Ventilador DIY barato ESP32: 4 etapas

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:35

Olá pessoal!

Como todos sabemos, COVID19 é o único tópico nos dias de hoje. Aqui na Espanha a doença está atingindo muito fortemente. Embora pareça que aos poucos a situação está sendo controlada, a falta de uma máquina de respiração nos hospitais é um problema muito sério. Aproveitando o tempo que o confinamento nos dá, resolvi desenvolver meu próprio modelo (SÓ COMO EXERCÍCIO EXPERIMENTAL).

Suprimentos

Aqui você tem a lista de materiais

Espessura da placa DM de 10 mm ---------------------------------------------- -7 €

Placa de metacrilato com 5 mm de espessura ------------------------------------ 12 €

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

NEMA17motores (2uds.) --------------------------------------------- ------ 12 €

Placa DISPLAY TTGO-T --------------------------------------------- ------ 6 €

Driver DVR8825 (2uds.) -------------------------------------------- -------- 2 €

Rolamento linear 8mm (4uds) -------------------------------------------- ---- 6 €

Guia de impressora 3D 8mm de 400mm (2 uds) ---------------------------- 10 €

DC-DC stepdown ---------------------------------------------- ------------- 1 €

Fonte de alimentação 12v 3A ---------------------------------------------- -------- 13 €

Pequeno material elétrico, resistores, capacitores 100mf, fios) ----- 8 €

TOTAL _ 93 €

Todos os materiais são bastante acessíveis e são comprados em lojas de ferragens locais e lojas on-line (Amazon, Ali-Express).

Etapa 1: o software

Para este projeto usei estes três programas. Autocad to design in 3d, é o programa com o qual estou mais familiarizado, embora você possa escolher outro.

Selecionei Arduino IDE para programar a placa ESP32. Aqui também existem diferentes opções, como micropython.

O Slic3r tem sido usado como laminador para peças impressas em 3D.

Eu compartilho esses dois arquivos: arquivo cad e esboço do arduino.

Etapa 2: O Processo

Quando percebi que havia um problema devido à falta de ventiladores nos hospitais, também vi como a comunidade de fabricantes na Espanha começou a trabalhar e vários projetos de respiradores surgiram.

Pessoalmente não me envolvi em nenhum deles porque tem gente muito mais qualificada e minha primeira ideia foi tentar fabricar um desses projetos, mas por falta de material tentei fazer um com o que tinha à disposição.

O design do dispositivo é inspirado em uma impressora 3D e todas as peças estão incluídas no arquivo cad. As partes principais são feitas de DM e coladas entre elas. Suportes, tensores e pá são impressos em PLA

Achei que um motor de passo poderia ser uma boa opção por causa de sua precisão. Por isso projetei a mesa móvel, o suporte e adicionei a pá que empurra o AMBU (design da comunidade de fabricantes). Os primeiros testes foram com um motor, pois ainda não tinha AMBU. Baseado em um exemplo, eu estava construindo o código e adicionando funcionalidades:

Um sensor de temperatura e um buzzer para configurar um alarme de temperatura excessiva no motor.

Dois potenciômetros para regular a velocidade e o volume de ar propulsionado.

Dois sensores hall para melhor controle da posição do atuador.

O primeiro problema apareceu quando a AMBU chegou e percebi que o motor não tinha potência suficiente.

Eu estava procurando por opções diferentes como servos 360º ou motores DC com reduções e ambos poderiam servir, mas não estavam disponíveis.

Então alguém me disse para usar dois motores, então, em vez de esperar, comecei a trabalhar com os materiais que tinha. Depois de fazer alguns ajustes, comecei a codificar.

Etapa 3: O Código

Queria pedir-lhe que não se assustasse se vir muitos erros no código, acabei de aprender o que sei pesquisando na web.

Tem sido muito difícil e seria impossível para mim sem as bibliotecas e os tutoriais. Também estou disposto a ouvir dicas, melhorias ou comentários construtivos.

Eu escrevi algumas notas no código caso alguém queira segui-lo, tomá-lo como ponto de partida ou melhorá-lo.

Basicamente, o que o esboço faz é operar o motor da seguinte maneira;

-Retorno para casa marcado pelo sensor do corredor

- Avance para a posição desejada controlando o volume e a velocidade.

Outras funcionalidades adicionadas são a tela tft para visualizar os dados, um sensor de temperatura para monitorar a temperatura do motor e uma campainha como alarme.

Tenho outra versão do código para monitorar via mqtt por meio do aplicativo Blynk, Tive problemas ao implementar este código com os potenciômetros para que os valores de volume de ar e velocidade possam ser alterados por meio do aplicativo. Também implementei um alarme que envia um e-mail se o dispositivo falhar e não passar pelos sensores Hall. O TTGO-DISPLAY é facilmente alimentado por uma bateria 18650 como um sistema de emergência que pode enviar o alarme se a energia geral cair.

Etapa 4: CONCLUSÃO

Este é um projeto que fiz experimentalmente e só o usaria se fosse minha última chance.

E apenas com motores mais potentes e confiáveis.

Aqui na Espanha parece que as necessidades de respiradores estão sendo atendidas, mas se em outros países o COVID19 se estende como aqui, eles vão precisar de muitos ventiladores e são aparelhos muito caros.

Se alguém pudesse usar meu projeto como ponto de partida ou inspiração, ficaria extremamente feliz.

FIQUE EM CASA E MANTENHA-SE SEGURO