Tabla de contenido:
- Paso 1: comience desde un prototipo
- Paso 2: cómo funciona y lista de piezas
- Paso 3: Cómo funciona el sensor PIR y por qué no es el mejor sensor para este proyecto
- Paso 4: diseño de la máscara
- Paso 5: Modelado 3D
- Paso 6: Juntando todas las partes
- Paso 7: Conexiones electrónicas
- Paso 8: el código
- Paso 9: Mejoras futuras
2025 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2025-01-23 14:39
Proyectos Fusion 360 »
Es triste que tengamos que usar máscaras faciales debido a Covid -19. No es una experiencia muy agradable, te pone caliente, sudoroso, nervioso y, por supuesto, te cuesta respirar. Hay momentos de sed en los que está urgiendo a quitarse la máscara pero tiene miedo de hacerlo.
¿Qué pasaría si la mascarilla se pudiera abrir cuando se encuentra en un entorno seguro, sin personas alrededor? Para que puedas refrescarte y beber. Pero para que sea seguro nuevamente, la máscara debería poder apagarse cuando alguien se acerque.
Paso 1: comience desde un prototipo
Como este es un proyecto portátil, comencé a maquillar un prototipo de cartón, esta es la solución más rápida y barata para las dimensiones correctas, etc.
Paso 2: cómo funciona y lista de piezas
El plan es usar un Arduino Nano que lea las señales de 3 sensores PIR, si algún sensor se activa positivamente, entonces apaga la puerta controlando el servo y enciende los LED para indicar qué sensor se activa.
Algunas partes que utilicé:
Impresora 3D que utilicé esta:
Arduino Nano:
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Sensor PIR: HC SR 501 https://amzn.to/3cfC9X1 (Amazon)
Mini Servo: https://amzn.to/3cfC9X1 (Amazon)
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Manguito de cable: https://amzn.to/3cfC9X1 (Amazon)
Papel de calcomanía de agua para impresora láser: https://amzn.to/3cfC9X1 (Amazon)
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Paso 3: Cómo funciona el sensor PIR y por qué no es el mejor sensor para este proyecto
Bajo la lente del sensor HC-SR501, en realidad hay 2 sensores y un circuito comparador. Envía ALTO cuando las lecturas de 2 sensores son diferentes.
Entonces, si el sensor está estacionario, el fondo hará 2 sensores con la misma lectura, cuando una persona u objeto con radiación de calor pase, uno de los sensores leerá la diferencia, por lo que activará el módulo.
Sin embargo, si instala el sensor en una plataforma móvil, el movimiento constante activará el módulo a menudo debido al entorno, aunque no haya nadie. Casi todo tiene radiación IR.
Aunque no es el sensor exacto para detectar humanos, funciona para la aplicación de la máscara, incluso lo hace más seguro, ya que siempre es falso positivo mantenerlo cerrado.
Paso 4: diseño de la máscara
Para cubrir los 360 grados completos a tu alrededor, elegí 3 sensores, 2 en la mejilla y uno en la parte posterior de la cabeza. El sensor tiene un rango de 110 grados, por lo que se suma a casi un círculo completo.
2 bola blanca (lente) en la mejilla será bastante gracioso y se verá como un payaso, así que comencé algunos bocetos, para una apariencia de ciencia ficción. Con ese estilo en mente y las dimensiones anteriores de la maqueta, podemos comenzar a modelar en 3D.
Paso 5: Modelado 3D
Usé Fusion 360, comenzando con las partes y mecanismos principales, luego agregando más detalles para el aspecto de ciencia ficción.
Paso 6: Juntando todas las partes
Paso 7: Conexiones electrónicas
La conexión es bastante simple, muchas conexiones de 5V, GND y pines digitales. Dado que el Arduino Nano tiene puertos de alimentación muy limitados, creé mi propia expansión usando protoboard y algunos pines. Solo suelda todos los cables para formar un riel.
También hice muchos conectores (resultó que no era necesario y causó muchos problemas), en un momento hice un conector de 4 pines que tengo que averiguar la dirección cada vez. Más tarde los actualicé usando la filosofía Poka-Yoki, que es hacer que todas las partes se unan de la única manera posible.
Paso 8: el código
Codificación muy sencilla, básicamente un bucle de condición. Cuando se activa cualquier sensor, apaga la puerta inmediatamente y enciende los LED correspondientes.
Ver código adjunto:
Paso 9: Mejoras futuras
Comprueba cómo funciona en el vídeo.
Hay 2 desventajas de este diseño.
1. El problema del falso positivo del sensor, un sensor mejor o incluso una cámara con IA lo haría más preciso.
2. No me esforcé por sellar la máscara correctamente, pero había pensado en cómo sellar el área de la puerta. Creo que la boca de pez podría ser un mecanismo muy interesante para probar en el futuro.
Este no es de ninguna manera un proyecto perfecto, pero espero que pueda ser su inspiración o entretenimiento.
¡Gracias por vernos y hasta la próxima!
DesignMaker
youtube.com/chenthedesignmaker
Finalista en el Concurso Arduino 2020
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