Sigh Collector: 10 etapas (com fotos)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:40

Suspiro v. I. [criança levada. & p. p. {Suspirou}; p. pr. & vb. n. {Suspiro}.] 1. Inspirar uma quantidade maior de ar do que o normal e expeli-lo imediatamente; para fazer uma respiração profunda e audível, especialmente como resultado ou expressão involuntária de fadiga, exaustão, tristeza, tristeza ou semelhantes. [1913 Webster] Descrição: Estas são as instruções para construir um sistema de monitoramento doméstico que mede e 'coleta' suspiros. O resultado é uma visualização física da quantidade de suspiros, para uso pessoal em um ambiente doméstico. O projeto está dividido em duas partes. A primeira parte é uma unidade estacionária, que infla uma grande bolsa de ar vermelha ao receber o sinal apropriado. A segunda parte é uma unidade móvel, usada pelo usuário, que monitora a respiração (por meio de uma cinta torácica) e comunica um sinal à unidade estacionária sem fio quando um suspiro é detectado. Premissas: 1. Você tem um conhecimento básico das técnicas de construção e fabricação, bem como acesso às ferramentas e instalações adequadas. 2. Você tem um conhecimento prático de computação física (leitura de diagramas de circuitos) 3. Você está sobrecarregado com a ansiedade de viver em um estado de falha e frustrado porque a maioria dos objetos de sua casa aborda apenas a saúde física, e não a emocional.

Etapa 1: Material necessário

Aqui está uma visão geral dos materiais que serão necessários. Cada página individual possui mais detalhes e links sobre onde você pode comprar alguns desses materiais. Materiais Físicos:> 1, 4x8 Folha de Madeira Compensada. Eu usei um pedaço de folha de bordo para loja.> 2, 2x2 para a estrutura estrutural> ~ 2 metros de tecido de tira de náilon vermelho> Algum tecido vermelho solto de uma loja de tecidos> Tubo de látex (Diâmetro interno: 1/8 ", Exterior: 1/4 ")> Parafusos de madeira (5/16, 3", 4 ")> 1 bomba de ar alimentada por bateria recarregável (Bomba rápida recarregável Coleman)> 1" Válvula de retenção "unidirecional> Um pedaço de uma mangueira de jardim> Líquido Pigmento de látex e vermelho, ou um grande balão vermelho de algum tipo. Eletrônica, Diversos:> 1, Sensor Stretch de 20 cm> 1 cabo RCA vermelho, conectores macho e fêmea> 1 Potenciômetro de 10K com botão grande> 1 chave seletora de 3 vias> 2 microcontroladores Arduino (Diecimille ou mais recente)> 2 clipes de bateria de 9V com tomadas macho de 5 mm (centro positivo).> 2 módulos sem fio xBee> 2 xBee shiels de LadyAda> 1 cabo FTDI para programar xBees> 1 LMC662, "rail-to- rail "Chip OpAmp> Componentes eletrônicos diversos (consulte os diagramas de circuito para obter detalhes).

Etapa 2: construir e programar o circuito. Hack Into Air Pump

Gosto de começar fazendo com que a parte eletrônica funcione primeiro, geralmente com um protótipo do que quero construir (feito de compensado externo barato, ou mesmo papelão e cola quente). A parte eletrônica é dividida em duas partes. Esta parte é a ponta receptora. Ele receberá um sinal sem fio da unidade vestível e usará esse sinal para ligar uma bomba de ar por ~ 2 segundos e depois desligá-la. Entre a bomba e o balão, é chamada de válvula de retenção, que permite que o ar passe em uma direção, mas não a outra. A bomba de ar é uma "Quickpump" recarregável Coleman. Gosto disso por causa da bateria recarregável e dos acessórios de nariz de diferentes tamanhos. Abra a bomba e retrabalhe a chave seletora, de modo que faça uma ponte entre a bateria e um terminal do motor. O outro terminal do motor irá funcionar para o coletor do transistor TIP120. Para fazer isso, você terá que dessoldar o fio preto do segundo terminal do motor e também dessoldar o cabo que sai do carregador de bateria e vai para a outra extremidade da chave seletora. Certifique-se de fazer o aterramento comum da bateria do motor com a fonte de alimentação do arduino. Construa o circuito no diagrama abaixo. Há também um PDF anexado para resolução mais alta. Programe o arduino com o código fornecido no arquivo de texto. Você precisará instalar esta biblioteca. Se você não souber trabalhar com o Arduino, aqui estão algumas referências para que possa aprender:> Site principal do Arduino> Freeduino - Repositório de conhecimento e links do Arduino> NYU, ITP's em abrigar site de computação física com tutoriais e referências.

Etapa 3: Construir a Unidade Principal do Coletor de Suspiros

Para ser breve, não detalharei todas as etapas do processo de construção da unidade principal. Basta dizer que pode ser tão simples ou complexo quanto você desejar; qualquer coisa, desde papelão e cola quente até materiais personalizados ou mais avançados. Eu projetei o meu dessa forma, o que não quer dizer que seja a única maneira que poderia ser feito. Se você quiser seguir ou elaborar minhas instruções, consulte o diagrama abaixo. Novamente, um PDF de resolução mais alta está anexado. No diagrama, você encontrará medidas e especificações exatas sobre como construir a unidade ilustrada abaixo. Conforme declarado na Etapa 2, eu construí a mina com compensado Maple de qualidade comercial. Tem um grão bonito e corta bem. Deixei a superfície crua. Algumas notas de projeto: decidi apertar todos os parafusos por dentro para que você não os visse de fora. Pode ser complicado colocar uma furadeira dentro da unidade, então eu recomendo construí-la em seções. Inclinei as bordas inferiores da moldura 2x2, para que parecessem um pouco mais elegantes quando visíveis. A peça superior com os cantos em esquadria e a abertura circular é removível, para facilitar o reparo das partes internas. A bomba e os componentes eletrônicos ficarão dentro da caixa, em uma prateleira que é sustentada por dois dos 2x2 na estrutura interna (veja o diagrama). A razão de eu construí-la em uma estrutura é para que os cantos fiquem retos. Caso contrário, o compensado pode tender a empenar. Dessa forma, também, tudo pode ser preso por parafusos e, portanto, facilmente quebrado em pedaços.

Etapa 4: faça a bexiga de ar

Eu queria uma textura mais orgânica e carnuda para a minha bexiga de ar, então a eliminei do látex líquido. Látex líquido de muitos tipos diferentes pode ser comprado em uma loja de artesanato, loja de acessórios ou facilmente na Internet. Misturei o látex com pigmento vermelho para colorir e pintei, em camadas, na parte externa de um grande balão. As muitas camadas acumuladas para formar um grande balão carnudo e flexível, com a textura que criei com o pincel. Um balão simples, bola de praia ou até mesmo um saco de lixo podem substituir. Confira este site para diferentes tipos de balões de grande porte.

Etapa 5: Combine os eletrônicos com a unidade principal. Instale a válvula de retenção e a bomba

Coloque a bomba de ar e o circuito dentro da unidade principal, na prateleira inferior. Agora é hora de fazer uma conexão entre a bomba de ar e a bolsa de ar / balão, que ficará na superfície. Queremos apenas que o ar vá para um lado e não para o outro, então usamos algo chamado "válvula de retenção". O princípio básico é que uma porta com dobradiças, diafragma de borracha ou bola é deslocada pelo ar indo para um lado, mas evita que o ar volte. Comprei minha válvula de retenção no site do McMaster Carr; Mais especificamente, é chamada de válvula de retenção oscilante de PVC. Estou usando o de 1 "de diâmetro. Este foi atraente para mim por causa de sua" pressão de rachadura "extremamente baixa, ou a pressão necessária para deslocar a barreira. <0,1 psi !! Usei uma mangueira de jardim simples para correr do bomba, para a válvula de retenção, em seguida, do outro lado da válvula para o balão. As conexões estão acopladas e dimensionadas corretamente, e usei um pouco de cola para prendê-las ainda mais e evitar qualquer vazamento de ar …

Etapa 6: construir a maleta de transporte, costurar a alça

Suspirar é monitorado por uma faixa torácica que você usará. Para armazenar os componentes eletrônicos e a fonte de alimentação, você deve construir uma "maleta de transporte". Ele será móvel e se prenderá à cinta torácica. Você o carregará consigo enquanto executa suas tarefas diárias e ele monitorará sua atividade de suspiros. Quando um suspiro é detectado, a unidade móvel enviará um sinal sem fio para a unidade principal. Mais uma vez, você pode seguir o diagrama que forneci e encontrar medidas sobre como construir a caixa de transporte. Ou você pode escolher fazer sua própria versão única ou melhorar a minha. Eu modelei o meu com base em vários tipos de dispositivos médicos de monitoramento de pacientes. Observações: Emendei um cabo RCA entre o circuito e o sensor / faixa torácica (etapas 7 e 8) para que possa ser facilmente conectado e retirado da caixa. Escolhi o cabo RCA porque é uma maneira simples de ter dois fios trançados, bem embalados com um conector fácil de conectar / desconectar. Coloquei o cabo RCA em um tubo de látex, por razões estéticas.

Etapa 7: Construir e programar um circuito para detecção de suspiros. Monte os eletrônicos na maleta de transporte

Siga o diagrama do circuito abaixo. Um PDF de resolução mais alta também está anexado. Programe o Arduino com o código fornecido. Para monitorar a respiração, faremos uma cinta torácica equipada com um sensor de alongamento. A expansão e a contração do tórax nos fornecerão dados que podemos usar, em código, para extrapolar o que é a respiração normal e, portanto, determinar com uma inspiração maior do que o normal (seguida por uma grande expiração). Um potenciômetro de 10 ou 20K será usado para marcar um valor limite, que representará o quão grande uma inalação está associada a um suspiro. Eu comprei meu sensor de alongamento da Merlin Robotics, uma empresa no Reino Unido. Eles estocam uma variedade de tamanhos. Estou usando o sensor de 20cm. No meu circuito, estou amplificando o sinal do sensor com uma ponte de resistor e um chip OpAmp (veja o diagrama). Este é o método sugerido pelo fabricante. Você pode encontrar a ficha técnica na internet. Nota: imagino que uma ideia semelhante poderia ser feita com um sensor de pressão em vez de um sensor de alongamento. Você poderia conectar o ponto de pressão no sensor a algum tipo de tubo e envolver esse tubo em volta do peito. Faça orifícios na face frontal da maleta de transporte e prenda o potenciômetro, o LED indicador, a chave liga / desliga e a conexão do sensor extensível (RCA, fêmea) a ela pela parte de trás antes de aparafusar a caixa novamente. Estou alimentando o Arduino com uma bateria de 9V. Eu tenho 2 deles ligados em paralelo, então terei a mesma voltagem, mas o dobro da amperagem (vai durar mais).

Etapa 8: corte e costure a alça de tórax e prenda o sensor de alongamento

A ideia básica aqui é que uma tira de tecido seja enrolada em volta do peito pelas costelas inferiores (onde ocorre a maior parte do movimento). O sensor de alongamento preenche uma pequena lacuna na faixa torácica, o resto do qual não é elástico, portanto, a respiração, subsequentemente, deforma o sensor conforme necessário. Você terá que medir o comprimento da tira de acordo com seu tipo individual de corpo. Costurei uma tira extra de tecido em volta da alça, para que os fios possam ficar com segurança dentro. Na frente, onde fica a conexão do sensor de estiramento, costurei uma 'manga' de tecido que cobriria frouxamente o sensor para que não fosse esfregado ou danificado. Na parte de trás da faixa torácica, fiz uma forma simples (como em uma mochila) para apertar e afrouxar a alça. Eu tinha a forma cortada a laser em acrílico transparente (veja a imagem), mas você pode fazer da maneira que puder.

Etapa 9: Uma palavra sobre wireless

Uma coisa que ainda não falei é como a comunicação sem fio está sendo alcançada. Estou usando modems sem fio xBee. Os xBee's são uma maneira fácil de fazer uma conexão ponto a ponto sem fio ou criar uma rede mesh. Para fazer a interface com minha placa Arduino, usei o adaptador xBee da LadyAda. É barato, fácil de montar e possui um site com instruções detalhadas explicando como configurá-lo. Através de uma combinação deste site, e um capítulo sobre rádios xBee no livro "Making Things Talk" (Tom Igoe), implementei, possivelmente, o que é o uso mais simples desses rádios, que na verdade são bastante poderosos. Peguei meus adaptadores e xBees (+ o cabo apropriado) aqui. As instruções sobre como configurar o xBees estão aqui. A única coisa que não vou abordar é como configurar o xBees. Fiz isso com muita facilidade (em um mac), transcrevendo algum código do livro de Igoe que usa o Processing para criar um terminal simples para programar o xBee. Esse código está na página 198.

Etapa 10: Concluída

Parabéns! Voce terminou. Agora você pode usar seu Sigh Collector para monitorar sua saúde emocional.