Ventilador barato DIY ESP32: 4 pasos

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:41

¡Hola, todos!

Como todos sabemos, COVID19 es el único tema en estos días. Aquí en España la enfermedad está golpeando muy fuerte. Aunque parece que poco a poco se va controlando la situación, la falta de respirador en los hospitales es un problema realmente grave. Entonces, aprovechando el tiempo que nos da el encierro, decidí desarrollar mi propio modelo (SOLO COMO EJERCICIO EXPERIMENTAL).

Suministros

Aquí tienes la lista de materiales

Tablero DM de 10 mm de espesor ---------------------------------------------- -7 €

Tablero de metacrilato de 5 mm de espesor ------------------------------------ 12 €

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

Motores NEMA17 (2uds.) --------------------------------------------- ------ 12 €

Tablero de PANTALLA TTGO-T --------------------------------------------- ------ 6 €

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

Rodamiento lineal 8mm (4uds) -------------------------------------------- ---- 6 €

Guía de impresora 3D 8mm de 400mm (2 uds) ---------------------------- 10 €

Reducción DC-DC ---------------------------------------------- ------------- 1 €

Fuente de alimentación 12v 3A ---------------------------------------------- -------- 13 €

Pequeño material eléctrico, resistencias, condensadores 100mf, cables) ----- 8 €

TOTAL _ 93 €

Todos los materiales son bastante asequibles y se compran en ferreterías locales y tiendas en línea (Amazon, Ali-Express).

Paso 1: el software

Para este proyecto he utilizado estos tres programas, Autocad para diseñar en 3d, es el programa con el que estoy más familiarizado aunque puedes elegir otro.

He seleccionado Arduino IDE para programar la placa ESP32. Aquí también hay diferentes opciones, como micropython.

Slic3r se ha utilizado como plastificadora para piezas impresas en 3D.

Comparto estos dos archivos: archivo cad y boceto arduino.

Paso 2: el proceso

Cuando me di cuenta de que había un problema por la falta de ventiladores en los hospitales, también vi cómo la comunidad de fabricantes en España empezaba a trabajar y surgían varios proyectos de respiradores.

Personalmente, no me involucré en ninguno de ellos porque hay gente mucho mejor calificada y mi primera idea fue intentar fabricar uno de esos proyectos, pero por falta de materiales intenté hacer uno con el material que tenía disponible..

El diseño del dispositivo está inspirado en una impresora 3d y todas las piezas están incluidas en el archivo CAD. Las partes principales están hechas de DM y pegadas entre ellas. Los soportes, tensores y la pala están impresos en PLA

Pensé que un motor paso a paso podría ser una buena opción debido a su precisión. Así que diseñé la mesa móvil, el soporte y le agregué la pala que empuja el AMBU (maker community design). Las primeras pruebas fueron con un motor, porque todavía no tenía el AMBU. Basado en un ejemplo, estaba construyendo el código y agregando funcionalidades:

Un sensor de temperatura y un zumbador para configurar una alarma de temperatura excesiva en el motor.

Dos potenciómetros para regular la velocidad y el volumen de aire propulsado.

Dos sensores de pasillo para tener un mejor control de la posición del actuador.

El primer problema apareció cuando llegó el AMBU y me di cuenta de que el motor no tenía suficiente potencia.

Buscaba diferentes opciones como servos de 360º o motores DC con reducciones y ambos podían servir pero no estaban disponibles.

Entonces alguien me dijo que usara dos motores, así que en lugar de esperar comencé a trabajar con los materiales que tenía. Después de hacer algunos ajustes, comencé a codificar.

Paso 3: el código

Quería pedirte que no te asustes si ves muchos errores en el código, acabo de aprender lo que sé buscando en la web.

Ha sido muy difícil y sería imposible para mí sin las bibliotecas y los tutoriales. También estoy dispuesto a escuchar cualquier consejo, mejora o comentario constructivo.

He escrito algunas notas en el código por si alguien quiere seguirlo, tomarlo como punto de partida o mejorarlo.

Básicamente, lo que hace el croquis es operar el motor de la siguiente manera;

-Vuelta a casa marcada por el sensor de pasillo

-Avance a la posición deseada controlando tanto el volumen como la velocidad.

Otras funcionalidades agregadas son la pantalla tft para ver los datos, un sensor de temperatura para monitorear la temperatura del motor y un zumbador como alarma.

Tengo otra versión del código para monitorear a través de mqtt a través de la aplicación Blynk, Tuve problemas para implementar este código con los potenciómetros para que el volumen de aire y los valores de velocidad se puedan cambiar a través de la aplicación. También he implementado una alarma que envía un correo electrónico si el dispositivo falla y no pasa por los sensores del pasillo. El TTGO-DISPLAY se alimenta fácilmente con una batería 18650 como un sistema de emergencia que podría enviar la alarma si se corta la energía general.

Paso 4: CONCLUSIÓN

Este es un proyecto que he hecho de forma experimental y solo lo usaría si fuera mi última oportunidad.

Y solo con motores más potentes y fiables.

Aquí en España parece que se están cubriendo las necesidades de los respiradores pero si en otros países el COVID19 se extiende como aquí, van a necesitar muchos ventiladores y son aparatos muy caros.

Si alguien puede usar mi proyecto como punto de partida o inspiración, estaría muy feliz.

MANTÉNGASE EN CASA Y MANTÉNGASE SEGURO