεδιάσει. Κάποιο σύστημα μάλλον δεν λειτούργησε σωστά. Το σκίτσο εγκατάστασης θα δώσει ελπίζω μια ιδέα - το ρολόι; Η κάρτα SD; Τα πιο συνηθισμένα προβλήματα με οποιοδήποτε έργο μικροελεγκτή έχουν συνήθως να κάνουν με ένα από αυτά:

• ξεχάσατε να βάλετε μια ασφάλεια στο καλώδιο της μπαταρίας, οπότε δεν υπάρχει ρεύμα
• ξεχάσατε να βάλετε μια κάρτα micro SD στον αναγνώστη, οπότε το σύστημα κρέμεται
• ξεχάσατε να βάλετε μια μπαταρία στο ρολόι πραγματικού χρόνου (RTC), ώστε το σύστημα να κρέμεται
• οι συνδεδεμένοι αισθητήρες είναι χαλαροί, αποσυνδεδεμένοι ή συνδεδεμένοι ανάποδα
• τα καλώδια για τα εξαρτήματα αφήνονται αποσυνδεδεμένα ή συνδέονται με λάθος καρφίτσες Arduino
• το λάθος στοιχείο είναι συνδεδεμένο σε λάθος ακίδες ή είναι συνδεδεμένο προς τα πίσω
• υπάρχει ένα καλώδιο ακατάλληλα συνδεδεμένο που βραχυκυκλώνει τα πάντα

Εγκαταστήστε το σκίτσο του ελεγκτή

Μόλις περάσετε μια επιτυχημένη δοκιμή με το CoolerSetupSketch, ήρθε η ώρα να εγκαταστήσετε το πλήρες σκίτσο του ελεγκτή.

Κατεβάστε το πιο πρόσφατο σκίτσο του ελεγκτή εδώ: CoolerControllerSketch

Συνδέστε το Arduino στον υπολογιστή σας με ένα καλώδιο USB και ανεβάστε το σκίτσο με το Arduino IDE. Είστε τώρα έτοιμοι να εγκαταστήσετε φυσικά ολόκληρο το σύστημα στο σώμα του ψυγείου.

Βήμα 6: Εγκαταστήστε το σύστημα Arduino

Τα παρακάτω βήματα μπορούν να αντιμετωπιστούν ως λίστα ελέγχου ή εγκατάσταση όλων των ηλεκτρονικών. Για τα παρακάτω βήματα, ανατρέξτε στις συμπεριλαμβανόμενες φωτογραφίες του τελικού έργου. Οι φωτογραφίες βοηθούν!

1. Συνδέστε ένα ζεύγος καλωδίων ανεμιστήρα στη μονάδα Arduino UNO.
2. Συνδέστε ένα ζεύγος καλωδίων τροφοδοσίας 12 βολτ στη μονάδα Arduino UNO.
3. Συνδέστε τους αισθητήρες θερμοκρασίας DS18B20 στη μονάδα Arduino UNO. Απλώς συνδέστε τον αισθητήρα σε μία από τις 3 πρίζες (ες) που έχουμε εγκαταστήσει στον πίνακα πρωτοτύπου. Δώστε προσοχή στα χρώματα των καλωδίων, το κόκκινο πηγαίνει σε θετικό, το μαύρο στο αρνητικό και το κίτρινο ή το λευκό πηγαίνει στην 3η καρφίτσα δεδομένων.
4. Συνδέστε ένα καλώδιο εκτυπωτή USB στην υποδοχή USB του Arduino.
5. Χρησιμοποιήστε το πριόνι οπής 1,75 "για να ανοίξετε μια μεγάλη στρογγυλή τρύπα στο κάτω μέρος του κουτιού ηλεκτρονικών συσκευών.
6. Συνδέστε τη μονάδα Arduino UNO στο κάτω μέρος του κουτιού ηλεκτρονικών με αυτοκόλλητες λωρίδες στερέωσης γάντζου και βρόχου.
7. Συνδέστε το βαθμονομημένο θερμόμετρο εμβολίου στην κάτω πλευρά του διαφανούς καπακιού του κουτιού με λωρίδες στερέωσης αγκίστρου και βρόχου. Συνδέστε το μικρό καλώδιο ανιχνευτή μπουκαλιών με ρυθμιστικό υγρό.

8. Περάστε τα παρακάτω καλώδια από το κουτί μέσα από τη στρογγυλή τρύπα στο κάτω μέρος:

   • Καλώδια τροφοδοσίας 12 βολτ (καλώδιο ηχείων χαλκού 12-18 μετρητών 2 αγωγών)
   • Αισθητήρες (ές) θερμοκρασίας Arduino (DS18B20 με αρσενικό σύνδεσμο κεφαλίδας 3 ακίδων στο καθένα)
   • Καλώδιο εκτυπωτή USB (αρσενικό τύπου Α σε αρσενικό τύπου Β)
   • Αισθητήρας θερμόμετρου εμβολίου (περιλαμβάνεται με βαθμονομημένο θερμόμετρο)
   • Καλώδια ανεμιστήρα (στριμμένο ζεύγος από καλώδιο σύνδεσης 26 gauge)
9. Ανοίξτε το καπάκι του ψυγείου και χρησιμοποιήστε ένα μαχαίρι ή ένα τρυπάνι για να ανοίξετε μια τρύπα 3/4 ίντσας (2 cm) μέσω του καπακιού κοντά σε μία από τις πίσω γωνίες. (Δείτε τις φωτογραφίες που περιλαμβάνονται) Τρυπήστε μέσα από το κάλυμμα του περιτυλίγματος φυσαλίδων μυλαρίου.
10. Τροφοδοτήστε όλα εκτός από το καλώδιο USB από το κουτί ελέγχου προς τα κάτω μέσω του καπακιού από την κορυφή. Τοποθετήστε το κουτί στο καπάκι με το καλώδιο USB να κρέμεται, ώστε να είναι προσβάσιμο αργότερα. Ασφαλίστε το κουτί με ταινία υψηλής πρόσφυσης.
11. Βιδώστε το διαφανές καπάκι του κουτιού ηλεκτρονικών στο κουτί.
12. Δημιουργήστε ένα πτερύγιο πρόσθετης μόνωσης ασημένιου τυλίγματος φυσαλίδων για να καλύψετε το κουτί και να το προστατέψετε από το άμεσο ηλιακό φως. (Δείτε φωτογραφίες που περιλαμβάνονται.)
13. Μέσα στο ψυγείο, τοποθετήστε την μπαταρία 12 volt 20AH κοντά στο πίσω μέρος του διαμερίσματος. Η μπαταρία θα παραμείνει στο εσωτερικό του θαλάμου παράλληλα με το φορτίο. Θα λειτουργήσει καλά ακόμη και στους 5 ° C και θα χρησιμεύσει ως θερμικό ρυθμιστικό, παρόμοιο με ένα μπουκάλι νερό.
14. Συνδέστε και τους δύο ανιχνευτές θερμοκρασίας (τον αισθητήρα φιάλης του θερμομέτρου και τον αισθητήρα Arduino) στη βάση του κεντρικού σωλήνα χρησιμοποιώντας κολλητική ταινία υψηλής κόλλας.
15. Μέσα στο ψυγείο, χρησιμοποιήστε ταινία αλουμινίου για να στερεώσετε τον ανεμιστήρα έτσι ώστε να φυσάει στον γωνιακό σωλήνα. Συνδέστε τα καλώδια του στα καλώδια από τον ελεγκτή. Ο ανεμιστήρας αναβοσβήνει τον γωνιακό σωλήνα και ο υπερψυγμένος θα πηγαίνει στον θάλαμο φορτίου από τον κεντρικό σωλήνα.

Βήμα 7: Πιο δροσερή εκκίνηση και λειτουργία

1. Μορφοποιήστε την κάρτα Micro SD - η θερμοκρασία θα συνδεθεί σε αυτό το τσιπ
2. Επαναφορτίστε την μπαταρία 12 volt
3. Αγοράστε ένα μπλοκ ξηρού πάγου 25 λιβρών (11,34 κιλών), κομμένο σε διαστάσεις 8 σε x 8 σε x 5 ίντσες (20 cm x 20 cm x 13 cm).
4. Τοποθετήστε το μπλοκ πάγου τοποθετώντας πρώτα το μπλοκ σε πετσέτα σε ένα τραπέζι. Σύρετε την ασημί επένδυση Mylar πάνω από το μπλοκ έτσι ώστε να είναι εκτεθειμένη μόνο η κάτω επιφάνεια. Τώρα σηκώστε ολόκληρο το μπλοκ, αναποδογυρίστε το γυμνό πάγο προς τα πάνω και σύρετε ολόκληρο το μπλοκ στον θάλαμο ξηρού πάγου κάτω από το ψυχρότερο πάτωμα.
5. Αντικαταστήστε το ψυχρότερο δάπεδο. Χρησιμοποιήστε ταινία αλουμινίου για να κολλήσετε την εξωτερική άκρη του δαπέδου.
6. Τοποθετήστε την μπαταρία 12 volt στο σώμα του ψυγείου. Μπορεί να θέλετε να το στερεώσετε στον πιο δροσερό τοίχο με λωρίδες υψηλής κολλητικής ταινίας.
7. Συνδέστε το καλώδιο τροφοδοσίας του ελεγκτή στην μπαταρία.
8. Ελέγξτε για να βεβαιωθείτε ότι οι ανιχνευτές θερμοκρασίας έχουν κολληθεί με ασφάλεια.
9. Φορτώστε μπουκάλια νερού στο χώρο αποσκευών για να γεμίσετε σχεδόν όλο το χώρο. Αυτά θα ρυθμίσουν τη θερμοκρασία.
10. Τοποθετήστε το ψυγείο κάπου μακριά από το άμεσο ηλιακό φως και αφήστε 3-5 ώρες για να σταθεροποιηθεί η θερμοκρασία στους 5C.
11. Μόλις σταθεροποιηθούν οι θερμοκρασίες, μπορούν να προστεθούν αντικείμενα που είναι ευαίσθητα στη θερμοκρασία αφαιρώντας μπουκάλια νερού και γεμίζοντας αυτόν τον όγκο με φορτίο.
12. Αυτό το ψυγείο με μια νέα φόρτιση πάγου και ισχύς θα διατηρήσει έναν ελεγχόμενο 5C για έως και 10 ημέρες χωρίς καμία πρόσθετη ισχύ ή πάγο. Η απόδοση είναι καλύτερη εάν το ψυγείο διατηρείται μακριά από το άμεσο ηλιακό φως. Το ψυγείο μπορεί να μετακινηθεί και είναι ανθεκτικό σε κραδασμούς από τις περισσότερες απόψεις. θα πρέπει, ωστόσο, να διατηρείται όρθια. Αν αναποδογυρίσετε, απλώς σηκώστε το, χωρίς να γίνει κακό.
13. Η υπόλοιπη ηλεκτρική ισχύς της μπαταρίας μπορεί να μετρηθεί απευθείας με ένα μικρό βολτόμετρο. Το σύστημα απαιτεί τουλάχιστον 9 βολτ για να λειτουργήσει σωστά.
14. Ο πάγος που απομένει μπορεί να μετρηθεί απευθείας με μεταλλική ταινία μέτρησης κάτω από την κεντρική τρύπα του σωλήνα μέχρι το επάνω άκρο του σωλήνα PVC. Δείτε τον συνημμένο πίνακα για μετρήσεις του υπολειπόμενου βάρους πάγου.
15. Μπορείτε να κατεβάσετε τα δεδομένα καταγραφής θερμοκρασίας συνδέοντας το καλώδιο USB σε φορητό υπολογιστή που εκτελεί το Arduino IDE. Συνδέστε και ανοίξτε τη Σειριακή οθόνη. Το Arduino θα επανεκκινηθεί αυτόματα και θα διαβάσει την πλήρη αποσύνδεση μέσω της σειριακής οθόνης. Το ψυγείο θα συνεχίσει να λειτουργεί χωρίς διακοπή.
16. Μπορείτε να κατεβάσετε τα δεδομένα από τη συνημμένη κάρτα MicroSD, αλλά το σύστημα πρέπει να απενεργοποιηθεί πριν τραβήξετε το μικροσκοπικό τσιπ!

Βήμα 8: Σημειώσεις και δεδομένα

Αυτό το ψυγείο σχεδιάστηκε για να έχει μια αξιοπρεπή ισορροπία μεγέθους, βάρους, χωρητικότητας και χρόνου ψύξης. Οι ακριβείς διαστάσεις που περιγράφονται στα σχέδια μπορούν να θεωρηθούν ως προεπιλεγμένο σημείο εκκίνησης. Μπορούν να τροποποιηθούν ώστε να ταιριάζουν καλύτερα στις ανάγκες σας. Εάν, για παράδειγμα, χρειάζεστε μεγαλύτερο χρόνο ψύξης, ο θάλαμος ξηρού πάγου μπορεί να κατασκευαστεί με μεγαλύτερο όγκο για περισσότερο πάγο. Ομοίως, ο θάλαμος φορτίου μπορεί να κατασκευαστεί ευρύτερος ή ψηλότερος. Ωστόσο, θα πρέπει να ληφθεί μέριμνα για να αποδειχθεί πειραματικά οποιαδήποτε αλλαγή σχεδιασμού κάνετε. Μικρές αλλαγές μπορούν να έχουν μεγάλο αντίκτυπο στη συνολική απόδοση του συστήματος.

Τα συνημμένα έγγραφα περιλαμβάνουν πειραματικά δεδομένα που καταγράφονται μέσω της ανάπτυξης του ψυγείου. Περιλαμβάνεται επίσης μια ολοκληρωμένη λίστα ανταλλακτικών για την αγορά όλων των προμηθειών. Επιπλέον, έχω επισυνάψει εκδόσεις εργασίας των σκίτσων Arduino, αν και οι λήψεις GitHub παραπάνω θα είναι πιθανότατα πιο επίκαιρες.

Βήμα 9: Σύνδεσμοι σε διαδικτυακούς πόρους

Μπορείτε να κατεβάσετε πλήρως μια έκδοση PDF αυτού του βιβλίου οδηγιών, δείτε το συμπεριλαμβανόμενο αρχείο για αυτήν την ενότητα.

Επισκεφτείτε το αποθετήριο GitHub για αυτό το έργο:

github.com/IdeaPropulsionSystems/VaccineCoolerProject

Δεύτερο Βραβείο στο Διαγωνισμό Arduino 2019