יחידת בקרת מאוורר Covid-19: 10 שלבים

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:12

פרויקט זה הוא אב הטיפוס של מבנה המאווררים, מאוורר שמקורו בהמונים.

האתר הפונה לציבור לפרויקט זה נמצא כאן:

הוא משותף כאן כדי שאחרים יוכלו לבנות על העבודה הנוכחית שלנו, ללמוד על הבקרים האלה ולהבין מה אנחנו עושים. שים לב שפרויקט זה עדיין לא נבדק ואין לו אישורים לשימוש רפואי. ככזה אסור להשתמש בבקר זה לכל מטרה רפואית או בטיחותית. בצורה זו היא מיועדת כמשאב למידה ולא כציוד רפואי.

בקר זה מיועד להיות בקר הליבה של מספר עיצובים מאווררים חלופיים שלנו. גרסת ההדגמה 'בדיקת ספסל' מניעה סרוו קטן של 9 גרם - פשוט להדגים את התנהגות השליטה. יחידת האב -טיפוס השלמה הוציאה אות PWM אשר לאחר מכן יכולנו לשמש כקלט לסוגים אחרים של מפעילים מכניים. התאמת התוכנה להפעלה באמצעות מנוע צעד היא פשוטה יחסית.

אספקה

1. Arduino Uno SMD R3

2. מודול תצוגת LCD 20x4 סידורי לשנת 2004

3. מקודד סיבובי KY-040

4. IC NXP, חיישן לחץ MPX5010DP

5. 2 נוריות LED - 1 ירוק, 1 אדום (או צבעים מנוגדים אחרים)

6. לוח אב טיפוס הלחמה (בסביבות 90x70 מ מ)

7. מארז פרויקט אלקטרוניקה מפלסטיק 220 x 150 x 64 מ מ

8. ברגים, אגוזים וסטנדים מסוג M3 להרכבת לוח

9. 2 x 200 אוהם, נגדים המגבילים את הזרם עבור נוריות LED

10. 1 x 10k אוהם, נגד משיכה למתג סיבובי

שלב 1: גרסת לוח לחם

זוהי גרסת הלוח הבסיסית של הבקר - לפני הוספת מתמר מדידת הלחץ ולפני האיגרוף.

שלב 2: גרסת לוח הלחם - סכמטי

זהו סכמטי לגרסת לוח הלחם. ניתן לקבל גרסה ברורה יותר באמצעות הקישור הזה אך שים לב כי מתג הסיבוב המרכזי הסיבובי זקוק לנגד משיכה נוסף של 10k אוהם שאינו מוצג במעגל:

www.circuito.io/app?components=512, 9590, 95…

גרסה זו מוצגת כנהגת סרוו - המשמשת הדגמה ויזואלית סבירה לבדיקות שולחן. כמובן שאינו מספיק להניע את המכניקה של יחידת ההנשמה האמיתית - אך היא עוזרת להפוך את הפעולה הצפויה לגלויה לבדיקות שולחן.

שלב 3: הרכיב את הארדואינו בלוח הבסיס של הקופסה

הרכבת הארדואינו על לוח הבסיס של התיבה מביאה לגימור 'נקי' ומסודר בצד הקדמי של הקופסה. אני מניח שזה מובן מאליו - אבל אל תעשה את הטעות של סימון וקידוח של 4 חורים. במקום זאת, סמן את המיקום הכללי של הארדואינו. סמנו וקדחו חור אחד. לאחר מכן התקן בורג, הנח את הארדואינו על הבורג, ולאחר מכן סמן וקדח את מיקום הבורג השני. חזור על פעולה זו עבור 2 הברגים האחרונים כדי שהכל יתיישר.

שלב 4: הר מתג סיבובי ומתמר לחץ על לוח האב טיפוס

לא אידיאלי שיהיו רכיבים משני צדי לוח אב טיפוס. אך במקרים אלה היו מעט אפשרויות; הגובה האנכי של מתמר הלחץ זהה כמעט למתג הסיבוב. אם שני המרכיבים היו באותו צד של הלוח, אזי הציר המרכזי של הבקר הסיבובי לא היה נמשך דרך פני התיבה.

אז במקרה זה, אנו מתקינים את המתג הסיבובי בצד אחד של הלוח ואת מתמר הלחץ בצד השני.

שלב 5: הרכיב את נוריות הלוח על לוח האבטיפוס

נוריות LED משמשות לציון מחזורי שאיפה ונשיפה. אלה צריכים להיות גלויים מבפנים הקדמי של התיבה ולכן הם נמצאים באותו צד של לוח האב טיפוס כמו הבקר הסיבובי.

שלב 6: חותכים את החורים בפנים הקדמיות של הקופסה

זהו שלב המועד לשגיאות שיכול לגרום בקלות לקופסה פגומה, או כזו שבה התצוגה ובקרות אינם מיושרים היטב. היזהר מאוד במדידת הקופסה ובסימון הריבוע החתוך לתצוגה לצידי הקופסה. בדוק שיש מספיק מקום סביב החור להתאמת לוח התצוגה-וציין כי לוח המעגלים לתצוגה גדול בכמה מיליאר מטרים מהתצוגה עצמה.

כדאי לחתוך תבניות נייר לכל החורים שצריך לחתוך. זה מבטיח התאמה טובה. שגיאה נפוצה נוספת היא חיתוך חורים "מקדימה" כתוצאה מבלבול בכיוון הרכיבים. סמן בבירור את התבנית שלך כפונה קדימה או אחורה וציין את השמאל והימין כפי שמוצג בתמונה זו.

שלב 7: הרכיבו את לוח ה- Protoype בתחתית הקופסה באמצעות מרווחים

אמנם יהיה קל יותר להבריג את הצג ולוח המעגלים על החלק הקדמי של התיבה אך יש לזה שני חסרונות. ראשית, זה הופך את החלק הקדמי של הקופסה למכוער. השיטה המוצגת כאן אינה גורמת לברגים בחזית התיבה - עיצוב 'נקי' מאוד. שנית, שיטה זו הופכת את ההרכבה והחיווט לקלים יותר. ניתן להרכיב את כל הרכיבים על החלק התחתון של המארז, ואז פשוט ניתן להניח את החלק הקדמי על גבי הבסיס. התאמת רכיבים לפנים הקדמיות של התיבה יכולה להיות מסובכת בגלל ההגבלה במרחב עקב צדדי הקופסה.

השאלה היא.. איך לקדוח את החורים בתחתית הקופסה כך שכאשר הכל יתאסף הכל מסתדר? השיטה האהובה עלי היא זו: תקן את לוח התצוגה ואת המעגל בפנים הקדמיות של התיבה באמצעות קלטת. שים 'blu-Tac' או חומר אחר 'מרק' נשלף בערך למקום בו אתה חושב שהרגליים יהיו קבועות. סוגרים את הקופסה - והרגליים יעשו הדפסה לתוך המרק במיקום הנכון. השתמש בסימנים אלה כדי לקדוח ולברג את רגלי הצג ולוח המעגלים.

שלב 8: תיקון סופי של לוח המעגלים ולוח התצוגה על לוח הבסיס

שתי התמונות הללו מציגות את לוח התצוגה ולוח המעגלים המותקנים על הלוח האחורי של הקופסה. בשלב זה ניתן להשלים ולבדוק את החיווט הסופי.

שלב 9: תרשים חיווט ללוח כפי שמוצג

התרשים כאן מציג את החיווט הפיזי עם קידוד הצבעים שהשתמשנו בו באב הטיפוס שלנו.

שלב 10: בדיקה אחרונה וסגירת התיבה

התמונות כאן מציגות את השלב האחרון של ההרכבה וסגירת הקופסה. התיבה הספציפית הזו סגורה עם 6 ברגים בבסיס, כך שהאפקט הסופי נקי ומסודר.

הסרטון מספק הדגמה מהירה של התוכנה.

את התוכנה עבור Arduino ניתן להשיג ממאגר Git Ventilator Crowd כאן:

github.com/ventilatorcrowd/Ventilator_Ardu…

בדוק את ההערות בכל גרסת התוכנה כדי לוודא שיש לך את הגירסה הנכונה עבור המכשיר שאתה בונה.

כמו בעבר, שים לב שמדובר באב טיפוס לפיתוח ואינו נבדק. הוא אינו מתאים לשימוש רפואי. הוא פורסם כאן כדי לעמוד בהתחייבות שלנו לשתף את כל עבודות הפיתוח שלנו על מכשירים חשובים אלה.