Coleccionista de suspiros: 10 pasos (con imágenes)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:45

Suspiro v. I. [diablillo. & pag. pag. {Suspiro}; pag. pr. & vb. norte. {Suspiro}.] 1. Inhalar una mayor cantidad de aire de lo habitual y expulsarlo inmediatamente; hacer una respiración profunda única y audible, especialmente como resultado o expresión involuntaria de fatiga, agotamiento, pena, pena o similares. [1913 Webster] Descripción: Estas son instrucciones para construir un sistema de monitoreo del hogar que mide y 'recolecta' suspiros. El resultado es una visualización física de la cantidad de suspiros, para uso personal en un entorno doméstico. El proyecto consta de dos partes. La primera parte es una unidad estacionaria, que infla una gran vejiga de aire roja al recibir la señal apropiada. La segunda parte es una unidad móvil, usada por el usuario, que monitorea la respiración (a través de una correa para el pecho) y comunica una señal a la unidad estacionaria de forma inalámbrica cuando se detecta un suspiro. Supuestos: 1. Tiene un conocimiento básico de las técnicas de construcción y fabricación, así como acceso a las herramientas e instalaciones adecuadas. 2. Tiene conocimientos prácticos de computación física (lectura de diagramas de circuitos) 3. Está abrumado por la ansiedad de vivir en un estado de deterioro y frustrado porque la mayoría de los objetos de su hogar se refieren solo a la salud física en lugar de la emocional.

Paso 1: Material necesario

Aquí hay una descripción general de los materiales que se necesitarán. Cada página individual tiene más detalles y enlaces sobre dónde puede comprar algunos de estos materiales. Materiales físicos:> 1 hoja de madera contrachapada de 4x8. Usé un trozo de tela de arce de calidad comercial.> 2, 2x2 para el marco estructural> ~ 2 yardas de tela de correa de nailon roja> Un poco de tela roja suelta de una tienda de telas> Tubería de látex (diámetro interior: 1/8 ", exterior: 1/4 ")> Tornillos para madera (5/16, 3", 4 ")> 1 bomba de aire con batería recargable (Bomba rápida recargable Coleman)> 1" válvula de retención "unidireccional> Un trozo de manguera de jardín> Líquido Látex y pigmento rojo, o un globo rojo grande de algún tipo Electrónica, varios:> 1 sensor de estiramiento de 20 cm> 1 cable RCA rojo, conectores macho y hembra> 1 potenciómetro de 10K con perilla de gran tamaño> 1 interruptor de palanca de 3 vías> 2 microcontroladores Arduino (Diecimille o más reciente)> 2 clips de batería de 9V con conectores macho de 5 mm (centro positivo).> 2 módulos inalámbricos xBee> 2 xBee shiels de LadyAda> 1 cable FTDI para programar los xBees> 1 LMC662, "riel a Rail "Chip OpAmp> Componentes electrónicos varios (consulte los diagramas de circuitos para obtener más detalles).

Paso 2: Construya y programe el circuito. Hack en bomba de aire

Me gusta comenzar haciendo que la electrónica funcione primero, generalmente con un prototipo de lo que quiero construir (hecho de madera contrachapada exterior barata, o incluso cartón y pegamento caliente). La electrónica se divide en dos partes. Esta parte es el extremo receptor. Recibirá una señal inalámbrica de la unidad portátil y usará esa señal para encender una bomba de aire durante ~ 2 segundos y luego apagarla. Entre la bomba y el globo, se encuentra lo que se llama una válvula de retención, que permite que el aire pase en una dirección pero no el otro. La bomba de aire es una "bomba rápida" recargable de Coleman. Me gusta por la batería recargable y los accesorios de nariz de diferentes tamaños. Abra la bomba y vuelva a trabajar el interruptor de palanca, de modo que esté haciendo un puente entre la batería y una terminal del motor. El otro terminal del motor se dirigirá al colector del transistor TIP120. Para hacer esto, tendrá que desoldar el cable negro del segundo terminal del motor y también desoldar el cable que viene del cargador de batería y que va al otro extremo del interruptor de palanca. Asegúrese de conectar a tierra la batería del motor con la fuente de alimentación del arduino. Construya el circuito en el diagrama a continuación. También hay un PDF adjunto para mayor resolución. Programe el arduino con el código proporcionado en el archivo de texto. Necesitarás instalar esta biblioteca. Si no sabes cómo trabajar con Arduino, aquí tienes algunas referencias para que puedas aprender:> Sitio web principal de Arduino> Freeduino - Repositorio de conocimientos y enlaces de Arduino> NYU, ITP's in Casa sitio de computación física con tutoriales y referencias.

Paso 3: Construya la unidad principal del colector de suspiros

En aras de la brevedad, no detallaré cada paso en el proceso de construcción de la unidad principal. Baste decir que puede ser tan simple o complejo como desee; desde cartón y pegamento termofusible hasta materiales fabricados a medida o más avanzados. He diseñado el mío de esta manera, lo que no quiere decir que sea la única forma en que podría hacerse. Si desea seguir o ampliar mis instrucciones, consulte el diagrama a continuación. Nuevamente, se adjunta un PDF de mayor resolución. En el diagrama, encontrará las medidas y especificaciones exactas sobre cómo construir la unidad que se muestra a continuación. Como se indicó en el Paso 2, construí el mío con madera contrachapada de arce de calidad comercial. Tiene una buena veta y corta bien. Dejé la superficie en bruto. Un par de notas de diseño: decidí colocar todos los tornillos desde el interior para que no los vieras desde el exterior. Puede ser complicado introducir un taladro dentro de la unidad, por lo que recomiendo construirlo en secciones. Incliné los bordes inferiores del marco de 2x2, para que se vieran un poco más elegantes cuando fueran visibles. La pieza superior con las esquinas en inglete y la abertura circular es extraíble, para una fácil reparación de las partes internas. La bomba y los componentes electrónicos se colocarán dentro de la caja, en un estante que está sostenido por dos de los 2x2 en el marco interior (ver diagrama). La razón por la que lo construí en un marco es para que las esquinas permanezcan cuadradas. De lo contrario, la madera contrachapada puede tender a deformarse. De esta manera, también, todo se puede sujetar con tornillos y, por lo tanto, se puede romper fácilmente en pedazos.

Paso 4: haz la vejiga de aire

Quería una textura más orgánica y carnosa de mi vejiga de aire, así que la saqué del látex líquido. El látex líquido de muchos tipos diferentes se puede comprar en una tienda de manualidades, una tienda de accesorios o fácilmente en Internet. Mezclé el látex con pigmento rojo para colorearlo y lo pinté, en capas, en el exterior de un globo grande. Las muchas capas se acumularon para formar un globo grande y carnoso, con la textura que creé con el pincel. Un simple globo, una pelota de playa o incluso una bolsa de basura podrían reemplazarlo. Visite este sitio web para conocer los diferentes tipos de globos de gran tamaño.

Paso 5: combine la electrónica con la unidad principal. Instale la válvula de retención y la bomba

Coloque la bomba de aire y el circuito dentro de la unidad principal, en el estante inferior. Ahora es el momento de hacer una conexión entre la bomba de aire y la vejiga / globo de aire, que se asentará en la superficie. Solo queremos que el aire vaya en una dirección y no en la otra, por lo que usamos algo llamado "válvula de retención". El principio básico es que una puerta con bisagras, un diafragma de goma o una bola se desplazan cuando el aire va en una dirección, pero luego evita que el aire regrese. Compré mi válvula de retención en el sitio web de McMaster Carr; Más específicamente, se llama válvula de retención de oscilación de PVC. Estoy usando el de 1 "de diámetro. Este fue atractivo para mí debido a su" presión de rotura "extremadamente baja, o la presión necesaria para desplazar la barrera. <0.1 psi !! Usé una simple manguera de jardín para correr desde el bomba, a la válvula de retención, luego desde el otro lado de la válvula al globo. Los accesorios están acoplados y dimensionados correctamente, y utilicé un poco de pegamento para asegurarlos aún más y evitar fugas de aire …

Paso 6: Construya el estuche de transporte, coser el asa

Los suspiros se controlan mediante una correa para el pecho que usará. Para sostener la electrónica y la fuente de alimentación, debe construir un "estuche de transporte". Será móvil y se sujetará a la correa del pecho. Llevará esto consigo mientras realiza sus tareas diarias y controlará su actividad de suspiros. Cuando se detecta un suspiro, la unidad móvil enviará una señal inalámbrica a la unidad principal. De nuevo, puede seguir el diagrama que he proporcionado y encontrar medidas sobre cómo construir la caja de transporte. O puede optar por hacer su propia versión única o mejorar la mía. Modelé el mío a partir de varios tipos de dispositivos médicos de monitoreo de pacientes. Notas: Empalmé un cable RCA entre el circuito y el sensor / correa para el pecho (Pasos 7 y 8) para que se pueda enchufar y sacar fácilmente de la caja. Elegí el cable RCA porque es una forma sencilla de tener dos cables trenzados, bien empaquetados con un cabezal fácil de enchufar / desenchufar. Deslicé el cable RCA en un tramo de tubo de látex, por razones estéticas.

Paso 7: Construya y programe el circuito para la detección de suspiros. Ensamble los componentes electrónicos en el estuche de transporte

Siga el diagrama de circuito a continuación. También se adjunta un PDF de mayor resolución. Programe el Arduino con el código provisto. Para monitorear la respiración, haremos una correa para el pecho que está equipada con un sensor de estiramiento. La expansión y contracción del tórax nos proporcionará datos que podemos utilizar, en código, para extrapolar qué es la respiración normal y, por tanto, determinar con una inhalación mayor de lo habitual (seguida de una exhalación intensa). Se usará un potenciómetro de 10 o 20K para marcar un valor de umbral, que representará qué tan grande es una inhalación asociada con un suspiro. Compré mi sensor de estiramiento de Merlin Robotics, una compañía en el Reino Unido. Tienen una variedad de tamaños. Estoy usando el sensor de 20 cm. En mi circuito, estoy amplificando la señal del sensor con un puente de resistencia y un chip OpAmp (ver diagrama). Este es el método sugerido por el fabricante. Puede encontrar la hoja de datos en Internet. Nota: imagino que se podría hacer una idea similar con un sensor de presión en lugar de un sensor de estiramiento. Podrías conectar el punto de presión del sensor a algún tipo de tubo y envolver ese tubo alrededor del pecho. Taladre orificios en la parte frontal del estuche de transporte y conecte el potenciómetro, el indicador LED, el interruptor de encendido y el accesorio del sensor de estiramiento (RCA, hembra) desde la parte posterior antes de volver a atornillar la caja. Estoy alimentando el Arduino con una batería de 9V. Tengo 2 de ellos conectados en paralelo, por lo que obtendré el mismo voltaje, pero el doble del amperaje (durará más).

Paso 8: Corte y cosa la correa del pecho y coloque el sensor de estiramiento

La idea básica aquí es que una correa de tela se envuelve alrededor del pecho por las costillas inferiores (donde ocurre la mayor parte del movimiento). El sensor de estiramiento cubre un pequeño espacio en la correa para el pecho, el resto del cual no es elástico, por lo que la respiración deforma posteriormente el sensor según sea necesario. Tendrá que medir la longitud de la correa según su tipo de cuerpo individual. Cosí una tira extra de tela alrededor de la correa, para que los cables se puedan colocar con seguridad en el interior. En la parte delantera, donde está la conexión del sensor de estiramiento, cosí una 'manga' de tela que cubriría holgadamente el sensor para que no se frotara o dañara. En la parte posterior de la correa del pecho, hice una forma simple (como en una mochila) para apretar y aflojar la correa. Hice cortar la forma con láser en acrílico transparente (ver imagen), pero puedes hacerlo de la forma que puedas.

Paso 9: Unas palabras sobre la tecnología inalámbrica

Una cosa de la que no he hablado todavía es cómo se está logrando la comunicación inalámbrica. Estoy usando módems inalámbricos xBee. Los xBee son una forma fácil de realizar una conexión inalámbrica punto a punto o crear una red de malla. Para interactuar con mi placa Arduino, utilicé el adaptador xBee de LadyAda. Es económico, fácil de armar y hay un sitio web instructivo detallado que explica cómo configurarlo. A través de una combinación de este sitio web y un capítulo sobre las radios xBee en el libro "Making Things Talk" (Tom Igoe), implementé, posiblemente, cuál es el uso más simple de estas radios, que en realidad son bastante poderosas. Obtuve mis adaptadores y xBees (+ el cable apropiado) de aquí. Las instrucciones sobre cómo configurar los xBees están aquí. Lo único que no voy a analizar es cómo configurar los xBees. Lo hice muy fácilmente (en una Mac) transcribiendo un código del libro de Igoe que usa Processing para crear una terminal simple para programar el xBee. Ese código está en la página 198.

Paso 10: terminado

¡Felicitaciones! Estás terminado. Ahora puede utilizar su colector de suspiros para controlar su salud emocional.