جامع التنهد: 10 خطوات (بالصور)

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:42

تنهد [عفريت. & ص. ص. {تنهدت} ؛ ص. العلاقات العامة. & vb. ن. {تنهد} 1. استنشاق كمية أكبر من المعتاد من الهواء وطرده على الفور ؛ لعمل تنفس عميق واحد مسموع ، خاصةً نتيجة أو تعبير لا إرادي عن التعب أو الإرهاق أو الحزن أو الحزن أو ما شابه. [1913 Webster] الوصف: هذه تعليمات لبناء نظام مراقبة منزلي يقيس و "يجمع" التنهدات. والنتيجة هي تصور مادي لمقدار التنهد ، للاستخدام الشخصي في بيئة منزلية ، والمشروع من جزأين. الجزء الأول عبارة عن وحدة ثابتة ، تقوم بتضخيم المثانة الهوائية الحمراء الكبيرة عند تلقي الإشارة المناسبة. الجزء الثاني عبارة عن وحدة متنقلة ، يرتديها المستخدم ، والتي تراقب التنفس (عبر حزام الصدر) وتوصل إشارة إلى الوحدة الثابتة لاسلكيًا عند اكتشاف تنهيدة. الافتراضات: 1. لديك فهم أساسي لتقنيات البناء والتصنيع ، بالإضافة إلى الوصول إلى الأدوات والمرافق المناسبة. 2. لديك معرفة عملية بالحوسبة الفيزيائية (قراءة مخططات الدوائر) 3. أنت غارق في القلق من العيش في حالة فشل ، والإحباط لأن معظم أغراضك المنزلية تعالج فقط الصحة الجسدية وليس العاطفية.

الخطوة 1: المواد المطلوبة

فيما يلي نظرة عامة على المواد التي ستكون مطلوبة. تحتوي كل صفحة على مزيد من التفاصيل والروابط حول مكان شراء بعض هذه المواد. المواد المادية:> 1 ، 4x8 لوح من الخشب الرقائقي. لقد استخدمت قطعة من رقائق القيقب المستخدمة في المتاجر.> 2 ، 2 × 2 للإطار الهيكلي> حوالي 2 ياردة من نسيج حزام النايلون الأحمر> بعض القماش الأحمر الفضفاض من متجر أقمشة> أنابيب لاتكس (القطر الداخلي: 1/8 "، خارجي: 1/4 ")> براغي خشبية (5/16 ، 3" ، 4 ")> 1 مضخة هواء تعمل بالبطارية قابلة لإعادة الشحن (مضخة كولمان السريعة القابلة لإعادة الشحن)> 1" صمام فحص "أحادي الاتجاه> قطعة من خرطوم الحديقة> سائل لاتكس وصباغ أحمر ، أو بالون أحمر كبير من نوع ما. إلكترونيات ، متفرقات:> مستشعر امتداد 1 ، 20 سم> 1 كابل RCA أحمر ، رؤوس للذكور والإناث> 1 10K مقياس جهد بمقبض كبير الحجم> مفتاح تبديل ثلاثي الاتجاهات> 2 Arduino Microcontrollers (Diecimille أو أحدث)> 2 مشابك بطارية 9V مع مقابس ذكر 5 مم (موجبة المركز)> 2 وحدة لاسلكية xBee> 2 xBee shiels من LadyAda> كابل FTDI واحد لبرمجة xBees> 1 LMC662 ، "rail-to- rail "رقاقة OpAmp> مكونات إلكترونيات متنوعة (انظر مخططات الدوائر للحصول على التفاصيل).

الخطوة الثانية: بناء وبرمجة الدائرة. هاك في مضخة الهواء

أحب أن أبدأ بجعل الإلكترونيات تعمل أولاً ، عادةً بنموذج أولي لما أريد بناءه (مصنوع من الخشب الرقائقي الخارجي الرخيص ، أو حتى من الورق المقوى والغراء الساخن). تنقسم الإلكترونيات إلى جزأين. هذا الجزء هو الطرف المتلقي. ستتلقى إشارة لاسلكية من الوحدة القابلة للارتداء وتستخدم هذه الإشارة لتشغيل مضخة الهواء لمدة ثانيتين تقريبًا ثم إيقاف تشغيلها. بين المضخة والبالون ، ما يسمى بصمام فحص ، والذي يسمح للهواء بالمرور في اتجاه واحد ولكن ليس الآخر. مضخة الهواء هي مضخة كولمان القابلة لإعادة الشحن "Quickpump". يعجبني بسبب البطارية القابلة لإعادة الشحن ، وملحقات الأنف ذات الأحجام المختلفة ، افتح المضخة وأعد تشغيل مفتاح التبديل ، بحيث يتم توصيله بين البطارية وأحد أطراف المحرك. سيتم تشغيل الطرف الآخر للمحرك إلى مجمع الترانزستور TIP120. للقيام بذلك ، سيتعين عليك إزالة لحام السلك الأسود من طرف المحرك الثاني ، وكذلك فك السلك القادم من شاحن البطارية والذهاب إلى الطرف الآخر من مفتاح التبديل. تأكد من توصيل بطارية المحرك بمصدر طاقة اردوينو بشكل مشترك ، وقم ببناء الدائرة في الرسم التخطيطي أدناه. يوجد أيضًا ملف PDF مرفق للحصول على دقة أعلى. قم ببرمجة اردوينو بالكود الموجود في الملف النصي. ستحتاج إلى تثبيت هذه المكتبة ، إذا كنت لا تعرف كيفية العمل مع Arduino ، فإليك بعض المراجع حتى تتمكن من التعلم:> موقع Arduino الرئيسي> Freeduino - مستودع معارف وروابط Arduino> جامعة نيويورك ، ITP's in- منزل الحوسبة المادية مع البرامج التعليمية والمراجع.

الخطوة 3: بناء الوحدة الرئيسية لمجمع التنهد

من أجل الإيجاز ، لن أفصل كل خطوة في عملية بناء الوحدة الرئيسية. يكفي أن تقول أنه يمكن أن يكون بسيطًا أو معقدًا كما يحلو لك ؛ أي شيء من الورق المقوى والغراء الساخن إلى المواد المصنعة حسب الطلب أو المواد الأكثر تقدمًا. لقد صممت خاصتي بهذه الطريقة ، وهذا لا يعني أنها الطريقة الوحيدة للقيام بذلك. إذا كنت مهتمًا باتباع إرشاداتي أو توضيحها ، فراجع الرسم التخطيطي أدناه. مرة أخرى ، يتم إرفاق ملف PDF بدقة أعلى. في الرسم التخطيطي ، ستجد القياسات والمواصفات الدقيقة حول كيفية بناء الوحدة الموضحة في الصورة أدناه. كما هو مذكور في الخطوة 2 ، قمت ببناء منجم من خشب القيقب الرقائقي من فئة المتاجر. لها حبة لطيفة وتقطع بشكل جيد. تركت السطح خامًا بعض ملاحظات التصميم: قررت أن أقود جميع المسامير اللولبية من الداخل حتى لا تراها من الخارج. قد يكون من الصعب أن تتسلل تمرينًا داخل الوحدة ، لذلك أوصي ببنائها في أقسام. قمت بزاوية الحواف السفلية للإطار 2 × 2 ، بحيث تبدو أكثر أناقة عندما تكون مرئية. القطعة العلوية ذات الزوايا المقطوعة والفتحة الدائرية قابلة للإزالة ، لسهولة إصلاح الأجزاء الداخلية. ستجلس المضخة والإلكترونيات داخل الصندوق ، على رف مثبت عليه اثنان من 2x2 على الإطار الداخلي (انظر الرسم التخطيطي) ، والسبب في أنني بنيتها على إطار هو أن الزوايا ستبقى مربعة. خلاف ذلك ، يمكن أن يميل الخشب الرقائقي إلى الالتواء. وبهذه الطريقة أيضًا ، يمكن تثبيت كل شيء معًا بواسطة مسامير وبالتالي يمكن تقسيمه بسهولة إلى قطع.

الخطوة 4: اصنع المثانة الهوائية

كنت أرغب في الحصول على نسيج سمين عضوي أكثر لمثانتي الهوائية ، لذلك قمت بإخراجها من مادة اللاتكس السائل. يمكن شراء اللاتكس السائل من العديد من الأنواع المختلفة في متجر الحرف اليدوية أو متجر الدعامة أو بسهولة عبر الإنترنت. قمت بخلط مادة اللاتكس بصبغة حمراء لتلوينها ، ورسمتها في طبقات على السطح الخارجي لبالون كبير. تم بناء الطبقات العديدة لتشكيل بالون سمين كبير مرن ، مع النسيج الذي صنعته بالفرشاة ، ويمكن استبدال بالون بسيط أو كرة شاطئ أو حتى كيس قمامة. تحقق من هذا الموقع لمعرفة أنواع مختلفة من البالونات كبيرة الحجم.

الخطوة 5: الجمع بين الإلكترونيات والوحدة الرئيسية. قم بتثبيت صمام الفحص والمضخة

ضع مضخة الهواء والدائرة داخل الوحدة الرئيسية ، على الرف السفلي. حان الوقت الآن لإجراء اتصال بين مضخة الهواء والمثانة / البالون الهوائي الذي سيجلس على السطح. نريد فقط أن يسير الهواء في اتجاه واحد ، ولا يخرج في الاتجاه الآخر ، لذلك نستخدم شيئًا يسمى "صمام الفحص". المبدأ الأساسي هو أن الباب المفصلي أو الحجاب الحاجز المطاطي أو الكرة يتم إزاحتها عن طريق الهواء في اتجاه واحد ، ولكن بعد ذلك تمنع الهواء من العودة. وبشكل أكثر تحديدًا يطلق عليه صمام فحص التأرجح PVC. أنا أستخدم 1 "قطر واحد. كان هذا جذابًا بالنسبة لي لأنه منخفض للغاية" ضغط التكسير "، أو الضغط اللازم لإزاحة الحاجز. <0.1 رطل / بوصة مربعة !! لقد استخدمت خرطوم حديقة بسيط للتشغيل من مضخة ، إلى صمام الفحص ، ثم من الجانب الآخر للصمام في البالون. يتم ربط التركيبات وحجمها بشكل صحيح ، واستخدمت بعض الغراء لتأمينها بشكل أكبر ، ومنع أي تسرب للهواء …

الخطوة 6: بناء حقيبة الحمل ، ومقبض الخياطة

تتم مراقبة التنهد من خلال حزام الصدر الذي سترتديه. للاحتفاظ بالإلكترونيات ومصدر الطاقة ، يجب عليك بناء "حقيبة حمل". سيكون هذا متحركًا وسيرتبط بحزام الصدر. ستحمل هذا معك أثناء أداء مهامك اليومية وسيقوم بمراقبة نشاط التنهد. عندما يتم اكتشاف تنهيدة ، سترسل الوحدة المتنقلة إشارة لاسلكية إلى الوحدة الرئيسية. مرة أخرى ، يمكنك اتباع الرسم التخطيطي الذي قدمته والعثور على قياسات حول كيفية بناء صندوق الحمل. أو يمكنك اختيار إنشاء نسختك الفريدة أو تحسينها بنفسي. لقد صممت لي على غرار أنواع مختلفة من أجهزة مراقبة المريض الطبية. ملاحظات: لقد قمت بربط كابل RCA بين الدائرة وحزام المستشعر / الصدر (الخطوتان 7 و 8) بحيث يمكن توصيله وإخراجه بسهولة من الصندوق. لقد اخترت كابل RCA لأنه طريقة بسيطة للحصول على سلكين مجدولين ، يتم تعبئتهما بشكل جيد مع رأس سهل التوصيل / الفصل. لقد قمت بإدخال كابل RCA في أنبوب مطاطي ، لأسباب جمالية.

الخطوة 7: بناء وبرمجة دائرة لاكتشاف التنهد. قم بتجميع الإلكترونيات في حقيبة الحمل

اتبع مخطط الدائرة أدناه. يتم أيضًا إرفاق ملف PDF عالي الدقة. قم ببرمجة Arduino بالكود المقدم ، ولمراقبة التنفس ، سنصنع حزامًا للصدر مزودًا بجهاز استشعار للتمدد. سوف يزودنا توسع وتقلص الصدر بالبيانات التي يمكننا استخدامها ، في الكود ، لاستقراء ما هو التنفس الطبيعي ، وبالتالي تحديده باستنشاق أكبر من المعتاد (متبوعًا بزفير كبير). سيتم استخدام مقياس جهد 10 أو 20 ألف للاتصال بقيمة حدية ، والتي ستمثل حجم الاستنشاق المرتبط بالتنهد ، لقد اشتريت مستشعر التمدد من شركة Merlin Robotics ، وهي شركة في المملكة المتحدة. يخزنون مجموعة متنوعة من الأحجام. أنا أستخدم مستشعر 20 سم. في دائري ، أقوم بتضخيم الإشارة من المستشعر بجسر المقاوم وشريحة OpAmp (انظر الرسم البياني). هذه هي الطريقة التي اقترحتها الشركة المصنعة. يمكنك العثور على ورقة البيانات على الإنترنت. ملحوظة: أتخيل أن فكرة مماثلة يمكن القيام بها باستخدام مستشعر الضغط بدلاً من مستشعر التمدد. يمكنك إرفاق نقطة الضغط على المستشعر بنوع من الأنابيب ولف هذا الأنبوب حول الصدر. قم بحفر ثقوب في الوجه الأمامي لحقيبة الحمل وإرفاق مقياس الجهد ومؤشر LED ومفتاح الطاقة ومرفق مستشعر التمدد (RCA ، أنثى) بها من الخلف قبل شد الصندوق معًا مرة أخرى. أقوم بتشغيل Arduino ببطارية 9V. لقد حصلت على 2 منهم سلكيًا بالتوازي ، لذا سأحصل على نفس الجهد ، لكن ضعف التيار (سيستمر لفترة أطول).

الخطوة 8: قص وخياطة حزام الصدر وربط مستشعر التمدد

الفكرة الأساسية هنا ، هي أن الشريط القماشي ملفوف حول الصدر بالأضلاع السفلية (حيث تحدث معظم الحركة). يسد مستشعر التمدد فجوة صغيرة في حزام الصدر ، والباقي غير قابل للتمدد ، لذا فإن التنفس يؤدي إلى تشويه المستشعر حسب الحاجة. سيكون عليك قياس طول الحزام حسب نوع جسمك الفردي. لقد قمت بخياطة شريط إضافي من القماش حول الحزام ، بحيث يمكن للأسلاك الجلوس بأمان بالداخل. في المقدمة ، حيث يوجد اتصال مستشعر التمدد ، قمت بخياطة `` غلاف '' من القماش يغطي المستشعر بشكل فضفاض حتى لا يتم فركه أو تلفه. في الجزء الخلفي من حزام الصدر ، صنعت شكلًا بسيطًا (مثل على حقيبة الظهر) لشد وفك الحزام. كان لدي الشكل المقطوع بالليزر من الأكريليك الشفاف (انظر الصورة) ، ولكن يمكنك جعله بأي طريقة ممكنة.

الخطوة 9: كلمة على الشبكة اللاسلكية

شيء واحد لم أتحدث عنه بعد ، هو كيف يتم تحقيق الاتصال اللاسلكي. أنا أستخدم أجهزة المودم اللاسلكية xBee. تعد xBee طريقة سهلة لإجراء اتصال لاسلكي من نقطة إلى نقطة ، أو إنشاء شبكة متداخلة. للتفاعل مع لوحة Arduino الخاصة بي ، استخدمت محول XBee من LadyAda. إنه غير مكلف وسهل التجميع ويوجد موقع تعليمي مفصل يشرح كيفية تكوينه. من خلال مزيج من هذا الموقع وفصل عن راديو xBee في كتاب "Making Things Talk" (Tom Igoe) ، قمت بتطبيق ، ربما ما هو أبسط استخدام لهذه الأجهزة اللاسلكية ، والتي هي في الواقع قوية للغاية. لقد حصلت على المحولات الخاصة بي و xBees (+ الكبل المناسب) من هنا. تعليمات تكوين xBees موجودة هنا ، الشيء الوحيد الذي لن أذهب إليه هو كيفية تكوين xBees. لقد قمت بذلك بسهولة (على جهاز Mac) عن طريق نسخ بعض التعليمات البرمجية من كتاب Igoe الذي يستخدم المعالجة لإنشاء محطة بسيطة لبرمجة xBee. هذا الرمز موجود في الصفحة 198.

الخطوة 10: انتهى

تهاني! الانتهاء. يمكنك الآن استخدام أداة Sigh Collector الخاصة بك لمراقبة صحتك العاطفية.