Συλλέκτης αναστεναγμού: 10 βήματα (με εικόνες)

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:39

Αναστεναγμός v. I. [διαβολάκι. & Π. Π. {Sighed}; Π. πρ. & vb ν {Αναστενάζοντας}.] 1. Να εισπνεύσετε μεγαλύτερη ποσότητα αέρα από το συνηθισμένο και να τον αποβάλλετε αμέσως. για να κάνετε μια βαθιά και μόνο ακουστική αναπνοή, ειδικά ως αποτέλεσμα ή ακούσια έκφραση κόπωσης, εξάντλησης, θλίψης, θλίψης ή παρόμοια. [1913 Webster] Περιγραφή: Αυτές είναι οδηγίες για την κατασκευή ενός συστήματος παρακολούθησης στο σπίτι που μετρά και «μαζεύει» αναστεναγμούς. Το αποτέλεσμα είναι μια φυσική απεικόνιση του ποσού του αναστεναγμού, για προσωπική χρήση σε οικιακό περιβάλλον. Το έργο αποτελείται από δύο μέρη. Το πρώτο μέρος είναι μια στατική μονάδα, η οποία διογκώνει μια μεγάλη κόκκινη ουροδόχο κύστη όταν λαμβάνει το κατάλληλο σήμα. Το δεύτερο μέρος είναι μια κινητή μονάδα, που φοριέται από τον χρήστη, η οποία παρακολουθεί την αναπνοή (μέσω ιμάντα στήθους) και επικοινωνεί ασύρματα ένα σήμα στη στατική μονάδα όταν ανιχνεύεται ένας αναστεναγμός. Υποθέσεις: 1. Έχετε μια βασική κατανόηση των τεχνικών κατασκευής και κατασκευής, καθώς και πρόσβαση στα κατάλληλα εργαλεία και εγκαταστάσεις. 2. Έχετε εργασιακή γνώση φυσικής υπολογιστικής (ανάγνωση διαγραμμάτων κυκλώματος) 3. Είστε συγκλονισμένοι με το άγχος να ζείτε σε μια αποτυχημένη κατάσταση και είστε απογοητευμένοι που τα περισσότερα από τα αντικείμενα του σπιτιού σας αφορούν μόνο τη σωματική και όχι τη συναισθηματική υγεία.

Βήμα 1: Απαιτείται υλικό

Εδώ είναι μια επισκόπηση των υλικών που θα χρειαστούν. Κάθε μεμονωμένη σελίδα έχει περισσότερες λεπτομέρειες και συνδέσμους για το πού μπορείτε να αγοράσετε μερικά από αυτά τα υλικά. Φυσικά υλικά:> 1, 4x8 φύλλο κόντρα πλακέ. Χρησιμοποίησα ένα κομμάτι σφενδάμι κατάστημα.> 2, 2x2 για το δομικό πλαίσιο> y 2 μέτρα από κόκκινο νάιλον ύφασμα με λουράκι> Κάποιο χαλαρό κόκκινο ύφασμα από κατάστημα υφασμάτων> Σωλήνες λατέξ (Εσωτερική διάμετρος: 1/8 ", Εξωτερικά: 1/4 ")> Ξύλινες βίδες (5/16, 3", 4 ")> 1 Επαναφορτιζόμενη αντλία αέρα με μπαταρία (Coleman Rechargeable Quick-Pump)> 1 μονής κατεύθυνσης" Valve Check "> Ένα κομμάτι ενός λάστιχου κήπου> Υγρό Latex & Red Pigment, ή ένα μεγάλο κόκκινο μπαλόνι κάποιου είδους. Ηλεκτρονικά, Διάφορα:> 1, Αισθητήρας τεντώματος 20cm> 1 κόκκινο καλώδιο RCA, Ανδρικές και γυναικείες κεφαλές> 1 Ποτενσιόμετρο 10Κ με μεγάλο κουμπί> 1 διακόπτης εναλλαγής 3 δρόμων> 2 Μικροελεγκτές Arduino (Diecimille ή νεότερο)> 2 κλιπ μπαταρίας 9V με αρσενικές υποδοχές 5mm (κεντρικά θετικά).> 2 ασύρματες μονάδες xBee> 2 προστατευτικά xBee από LadyAda> 1 καλώδιο FTDI για τον προγραμματισμό των xBees> 1 LMC662, "rail-to- σιδηροτροχιά "τσιπ OpAmp> Διάφορα ηλεκτρονικά εξαρτήματα (ανατρέξτε στα διαγράμματα κυκλώματος για λεπτομέρειες).

Βήμα 2: Δημιουργία και προγραμματισμός κυκλώματος. Hack Into Air Pump

Μου αρέσει να ξεκινάω με τα ηλεκτρονικά να λειτουργούν πρώτα, συνήθως με ένα πρωτότυπο αυτού που θέλω να φτιάξω (κατασκευασμένο από φθηνό εξωτερικό κόντρα πλακέ, ή ακόμα και χαρτόνι και θερμή κόλλα). Τα ηλεκτρονικά χωρίζονται σε δύο μέρη. Αυτό το μέρος είναι το τέλος λήψης. Θα λάβει ένα ασύρματο σήμα από τη φορητή μονάδα και θα χρησιμοποιήσει αυτό το σήμα για να ενεργοποιήσει μια αντλία αέρα για ~ 2 δευτερόλεπτα και στη συνέχεια να την απενεργοποιήσει. Μεταξύ της αντλίας και του μπαλονιού, βρίσκεται αυτό που ονομάζεται βαλβίδα ελέγχου, η οποία επιτρέπει στον αέρα να περνάει προς μία κατεύθυνση όχι η άλλη. Η αντλία αέρα είναι μια Coleman Επαναφορτιζόμενη "Quickpump". Μου αρέσει λόγω της επαναφορτιζόμενης μπαταρίας και των εξαρτημάτων μύτης διαφορετικού μεγέθους. Ανοίξτε την αντλία και δουλέψτε ξανά τον διακόπτη εναλλαγής, έτσι ώστε να γεφυρώνει μεταξύ της μπαταρίας και ενός ακροδέκτη του κινητήρα. Ο άλλος ακροδέκτης του κινητήρα θα τρέξει στον συλλέκτη του τρανζίστορ TIP120. Για να το κάνετε αυτό, θα πρέπει να αποκολλήσετε το μαύρο καλώδιο από το δεύτερο τερματικό του κινητήρα και επίσης να αποκολλήσετε το καλώδιο που προέρχεται από το φορτιστή μπαταρίας και πηγαίνοντας στο άλλο άκρο του διακόπτη εναλλαγής. Βεβαιωθείτε ότι έχετε συνδέσει τη μπαταρία του κινητήρα με την τροφοδοσία του arduino. Δημιουργήστε το κύκλωμα στο παρακάτω διάγραμμα. Επισυνάπτεται επίσης ένα PDF για υψηλότερη ανάλυση. Προγραμματίστε το arduino με τον κωδικό που παρέχεται στο αρχείο κειμένου. Θα χρειαστεί να εγκαταστήσετε αυτήν τη βιβλιοθήκη. Εάν δεν γνωρίζετε πώς να εργάζεστε με το Arduino, ακολουθούν μερικές αναφορές για να μάθετε: σπίτι φυσικού υπολογιστή με μαθήματα και αναφορές.

Βήμα 3: Δημιουργήστε την κύρια μονάδα συλλογής αναστεναγμών

Για λόγους συντομίας, δεν θα αναλύσω κάθε βήμα στη διαδικασία κατασκευής της κύριας μονάδας. Αρκεί να πούμε ότι μπορεί να είναι τόσο απλό ή πολύπλοκο όσο θέλετε. οτιδήποτε, από χαρτόνι και θερμή κόλλα μέχρι προσαρμοσμένα κατασκευασμένα ή πιο προηγμένα υλικά. Έχω σχεδιάσει το δικό μου με αυτόν τον τρόπο, που δεν σημαίνει ότι είναι ο μόνος τρόπος που θα μπορούσε να γίνει. Εάν ενδιαφέρεστε να ακολουθήσετε ή να επεξεργαστείτε τις οδηγίες μου, δείτε το παρακάτω διάγραμμα. Και πάλι, επισυνάπτεται PDF υψηλότερης ανάλυσης. Στο διάγραμμα, θα βρείτε ακριβείς μετρήσεις και προδιαγραφές για τον τρόπο κατασκευής της μονάδας που απεικονίζεται παρακάτω. Όπως αναφέρεται στο Βήμα 2, έφτιαξα το δικό μου από κόντρα πλακέ Maple. Έχει ωραίο κόκκο και κόβει καλά. Άφησα την επιφάνεια ακατέργαστη. Ένα ζευγάρι σημειώνει το σχέδιο: αποφάσισα να βάλω όλες τις βίδες από μέσα, έτσι ώστε να μην τις βλέπετε από το εξωτερικό. Μπορεί να είναι δύσκολο να γλιστρήσετε ένα τρυπάνι στο εσωτερικό της μονάδας, οπότε προτείνω να το χτίσετε σε τμήματα. Έκανα γωνία στις κάτω άκρες του πλαισίου 2x2, έτσι ώστε να φαίνονται λίγο πιο κομψές όταν είναι ορατές. Το επάνω κομμάτι με τις γωνίες και το κυκλικό άνοιγμα αφαιρείται, για εύκολη επισκευή των εσωτερικών τμημάτων. Η αντλία και τα ηλεκτρονικά θα κάθονται μέσα στο κουτί, σε ένα ράφι που συγκρατείται από δύο από τα 2x2 στο εσωτερικό πλαίσιο (βλέπε διάγραμμα). Ο λόγος που το έχτισα σε ένα πλαίσιο είναι έτσι ώστε οι γωνίες να παραμένουν τετράγωνες. Διαφορετικά, το κόντρα πλακέ μπορεί να τείνει να παραμορφωθεί. Με αυτόν τον τρόπο, επίσης, όλα μπορούν να συγκρατηθούν μεταξύ τους με βίδες και ως εκ τούτου να διασπαστούν εύκολα σε κομμάτια.

Βήμα 4: Φτιάξτε την ουροδόχο κύστη

Wantedθελα μια πιο οργανική, σαρκώδη υφή της ουροδόχου κύστης μου, οπότε την έβγαλα από υγρό λάτεξ. Υγρό λατέξ πολλών διαφορετικών ειδών μπορείτε να αγοράσετε σε κατάστημα χειροτεχνίας, κατάστημα ειδών ή εύκολα στο Διαδίκτυο. Ανακάτεψα το λάτεξ με κόκκινη χρωστική για να το χρωματίσω και το έβαψα, σε στρώσεις, στο εξωτερικό ενός μεγάλου μπαλονιού. Τα πολλά στρώματα που δημιουργήθηκαν για να σχηματίσουν ένα μεγάλο, δισκέτα σαρκώδες μπαλόνι, με την υφή που δημιούργησα με το πινέλο. Ένα απλό μπαλόνι, μπάλα παραλίας ή ακόμα και μια σακούλα σκουπιδιών θα μπορούσε να αντικαταστήσει. Ελέγξτε αυτόν τον ιστότοπο για διαφορετικούς τύπους μπαλόνων μεγάλου μεγέθους.

Βήμα 5: Συνδυάστε τα ηλεκτρονικά με την κύρια μονάδα. Εγκαταστήστε τη βαλβίδα ελέγχου και την αντλία

Τοποθετήστε την αντλία αέρα και το κύκλωμα στο εσωτερικό της κύριας μονάδας, στο κάτω ράφι. Τώρα ήρθε η ώρα να κάνετε μια σύνδεση μεταξύ της αντλίας αέρα και της ουροδόχου κύστης/αερόστατου, η οποία θα καθίσει στην επιφάνεια. Θέλουμε μόνο ο αέρας να πηγαίνει προς τη μία κατεύθυνση και όχι προς την άλλη κατεύθυνση, οπότε χρησιμοποιούμε κάτι που ονομάζεται "βαλβίδα ελέγχου". Η βασική αρχή είναι ότι μια μεντεσέ πόρτα, ένα λαστιχένιο διάφραγμα ή μια μπάλα μετατοπίζεται με τον αέρα πηγαίνοντας προς την μία κατεύθυνση, αλλά στη συνέχεια εμποδίζει τον αέρα να γυρίσει πίσω. Αγόρασα τη βαλβίδα ελέγχου μου στον ιστότοπο του McMaster Carr. Πιο συγκεκριμένα ονομάζεται PVC Swing-check valve. Χρησιμοποιώ τη διάμετρο 1 ". Αυτό ήταν ελκυστικό για μένα λόγω της εξαιρετικά χαμηλής" πίεσης ρωγμών "ή της πίεσης που απαιτείται για να μετατοπιστεί το φράγμα. <0,1 psi !! Χρησιμοποίησα έναν απλό σωλήνα κήπου για να τρέξω από το αντλία, στη βαλβίδα ελέγχου, στη συνέχεια από την άλλη πλευρά της βαλβίδας στο μπαλόνι. Τα εξαρτήματα συνδέονται και έχουν σωστό μέγεθος, και χρησιμοποίησα λίγη κόλλα για να τα ασφαλίσω περαιτέρω και να αποτρέψω τυχόν διαρροές αέρα…

Βήμα 6: Φτιάξτε θήκη μεταφοράς, ράψτε λαβή

Ο αναστεναγμός παρακολουθείται από ένα λουράκι στο στήθος που θα φορέσετε. Για να κρατήσετε τα ηλεκτρονικά και το τροφοδοτικό, πρέπει να φτιάξετε μια "θήκη μεταφοράς". Θα είναι κινητό και θα προσαρτάται στον ιμάντα στήθους. Θα το κουβαλάτε μαζί σας ενώ εκτελείτε τις καθημερινές σας εργασίες και θα παρακολουθεί τη δραστηριότητα του αναστεναγμού σας. Όταν εντοπιστεί ένας αναστεναγμός, η κινητή μονάδα θα στείλει ένα ασύρματο σήμα στην κύρια μονάδα. Και πάλι, μπορείτε να ακολουθήσετε το διάγραμμα που έχω δώσει και να βρείτε μετρήσεις για τον τρόπο κατασκευής του κουτιού μεταφοράς. Or μπορείτε να επιλέξετε να δημιουργήσετε τη δική σας, μοναδική έκδοση ή να βελτιώσετε τη δική μου. Διαμόρφωσα το δικό μου σύμφωνα με διάφορα είδη ιατρικών συσκευών παρακολούθησης ασθενών. Σημειώσεις: Συνδέω ένα καλώδιο RCA μεταξύ του κυκλώματος και του ιμάντα αισθητήρα/στήθους (Βήματα 7 & 8), έτσι ώστε να μπορεί εύκολα να συνδεθεί και να βγει από το κουτί. Επέλεξα το καλώδιο RCA επειδή είναι ένας απλός τρόπος να έχετε δύο καλώδια, συσκευασμένα όμορφα με μια εύκολη σύνδεση/αποσύνδεση κεφαλίδας. Έβαλα το καλώδιο RCA σε μήκος σωλήνων από λάτεξ, για αισθητικούς λόγους.

Βήμα 7: Δημιουργία και προγραμματισμός κυκλώματος για ανίχνευση αναστεναγμού. Συναρμολογήστε ηλεκτρονικά μέσα στη θήκη μεταφοράς

Ακολουθήστε το παρακάτω διάγραμμα κυκλώματος. Επισυνάπτεται επίσης PDF υψηλότερης ανάλυσης. Προγραμματίστε το Arduino με τον παρεχόμενο κωδικό. Για την παρακολούθηση της αναπνοής, θα φτιάξουμε ένα λουράκι στο στήθος που είναι εξοπλισμένο με αισθητήρα τεντώματος. Η επέκταση και η συστολή του θώρακα θα μας δώσει δεδομένα που μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε, σε κώδικα, για να υποδείξουμε τι είναι η φυσιολογική αναπνοή και επομένως να προσδιορίσουμε με μεγαλύτερη από τη συνηθισμένη εισπνοή (ακολουθούμενη από μεγάλη εκπνοή). Ένα ποτενσιόμετρο 10 ή 20Κ θα χρησιμοποιηθεί για να καλέσετε σε μια τιμή κατωφλίου, η οποία θα αντιπροσωπεύει πόσο μεγάλη εισπνοή σχετίζεται με έναν αναστεναγμό. Αγόρασα τον αισθητήρα τεντώματος από τη Merlin Robotics, μια εταιρεία στο Ηνωμένο Βασίλειο. Διαθέτουν διάφορα μεγέθη. Χρησιμοποιώ τον αισθητήρα 20 εκατοστών. Στο κύκλωμά μου, ενισχύω το σήμα από τον αισθητήρα με μια γέφυρα αντίστασης και ένα τσιπ OpAmp (δείτε το διάγραμμα). Αυτή είναι η μέθοδος που προτείνει ο κατασκευαστής. Μπορείτε να βρείτε το φύλλο δεδομένων στο Διαδίκτυο. Σημείωση: Φαντάζομαι ότι μια παρόμοια ιδέα θα μπορούσε να γίνει με αισθητήρα πίεσης αντί για αισθητήρα τεντώματος. Θα μπορούσατε να συνδέσετε το σημείο πίεσης στον αισθητήρα σε κάποιο είδος σωλήνα και να το τυλίξετε γύρω από το στήθος. Τρυπήστε τρύπες στην μπροστινή όψη της θήκης μεταφοράς και συνδέστε το ποτενσιόμετρο, την ενδεικτική λυχνία LED, τον διακόπτη ισχύος και το εξάρτημα αισθητήρα τάνυσης (RCA, θηλυκό) από πίσω, πριν βιδώσετε ξανά το κουτί. Τροφοδοτώ το Arduino με μπαταρία 9V. Έχω 2 από αυτά ενσύρματα παράλληλα, οπότε θα έχω την ίδια τάση, αλλά διπλασιάστε το ρεύμα (θα διαρκέσει περισσότερο).

Βήμα 8: Κόψτε και ράψτε ιμάντα στήθους και συνδέστε τον αισθητήρα τεντώματος

Η βασική ιδέα εδώ, είναι ότι ένα υφασμάτινο λουρί τυλίγεται γύρω από το στήθος από τις κάτω πλευρές (όπου συμβαίνει η μεγαλύτερη κίνηση). Ο αισθητήρας τεντώματος γεφυρώνει ένα μικρό κενό στον ιμάντα στήθους, το υπόλοιπο του οποίου δεν είναι ελαστικό, οπότε η αναπνοή, στη συνέχεια παραμορφώνει τον αισθητήρα όπως απαιτείται. Θα πρέπει να μετρήσετε το μήκος του ιμάντα με τον ατομικό σας τύπο σώματος. Έραψα μια επιπλέον λωρίδα υφάσματος γύρω από τον ιμάντα, έτσι ώστε τα καλώδια να μπορούν να καθίσουν με ασφάλεια μέσα. Μπροστά, όπου είναι η σύνδεση του αισθητήρα τέντωσης, έραψα ένα «μανίκι» από ύφασμα που θα κάλυπτε χαλαρά τον αισθητήρα, ώστε να μην τρίβεται ή καταστρέφεται. Στο πίσω μέρος του ιμάντα στήθους, έκανα ένα απλό σχήμα (όπως σε σακίδιο) για σύσφιξη και χαλάρωση του ιμάντα. Είχα το σχήμα κομμένο με λέιζερ από διαφανές ακρυλικό (δείτε την εικόνα), αλλά μπορείτε να το φτιάξετε με όποιον τρόπο μπορείτε.

Βήμα 9: Μια λέξη για το ασύρματο

Ένα πράγμα για το οποίο δεν έχω μιλήσει ακόμη, είναι πώς επιτυγχάνεται η ασύρματη επικοινωνία. Χρησιμοποιώ ασύρματα μόντεμ xBee. Τα xBee's είναι ένας εύκολος τρόπος για να πραγματοποιήσετε ασύρματη σύνδεση από σημείο σε σημείο ή να δημιουργήσετε ένα δίκτυο πλέγματος. Για διασύνδεση με τον πίνακα Arduino, χρησιμοποίησα τον προσαρμογέα xBee της LadyAda. Είναι φθηνό, εύκολο να συναρμολογηθεί και υπάρχει ένας λεπτομερής εκπαιδευτικός ιστότοπος που εξηγεί πώς να τον διαμορφώσετε. Μέσω ενός συνδυασμού αυτού του ιστότοπου και ενός κεφαλαίου για τα ραδιόφωνα xBee στο βιβλίο "Making Things Talk" (Tom Igoe), εφάρμοσα, πιθανώς την πιο απλή χρήση αυτών των ραδιοφώνων, τα οποία είναι στην πραγματικότητα αρκετά ισχυρά. Πήρα τους προσαρμογείς και το xBees (+ το κατάλληλο καλώδιο) από εδώ. Οδηγίες για τη διαμόρφωση των xBees είναι εδώ. Το μόνο πράγμα στο οποίο δεν θα μπω είναι πώς να διαμορφώσω το xBees. Το έκανα πολύ εύκολα (σε mac) μεταγράφοντας κάποιο κώδικα από το βιβλίο της Igoe που χρησιμοποιεί την επεξεργασία για να δημιουργήσει ένα απλό τερματικό για τον προγραμματισμό του xBee. Αυτός ο κωδικός βρίσκεται στη σελίδα 198.

Βήμα 10: Ολοκληρώθηκε

Συγχαρητήρια! Τελειώσατε. Τώρα μπορείτε να χρησιμοποιήσετε τον Συλλέκτη Αναστεναγμών για να παρακολουθείτε τη συναισθηματική σας υγεία.