Seufzersammler - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:22

Seufzer v. i. [imp. & P. P. {seufzte}; P. pr. & vb. n. {Seufzen}.] 1. Um eine größere Menge Luft als üblich einzuatmen und sie sofort auszustoßen; eine tiefe einmalige Atmung hörbar zu machen, insbesondere als Folge oder unfreiwilliger Ausdruck von Müdigkeit, Erschöpfung, Trauer, Kummer oder dergleichen. [1913 Webster]Beschreibung: Dies sind Anweisungen zum Aufbau eines Heimüberwachungssystems, das Seufzer misst und "sammelt". Das Ergebnis ist eine physische Visualisierung des Seufzervolumens für den persönlichen Gebrauch in einer häuslichen Umgebung. Das Projekt besteht aus zwei Teilen. Der erste Teil ist eine stationäre Einheit, die bei entsprechendem Signal eine große rote Luftblase aufbläst. Der zweite Teil ist eine vom Benutzer getragene mobile Einheit, die die Atmung (über einen Brustgurt) überwacht und bei einem erkannten Seufzer drahtlos ein Signal an die stationäre Einheit übermittelt. Annahmen: 1. Sie verfügen über ein grundlegendes Verständnis von Konstruktions- und Fertigungstechniken sowie Zugang zu den entsprechenden Werkzeugen und Einrichtungen. 2. Sie verfügen über praktische Kenntnisse im Bereich Physical Computing (Lesen von Schaltplänen)3. Sie sind überwältigt von der Angst, in einem versagenden Zustand zu leben, und frustriert, dass die meisten Ihrer Haushaltsgegenstände nur die körperliche und nicht die emotionale Gesundheit betreffen.

Schritt 1: Benötigtes Material

Hier ist eine Übersicht über die benötigten Materialien. Jede einzelne Seite enthält weitere Details und Links, wo Sie einige dieser Materialien kaufen können. Physische Materialien:> 1, 4x8 Sperrholzplatte. Ich habe ein Stück Ahornschicht in Werkstattqualität verwendet.> 2, 2x2 für den Strukturrahmen> ~ 2 Yards rotes Nylonbandgewebe> Einige lose rote Stoffe aus einem Stoffladen> Latexschlauch (Innendurchmesser: 1/8", Außen: 1/4")> Holzschrauben (5/16, 3", 4")> 1 Akkubetriebene Luftpumpe (Coleman Rechargeable Quick-Pump)> 1 unidirektionales "Rückschlagventil"> Ein Stück Gartenschlauch> Flüssigkeit Latex & rotes Pigment oder ein großer roter Ballon irgendeiner Art. Elektronik, Sonstiges:> 1, 20 cm Dehnungssensor> 1 rotes Cinch-Kabel, Stecker- und Buchsenleisten> 1 10K-Potentiometer mit großem Drehknopf> 1 3-Wege-Kippschalter> 2 Arduino Microcontroller (Diecimille oder neuer) > 2 9V Batterieklemmen mit 5mm (Mitte positiv) Steckerbuchsen. > 2 xBee Funkmodule > 2 xBee Shiels von LadyAda > 1 FTDI Kabel zur Programmierung der xBees > 1 LMC662, "Rail-to- rail" OpAmp-Chip> Sonstige Elektronikkomponenten (siehe Schaltpläne für Details).

Schritt 2: Schaltung aufbauen und programmieren. In Luftpumpe hacken

Ich beginne gerne damit, dass die Elektronik zuerst funktioniert, normalerweise mit einem Prototyp von dem, was ich bauen möchte (aus billigem Außensperrholz oder sogar Pappe und Heißkleber). Die Elektronik ist in zwei Teile geteilt. Dieser Teil ist das empfangende Ende. Es empfängt ein drahtloses Signal von der tragbaren Einheit und verwendet dieses Signal, um eine Luftpumpe für ~ 2 Sekunden ein- und dann auszuschalten. Zwischen der Pumpe und dem Ballon befindet sich ein sogenanntes Rückschlagventil, das die Luft in eine Richtung durchlässt, aber nicht die andere. Die Luftpumpe ist eine wiederaufladbare "Quickpump" von Coleman. Ich mag es wegen des wiederaufladbaren Akkus und der unterschiedlich großen Nasenaufsätze. Öffnen Sie die Pumpe und arbeiten Sie den Kippschalter so um, dass er zwischen dem Akku und einem Pol des Motors überbrückt. Der andere Anschluss des Motors läuft zum Kollektor des TIP120-Transistors. Dazu müssen Sie das schwarze Kabel vom zweiten Motoranschluss ablöten und auch das vom Akkuladegerät kommende Kabel zum anderen Ende des Kippschalters ablöten. Achten Sie darauf, die Batterie des Motors mit der Stromversorgung des Arduino zu erden. Bauen Sie die Schaltung im folgenden Diagramm auf. Es gibt auch ein PDF für eine höhere Auflösung angehängt. Programmieren Sie das Arduino mit dem Code, der in der Textdatei enthalten ist. Sie müssen diese Bibliothek installieren. Wenn Sie nicht wissen, wie man mit Arduino arbeitet, finden Sie hier einige Referenzen, damit Sie lernen können:> Arduino-Hauptwebsite> Freeduino - Repository für Arduino-Wissen und Links> NYU, ITPs in- Haus-Physical-Computing-Site mit Tutorials und Referenzen.

Schritt 3: Bauen Sie die Sigh Collector-Haupteinheit

Der Kürze halber werde ich nicht jeden Schritt beim Aufbau der Haupteinheit detailliert beschreiben. Es genügt zu sagen, dass es so einfach oder komplex sein kann, wie Sie es wünschen; alles von Karton und Heißkleber bis hin zu kundenspezifischen oder fortschrittlicheren Materialien. Ich habe meine auf diese Weise entworfen, was nicht heißen soll, dass es die einzige Möglichkeit ist, dies zu tun. Wenn Sie meine Anweisungen befolgen oder vertiefen möchten, sehen Sie sich das Diagramm unten an. Auch hier ist ein höher aufgelöstes PDF angehängt. Auf dem Diagramm finden Sie genaue Maße und Angaben zum Bau der unten abgebildeten Einheit. Wie in Schritt 2 angegeben, baute ich meine aus Ahornsperrholz in Werkstattqualität. Es hat eine schöne Maserung und schneidet gut. Ich habe die Oberfläche roh gelassen. Ein paar Designnotizen: Ich habe mich entschieden, alle Schrauben von innen einzudrehen, damit man sie von außen nicht sieht. Es kann schwierig sein, einen Bohrer in das Gerät zu schmuggeln, daher empfehle ich, ihn in Abschnitten zu bauen. Ich habe die unteren Kanten des 2x2-Rahmens abgewinkelt, damit sie beim Sichten etwas glatter aussehen. Das Oberteil mit den auf Gehrung geschnittenen Ecken und der kreisförmigen Öffnung ist abnehmbar, um die Innenteile leicht reparieren zu können. Die Pumpe und die Elektronik werden in der Box sitzen, auf einem Regal, das von zwei der 2x2 am inneren Rahmen gehalten wird (siehe Diagramm). Der Grund, warum ich es auf einem Rahmen gebaut habe, ist, dass die Ecken quadratisch bleiben. Sperrholz kann sonst zum Verziehen neigen. Auch so lässt sich alles durch Schrauben zusammenhalten und somit leicht in Stücke zerlegen.

Schritt 4: Machen Sie die Luftblase

Ich wollte eine organischere, fleischigere Textur meiner Luftblase, also habe ich sie aus flüssigem Latex gegossen. Flüssiglatex in vielen verschiedenen Sorten kann man im Bastelladen, Requisitenladen oder einfach im Internet kaufen. Ich mischte das Latex mit rotem Pigment, um es zu färben, und malte es in Schichten auf die Außenseite eines großen Ballons. Die vielen Schichten bauten sich zu einem großen, schlaffen, fleischigen Ballon auf, mit der Textur, die ich mit dem Pinsel erstellt habe. Ein einfacher Ballon, ein Wasserball oder sogar ein Müllsack könnten ersetzt werden. Auf dieser Website finden Sie verschiedene Arten von großen Ballons.

Schritt 5: Kombinieren Sie die Elektronik mit der Haupteinheit. Rückschlagventil und Pumpe installieren

Platzieren Sie die Luftpumpe und den Kreislauf im Inneren des Hauptgeräts auf der unteren Ablage. Jetzt ist es an der Zeit, eine Verbindung zwischen der Luftpumpe und der Luftblase / dem Ballon herzustellen, die auf der Oberfläche sitzt. Wir möchten nur, dass die Luft in eine Richtung strömt und nicht in die andere Richtung, also verwenden wir ein sogenanntes "Rückschlagventil". Das Grundprinzip ist, dass eine Flügeltür, eine Gummimembran oder eine Kugel durch die Luft in eine Richtung verdrängt wird, aber dann verhindert, dass die Luft zurückströmt. Ich habe mein Rückschlagventil auf der Website von McMaster Carr gekauft; Genauer gesagt wird es als PVC-Rückschlagventil bezeichnet. Ich verwende den 1" Durchmesser. Dieser war für mich attraktiv wegen seines extrem niedrigen "Knackdrucks" oder des Drucks, der zum Verschieben der Barriere erforderlich ist. < 0,1 psi !! Ich habe einen einfachen Gartenschlauch verwendet, um von der Pumpe, zum Rückschlagventil, dann von der anderen Seite des Ventils in den Ballon. Die Fittings sind gekoppelt und richtig dimensioniert, und ich habe etwas Klebstoff verwendet, um sie weiter zu sichern und Luftlecks zu verhindern…

Schritt 6: Tragetasche bauen, Griff nähen

Das Seufzen wird durch einen Brustgurt überwacht, den Sie tragen. Um die Elektronik und das Netzteil zu halten, müssen Sie einen "Tragekoffer" bauen. Dieser ist mobil und wird am Brustgurt befestigt. Sie werden es bei sich tragen, während Sie Ihre täglichen Aufgaben erledigen, und es überwacht Ihre Seufzeraktivität. Wenn ein Seufzer erkannt wird, sendet die mobile Einheit ein drahtloses Signal an die Haupteinheit. Auch hier können Sie dem von mir bereitgestellten Diagramm folgen und die Maße zum Bau der Tragebox finden. Oder Sie können sich entscheiden, Ihre eigene, einzigartige Version zu erstellen oder meine eigene zu verbessern. Ich habe meine nach verschiedenen Arten von medizinischen Patientenüberwachungsgeräten modelliert. Hinweise: Ich habe ein Cinch-Kabel zwischen dem Stromkreis und dem Sensor / Brustgurt gespleißt (Schritte 7 & 8), damit es leicht in die Box ein- und ausgesteckt werden kann. Ich habe mich für ein Cinch-Kabel entschieden, weil es eine einfache Möglichkeit ist, zwei Litzendrähte zu haben, die schön mit einem einfach zu steckenden / zu entfernenden Header verpackt sind. Das Cinch-Kabel habe ich aus ästhetischen Gründen in einen Latexschlauch gesteckt.

Schritt 7: Schaltung für die Seufzererkennung aufbauen und programmieren. Montieren Sie die Elektronik in die Tragetasche

Folgen Sie dem unten stehenden Schaltplan. Ein PDF mit höherer Auflösung ist ebenfalls beigefügt. Programmieren Sie den Arduino mit dem mitgelieferten Code. Um die Atmung zu überwachen, werden wir einen Brustgurt herstellen, der mit einem Dehnungssensor ausgestattet ist. Die Expansion und Kontraktion des Brustkorbs liefert uns Daten, die wir im Code verwenden können, um zu extrapolieren, was normale Atmung ist, und daher mit einer stärkeren Einatmung als üblich (gefolgt von einer starken Ausatmung) bestimmen können. Ein 10 oder 20 K Potentiometer wird verwendet, um einen Schwellenwert einzustellen, der angibt, wie viel Einatmen mit einem Seufzen verbunden ist. Ich habe meinen Dehnungssensor von Merlin Robotics, einem Unternehmen in Großbritannien, gekauft. Sie führen verschiedene Größen. Ich verwende den 20cm Sensor. In meiner Schaltung verstärke ich das Signal vom Sensor mit einer Widerstandsbrücke und einem OpAmp-Chip (siehe Diagramm). Dies ist die vom Hersteller vorgeschlagene Methode. Das Datenblatt finden Sie im Internet. Hinweis: Ich kann mir vorstellen, dass eine ähnliche Idee mit einem Drucksensor anstelle eines Dehnungssensors durchgeführt werden könnte. Sie könnten den Druckpunkt am Sensor an einer Art Schlauch befestigen und diesen Schlauch um die Brust wickeln. Bohren Sie Löcher in die Vorderseite des Koffers und befestigen Sie von hinten das Potentiometer, die Anzeige-LED, den Netzschalter und die Dehnungssensorbefestigung (Cinch, weiblich) daran, bevor Sie die Box wieder zusammenschrauben. Ich betreibe den Arduino mit einer 9V Batterie. Ich habe 2 davon parallel geschaltet, damit ich die gleiche Spannung bekomme, aber die doppelte Stromstärke (es hält länger).

Schritt 8: Schneiden und nähen Sie den Brustgurt und bringen Sie den Dehnungssensor an

Die Grundidee dabei ist, dass ein Stoffriemen an den unteren Rippen (wo die meisten Bewegungen auftreten) um die Brust gelegt wird. Der Dehnungssensor überbrückt eine kleine Lücke im Brustgurt, der Rest ist nicht dehnbar, so dass die Atmung den Sensor anschließend bei Bedarf verformt. Sie müssen die Länge des Gurts an Ihren individuellen Körpertyp anpassen. Ich habe einen zusätzlichen Stoffstreifen um den Riemen genäht, damit die Drähte sicher darin sitzen können. Vorne, wo der Dehnungssensoranschluss ist, habe ich eine "Ärmel" aus Stoff genäht, die den Sensor locker bedeckt, damit er nicht gerieben oder beschädigt wird. Auf der Rückseite des Brustgurts habe ich eine einfache Form (wie am Rucksack) zum Anziehen und Lösen des Gurtes. Ich hatte die Form aus klarem Acryl lasergeschnitten (siehe Bild), aber Sie können es so gestalten, wie Sie es können.

Schritt 9: Ein Wort zu Wireless

Eine Sache, über die ich noch nicht gesprochen habe, ist, wie die drahtlose Kommunikation erreicht wird. Ich verwende xBee-Funkmodems. xBee's sind eine einfache Möglichkeit, eine drahtlose Punkt-zu-Punkt-Verbindung herzustellen oder ein Mesh-Netzwerk zu erstellen. Als Schnittstelle zu meinem Arduino-Board habe ich den xBee-Adapter von LadyAda verwendet. Es ist kostengünstig, einfach zusammenzustellen und es gibt eine detaillierte Anleitungs-Website, die erklärt, wie es konfiguriert wird. Durch eine Kombination dieser Website und einem Kapitel über xBee-Radios im Buch "Making Things Talk" (Tom Igoe) habe ich die möglicherweise einfachste Verwendung dieser Radios implementiert, die tatsächlich ziemlich leistungsstark sind. Ich habe meine Adapter und xBees (+ das entsprechende Kabel) von hier. Anweisungen zum Konfigurieren der xBees finden Sie hier. Das einzige, worauf ich nicht eingehe, ist die Konfiguration der xBees. Ich habe es sehr einfach (auf einem Mac) gemacht, indem ich etwas Code aus Igoes Buch transkribiert habe, der Processing verwendet, um ein einfaches Terminal für die Programmierung des xBee zu erstellen. Dieser Code steht auf Seite 198.

Schritt 10: Fertig

Herzlichen Glückwunsch! Du bist fertig. Sie können jetzt Ihren Seufzersammler verwenden, um Ihre emotionale Gesundheit zu überwachen.