Sigh Collector: 10 ขั้นตอน (พร้อมรูปภาพ)

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:09

ถอนหายใจ v.i. [เปรต & NS. NS. {ถอนหายใจ}; NS. ประชาสัมพันธ์ & วีบี NS. {ถอนหายใจ}.] 1. สูดดมอากาศในปริมาณที่มากกว่าปกติและขับออกทันที ให้หายใจเข้าลึก ๆ โดยได้ยินโดยเฉพาะอย่างยิ่งเป็นผลหรือการแสดงออกโดยไม่สมัครใจของความเหนื่อยล้า อ่อนเพลีย ความเศร้าโศก ความเศร้าโศก หรืออื่นๆ ที่คล้ายกัน [1913 Webster]คำอธิบาย:นี่คือคำแนะนำสำหรับการสร้างระบบตรวจสอบบ้านที่วัดและ 'รวบรวม' ถอนหายใจ ผลที่ได้คือการสร้างภาพร่างของปริมาณการถอนหายใจสำหรับใช้ส่วนตัวในสภาพแวดล้อมในบ้าน โครงการนี้แบ่งออกเป็นสองส่วน ส่วนแรกคือยูนิตอยู่กับที่ ซึ่งจะพองถุงลมสีแดงขนาดใหญ่เมื่อได้รับสัญญาณที่เหมาะสม ส่วนที่สองคือหน่วยเคลื่อนที่ที่ผู้ใช้สวมใส่ ซึ่งจะตรวจสอบการหายใจ (ผ่านสายรัดหน้าอก) และส่งสัญญาณไปยังอุปกรณ์เคลื่อนที่แบบไร้สายเมื่อตรวจพบการถอนหายใจ สมมติฐาน:1. คุณมีความเข้าใจพื้นฐานเกี่ยวกับเทคนิคการก่อสร้างและการแปรรูป ตลอดจนการเข้าถึงเครื่องมือและสิ่งอำนวยความสะดวกที่เหมาะสม 2. คุณมีความรู้ในการทำงานเกี่ยวกับการคำนวณทางกายภาพ (การอ่านแผนภาพวงจร)3. คุณเต็มไปด้วยความวิตกกังวลในการใช้ชีวิตในสภาวะที่ล้มเหลว และหงุดหงิดที่สิ่งของในครัวเรือนส่วนใหญ่ของคุณพูดถึงแต่สุขภาพทางร่างกายมากกว่าสุขภาพทางอารมณ์

ขั้นตอนที่ 1: วัสดุที่จำเป็น

นี่คือภาพรวมของวัสดุที่จำเป็น แต่ละหน้ามีรายละเอียดเพิ่มเติมและลิงค์ว่าคุณสามารถซื้อวัสดุเหล่านี้ได้ที่ไหน วัสดุทางกายภาพ:> 1, 4x8 แผ่นไม้อัด ฉันใช้แผ่นไม้อัดเมเปิ้ลเกรดร้านค้า > 2, 2x2 สำหรับโครงโครงสร้าง> ผ้าสายไนลอนสีแดงประมาณ 2 หลา> ผ้าสีแดงหลวมๆ จากร้านขายผ้า> ท่อยาง (เส้นผ่านศูนย์กลางภายใน: 1/8", ด้านนอก: 1/4")> สกรูไม้ (5/16, 3", 4")> ปั๊มลมแบบชาร์จไฟได้ 1 ก้อน (Coleman Rechargeable Quick-Pump)> "เช็ควาล์ว" ทิศทางเดียว 1 ชิ้น> ท่อสวน> ของเหลว Latex & Red Pigment หรือบอลลูนสีแดงขนาดใหญ่บางชนิด อิเล็กทรอนิกส์ เบ็ดเตล็ด:> 1, 20 ซม. Stretch Sensor> สาย RCA สีแดง 1 เส้น ส่วนหัวของตัวผู้และตัวเมีย> 1 10K Potentiometer พร้อมปุ่มขนาดใหญ่> สวิตช์สลับ 3 ทาง 1 ตัว> ไมโครคอนโทรลเลอร์ Arduino 2 ตัว (Diecimille หรือใหม่กว่า)> คลิปแบตเตอรี่ 9V จำนวน 2 ตัวพร้อมแจ็คตัวผู้ 5 มม. (ขั้วบวกตรงกลาง)> โมดูลไร้สาย xBee 2 ชุด> xBee shiels 2 อันจาก LadyAda> สายเคเบิล FTDI 1 เส้นสำหรับตั้งโปรแกรม xBees> 1 LMC662 "rail-to- ราง" ชิป OpAmp> ส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์อื่น ๆ (ดูรายละเอียดในแผนภาพวงจร)

ขั้นตอนที่ 2: สร้างและโปรแกรมวงจร แฮ็คเข้าสู่ปั๊มลม

ฉันชอบเริ่มต้นด้วยการทำให้อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ทำงานก่อน โดยปกติแล้วจะใช้ต้นแบบของสิ่งที่ฉันต้องการสร้าง (ทำจากไม้อัดภายนอกราคาถูก หรือแม้แต่กระดาษแข็งและกาวร้อน) อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์แบ่งออกเป็นสองส่วน ส่วนนี้เป็นจุดสิ้นสุดการรับ จะรับสัญญาณไร้สายจากอุปกรณ์สวมใส่แล้วใช้สัญญาณนั้นเพื่อเปิดปั๊มลมเป็นเวลาประมาณ 2 วินาทีแล้วปิด ระหว่างปั๊มกับบอลลูน เรียกว่าเช็ควาล์ว ซึ่งช่วยให้อากาศผ่านไปทางเดียว แต่ ไม่ใช่อย่างอื่น ปั๊มลมเป็นแบบ Coleman Rechargeable "Quickpump" ฉันชอบมันเพราะแบตเตอรี่แบบชาร์จไฟได้และอุปกรณ์ต่อจมูกที่มีขนาดต่างกัน เปิดปั๊มขึ้นมาและทำสวิตช์สลับใหม่ เพื่อให้มันเชื่อมระหว่างแบตเตอรี่กับขั้วหนึ่งของมอเตอร์ ขั้วอื่นของมอเตอร์จะวิ่งไปที่ตัวเก็บประจุของทรานซิสเตอร์ TIP120 ในการทำเช่นนี้ คุณจะต้องถอดสายสีดำออกจากขั้วต่อมอเตอร์ตัวที่สอง และทำการบัดกรีตะกั่วที่มาจากเครื่องชาร์จแบตเตอรี่และไปที่ปลายอีกด้านของสวิตช์สลับ อย่าลืมต่อสายดินของแบตเตอรี่ของมอเตอร์ด้วยแหล่งจ่ายไฟของ Arduino สร้างวงจรในแผนภาพด้านล่าง นอกจากนี้ยังมีไฟล์ PDF ที่แนบมาเพื่อให้มีความละเอียดสูงขึ้น ตั้งโปรแกรม Arduino ด้วยรหัสที่ให้มาในไฟล์ข้อความ คุณจะต้องติดตั้งไลบรารีนี้ หากคุณไม่ทราบวิธีการทำงานกับ Arduino ต่อไปนี้เป็นข้อมูลอ้างอิงบางส่วนเพื่อให้คุณสามารถเรียนรู้:> เว็บไซต์ Arduino หลัก> Freeduino - คลังความรู้และลิงก์ Arduino> NYU, ITP's in- ไซต์การคำนวณทางกายภาพของบ้านพร้อมบทแนะนำและข้อมูลอ้างอิง

ขั้นตอนที่ 3: สร้างยูนิตหลัก Sigh Collector

เพื่อความกระชับ ฉันจะไม่ให้รายละเอียดทุกขั้นตอนในการสร้างยูนิตหลัก พอจะพูดได้ว่ามันง่ายหรือซับซ้อนเท่าที่คุณต้องการ อะไรก็ได้ตั้งแต่กระดาษแข็งและกาวร้อนไปจนถึงวัสดุที่ประดิษฐ์ขึ้นเองหรือวัสดุขั้นสูง ฉันได้ออกแบบของฉันด้วยวิธีนี้ ซึ่งไม่ได้หมายความว่ามันเป็นวิธีเดียวที่สามารถทำได้ หากคุณสนใจที่จะปฏิบัติตามหรืออธิบายคำแนะนำของฉันอย่างละเอียด โปรดดูแผนภาพด้านล่าง มีการแนบไฟล์ PDF ที่มีความละเอียดสูงกว่ามาด้วย ในไดอะแกรม คุณจะพบการวัดและข้อกำหนดที่แน่นอนเกี่ยวกับวิธีสร้างยูนิตตามภาพด้านล่าง ตามที่ระบุไว้ในขั้นตอนที่ 2 ฉันสร้างของฉันจากไม้อัดเมเปิ้ลเกรดร้านค้า มีเกรนที่ดีและตัดได้ดี ฉันปล่อยให้พื้นผิวดิบๆ บันทึกการออกแบบสองสามข้อ: ฉันตัดสินใจขันสกรูทั้งหมดเข้าจากด้านใน เพื่อไม่ให้คุณมองเห็นจากภายนอก การแอบเจาะเข้าไปในเครื่องอาจทำได้ยาก ผมจึงแนะนำให้สร้างเป็นส่วนๆ ฉันปรับขอบด้านล่างของกรอบ 2x2 ให้เป็นมุม เพื่อให้มองเห็นได้ชัดเจนขึ้นเล็กน้อยเมื่อมองเห็น ชิ้นส่วนด้านบนที่มีมุมมนและช่องเปิดเป็นวงกลมสามารถถอดออกได้ เพื่อการซ่อมชิ้นส่วนภายในที่ง่ายดาย ปั๊มและอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์จะนั่งอยู่ในกล่องบนชั้นวางที่ยึดโดย 2x2 สองตัวบนเฟรมด้านใน (ดูแผนภาพ) เหตุผลที่ฉันสร้างมันบนเฟรมคือเพื่อให้มุมต่างๆ ยังคงเป็นสี่เหลี่ยมจัตุรัส มิฉะนั้น ไม้อัดอาจโค้งงอได้ ด้วยวิธีนี้ ทุกอย่างสามารถยึดเข้าด้วยกันด้วยสกรู ดังนั้นจึงแยกชิ้นส่วนออกเป็นชิ้นๆ ได้ง่าย

ขั้นตอนที่ 4: สร้าง Air Bladder

ฉันต้องการเนื้อกระเพาะปัสสาวะที่เป็นธรรมชาติมากขึ้น ดังนั้นฉันจึงโยนมันออกจากน้ำยางเหลว น้ำยางเหลวชนิดต่างๆ หาซื้อได้ตามร้านขายอุปกรณ์งานฝีมือ ร้านขายอุปกรณ์ประกอบฉาก หรือทางอินเทอร์เน็ต ฉันผสมน้ำยางกับเม็ดสีแดงเพื่อระบายสี แล้วทาสีเป็นชั้นๆ ลงบนด้านนอกของลูกโป่งขนาดใหญ่ หลายชั้นสร้างเป็นบอลลูนเนื้อฟลอปปี้ขนาดใหญ่ โดยมีพื้นผิวที่ฉันสร้างขึ้นด้วยแปรง บอลลูนธรรมดา ลูกบอลชายหาด หรือแม้แต่ถุงขยะสามารถทดแทนได้ ตรวจสอบเว็บไซต์นี้สำหรับลูกโป่งขนาดใหญ่ประเภทต่างๆ

ขั้นตอนที่ 5: รวมอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เข้ากับยูนิตหลัก ติดตั้งเช็ควาล์วและปั๊ม

วางปั๊มลมและวงจรภายในยูนิตหลักที่ชั้นล่าง ตอนนี้ได้เวลาสร้างการเชื่อมต่อระหว่างปั๊มลมกับถุงลม/บอลลูนซึ่งจะอยู่บนพื้นผิว เราต้องการให้อากาศไหลไปทางเดียวเท่านั้น และไม่ไหลออกทางอื่น เราจึงใช้สิ่งที่เรียกว่า "เช็ควาล์ว" หลักการพื้นฐานคือประตูบานพับ ไดอะแฟรมยาง หรือลูกบอลถูกแทนที่โดยอากาศไปทางเดียว แต่แล้วก็ป้องกันไม่ให้อากาศไหลกลับ ฉันซื้อเช็ควาล์วบนเว็บไซต์ของ McMaster Carr; โดยเฉพาะอย่างยิ่ง เรียกว่า PVC Swing-check valve ฉันใช้เส้นผ่านศูนย์กลาง 1" ตัวนี้ดึงดูดใจฉันเพราะ "แรงกดแตก" ต่ำมาก หรือแรงดันที่จำเป็นในการเปลี่ยนที่กั้น < 0.1 psi !!ฉันใช้สายยางสวนแบบธรรมดาเพื่อหนีจาก ปั๊ม ไปที่เช็ควาล์ว จากนั้นจากอีกด้านหนึ่งของวาล์วเข้าไปในบอลลูน ข้อต่อต่างๆ ถูกประกอบและปรับขนาดอย่างเหมาะสม และฉันใช้กาวบางส่วนเพื่อยึดให้แน่นยิ่งขึ้น และป้องกันการรั่วไหลของอากาศ…

ขั้นตอนที่ 6: สร้างกระเป๋าถือ, เย็บที่จับ

การถอนหายใจถูกตรวจสอบโดยสายรัดหน้าอกที่คุณจะสวมใส่ ในการเก็บอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์และแหล่งจ่ายไฟ คุณต้องสร้าง "กระเป๋าถือ" ซึ่งจะเป็นแบบเคลื่อนที่ได้และจะติดกับสายรัดหน้าอก คุณจะพกสิ่งนี้ติดตัวไปด้วยในขณะที่คุณทำงานประจำวันและจะตรวจสอบกิจกรรมการถอนหายใจของคุณ เมื่อตรวจพบการถอนหายใจ หน่วยเคลื่อนที่จะส่งสัญญาณไร้สายไปยังยูนิตหลัก อีกครั้ง คุณอาจทำตามแผนภาพที่ฉันให้ไว้และค้นหาการวัดเกี่ยวกับวิธีการสร้างกล่องสำหรับพกพา หรือคุณอาจเลือกสร้างเวอร์ชันของคุณเอง ไม่ซ้ำใคร หรือปรับปรุงด้วยตัวเอง ฉันสร้างแบบจำลองของฉันตามอุปกรณ์ตรวจสอบผู้ป่วยทางการแพทย์ประเภทต่างๆ หมายเหตุ: ฉันต่อสาย RCA ระหว่างวงจรกับเซ็นเซอร์/สายรัดหน้าอก (ขั้นตอนที่ 7 และ 8) เพื่อให้สามารถเสียบเข้าและออกจากกล่องได้อย่างง่ายดาย ฉันเลือกสาย RCA เพราะมันเป็นวิธีง่ายๆ ในการมีสายเกลียวสองเส้น บรรจุอย่างดีพร้อมหัวเสียบที่เสียบ/ถอดได้ง่าย ฉันสอดสาย RCA เข้าไปในท่อยางเพื่อความสวยงาม

ขั้นตอนที่ 7: สร้างและตั้งโปรแกรมวงจรสำหรับตรวจจับการถอนหายใจ ประกอบอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เป็นกระเป๋าถือ

ทำตามแผนภาพวงจรด้านล่าง มีการแนบไฟล์ PDF ที่มีความละเอียดสูงกว่ามาด้วย ตั้งโปรแกรม Arduino ด้วยรหัสที่ให้มา เพื่อติดตามการหายใจ เราจะทำสายรัดหน้าอกที่ติดตั้งเซ็นเซอร์ยืด การขยายตัวและการหดตัวของหน้าอกจะทำให้เรามีข้อมูลที่เราสามารถใช้ในโค้ดเพื่อคาดการณ์ว่าการหายใจปกติคืออะไร และด้วยเหตุนี้จึงกำหนดด้วยการหายใจเข้าที่มากกว่าปกติ (ตามด้วยการหายใจออกขนาดใหญ่) โพเทนชิออมิเตอร์ 10 หรือ 20K จะใช้เพื่อหมุนค่าตามเกณฑ์ ซึ่งจะแสดงว่าการหายใจเข้านั้นสัมพันธ์กับการถอนหายใจมากเพียงใด ฉันซื้อเซ็นเซอร์ยืดจาก Merlin Robotics บริษัทในสหราชอาณาจักร พวกเขามีหลากหลายขนาด ฉันใช้เซ็นเซอร์ 20 ซม. ในวงจรของฉัน ฉันกำลังขยายสัญญาณจากเซ็นเซอร์ด้วยสะพานตัวต้านทานและชิป OpAmp (ดูแผนภาพ) นี่เป็นวิธีที่ผู้ผลิตแนะนำ คุณสามารถค้นหาแผ่นข้อมูลบนอินเทอร์เน็ต หมายเหตุ: ฉันคิดว่าแนวคิดที่คล้ายกันสามารถทำได้ด้วยเซ็นเซอร์แรงดันแทนเซ็นเซอร์แบบยืด คุณสามารถแนบจุดกดบนเซ็นเซอร์กับท่อบางประเภทแล้วพันท่อนั้นไว้รอบหน้าอก เจาะรูที่ด้านหน้าของกระเป๋าหิ้วและติดโพเทนชิออมิเตอร์ ไฟ LED แสดงสถานะ สวิตช์เปิด/ปิด และสิ่งที่แนบมากับเซ็นเซอร์ยืด (RCA, ตัวเมีย) จากด้านหลังก่อนขันสกรูกล่องกลับเข้าที่ ฉันกำลังเปิดเครื่อง Arduino ด้วยแบตเตอรี่ 9V ฉันมีสาย 2 ตัวแบบขนานดังนั้นฉันจะได้แรงดันเท่าเดิม แต่แอมแปร์เป็นสองเท่า (จะมีอายุการใช้งานนานกว่า)

ขั้นตอนที่ 8: ตัดและเย็บสายรัดหน้าอกและติดเซ็นเซอร์ยืด

แนวคิดพื้นฐานที่นี่คือสายรัดผ้าพันรอบหน้าอกด้วยซี่โครงด้านล่าง (ในที่ที่มีการเคลื่อนไหวมากที่สุด) เซ็นเซอร์แบบยืดจะเชื่อมช่องว่างเล็กๆ ในสายรัดหน้าอก ส่วนที่เหลือไม่ยืด ดังนั้นการหายใจ จะทำให้เซ็นเซอร์เปลี่ยนรูปได้ตามต้องการ คุณจะต้องวัดความยาวของสายรัดตามประเภทร่างกายของคุณ ฉันเย็บผ้าอีกเส้นหนึ่งรอบสายรัด เพื่อให้สายไฟเข้าไปข้างในได้อย่างปลอดภัย ที่ด้านหน้าซึ่งเป็นจุดเชื่อมต่อเซ็นเซอร์ยืด ฉันเย็บ 'แขนเสื้อ' ของผ้าที่จะปิดเซ็นเซอร์อย่างหลวม ๆ เพื่อไม่ให้เกิดการเสียดสีหรือเสียหาย ที่ด้านหลังของสายรัดหน้าอก ฉันทำรูปทรงที่เรียบง่าย (เช่น บนเป้) เพื่อกระชับและคลายสายรัด ฉันมีรูปร่างที่ตัดด้วยเลเซอร์จากอะครีลิคใส (ดูรูป) แต่คุณสามารถทำให้มันเป็นแบบไหนก็ได้

ขั้นตอนที่ 9: คำบน Wireless

สิ่งหนึ่งที่ฉันยังไม่ได้พูดถึงก็คือ การสื่อสารแบบไร้สายบรรลุผลได้อย่างไร ฉันใช้โมเด็มไร้สาย xBee xBee เป็นวิธีที่ง่ายในการเชื่อมต่อแบบจุดต่อจุดแบบไร้สาย หรือสร้างเครือข่ายแบบตาข่าย ในการเชื่อมต่อกับบอร์ด Arduino ของฉัน ฉันใช้อะแดปเตอร์ xBee ของ LadyAda ราคาไม่แพง ประกอบง่าย และมีเว็บไซต์คำแนะนำโดยละเอียดที่อธิบายวิธีกำหนดค่า ด้วยการผสมผสานของเว็บไซต์นี้ และบทหนึ่งของวิทยุ xBee ในหนังสือ "Making Things Talk" (Tom Igoe) ฉันได้ปรับใช้ อาจเป็นได้ว่าการใช้วิทยุเหล่านี้แบบง่ายที่สุดคืออะไร ซึ่งจริงๆ แล้วมีประสิทธิภาพมากทีเดียว ฉันได้รับอะแดปเตอร์และ xBees (+ สายเคเบิลที่เหมาะสม) จากที่นี่ คำแนะนำในการกำหนดค่า xBees อยู่ที่นี่ สิ่งเดียวที่ฉันไม่พูดถึงคือวิธีกำหนดค่า xBees ฉันทำมันได้ง่ายมาก (บน Mac) โดยการคัดลอกโค้ดบางส่วนจากหนังสือของ Igoe ที่ใช้การประมวลผลเพื่อสร้างเทอร์มินัลอย่างง่ายสำหรับการเขียนโปรแกรม xBee รหัสนั้นอยู่ในหน้า 198

ขั้นตอนที่ 10: เสร็จสิ้น

ยินดีด้วย! คุณเสร็จแล้ว ตอนนี้คุณสามารถใช้ Sigh Collector เพื่อตรวจสอบสุขภาพทางอารมณ์ของคุณได้แล้ว