Հիմնական գոտու շնչառության ցուցիչ `8 քայլ

2024 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-30 09:51

Կենսազգայուն աշխարհում շնչառությունը չափելու բազմաթիվ եղանակներ կան: Կարելի է թերմիստորով չափել քթի հատվածի ջերմաստիճանը, բայց նորից գուցե չես ուզում, որ քո քթին ամրացված տարօրինակ սարք լինի: Կարելի է նաև արագաչափաչափ ամրացնել վեր և վար շարժվող գոտու վրա, բայց առարկան, հավանաբար, պետք է պառկած լինի կամ այլ կերպ չշարժվի: Թեև այս հիմնական, ճկուն գոտու շնչառական սենսորն ունի իր թերությունները (ազդանշանի արձագանքը այնքան էլ ճշգրիտ չէ, որքան մյուս մեթոդները), այն լավ է, եթե ձեր առարկան պարզապես ուզում է կապել և անել այն, ինչ նրանք ցանկանում են անել շնչառության ընթացքում: չափվում է: Ահա հիմնական շնչառության ցուցիչի օրինակ, որը նախատեսված է ապրել ճկուն գոտու ներսում, որը դուք կապում եք կրծքին: Երբ կրծքավանդակը մեծանում և սեղմվում է թոքերին օդ շնչելով, ռետինե ձգվող մի կտորի դիմադրությունը փոխվում է: Օգտագործելով ևս մի քանի բաղադրիչ ՝ մենք կարող ենք սա թարգմանել անալոգային ազդանշանի ՝ ձեր Arduino- ի կողմից ուղիղ ընթերցմամբ: Դա արվում է չափազանց էական և հեշտ սովորվող լարման բաժանարար սխեմայի կախարդանքի միջոցով:

ARԳՈՇԱՈՄ. Նախքան սկսելը, դուք պետք է իմանաք, որ չստուգված և անկայուն կենսազենսունակության սարքավորումները միշտ պարունակում են վտանգի վտանգ: Փորձեք և ստեղծեք այս սխեման մարտկոցի էներգիայի աղբյուրով- ես կանեմ ամեն ինչ ՝ ձեզ ցույց տալու համար, թե ինչպես կատարել այս միացումը, որպեսզի համոզվեք, որ ձեզ չեն վնասի, բայց ես պատասխանատվություն չեմ ստանձնում հնարավոր վթարների համար: Օգտագործեք առողջ բանականություն և միշտ միլիմետրով փորձեք ձեր շրջանը, նախքան որևէ բան կրծքին ամրացնելը:

Քայլ 1 ՝ ԻՆՉ Է ՊԵՏՔ ՔԵ

1) Անալոգային մուտքով ցանկացած միկրոկառավարիչ կաշխատի, բայց այս օրինակում ես կօգտագործեմ Arduino Uno: Եթե դրա կարիքը ունեք, կարող եք այն ձեռք բերել Adafruit- ից կամ Sparkfun- ից:

2) հաղորդիչ ռետինե լար. Այս զարմանահրաշ լարը հանդես կգա որպես փոփոխական դիմադրություն, և այն կփոփոխվի ձգվելիս կամ արձակվելիս: Հասանելի է Adafruit- ից կամ Robotshop- ից, ունի երկարությունների գեղեցիկ տեսականի `նախապես ամրացված մետաղական վերջավորություններով

3) բազմաչափ

4) LED

5) 1K դիմադրություն

6) քաշվող դիմադրություն (մենք պարզելու ենք, թե որն է դրա արժեքը ավելի ուշ):

7) կպչուն ժապավեն

8) փոս բռունցք կամ զույգ մկրատ

9) Jumper լարերը

10) Հացաթուղթ

11) 2 ալիգատոր սեղմակներ

Խնդրում ենք նկատի ունենալ, որ ինչպես բոլոր կենսաքիմիական սարքավորումների դեպքում, այս նախագիծն ամենաանվտանգն է, եթե ձեր Arduino- ն սնվում է մարտկոցներից:

Այս նախագիծը ավարտելու համար ձեզ կարող են անհրաժեշտ լինել նաև.

· Oldոդման երկաթ եւ զոդ

· Տաք սոսինձ ատրճանակ

· Մետաղալարեր

· Հաղորդալար մերկապարուհի

· Օգնող ձեռքեր

· Փոխնախագահ, սեղմիչ գործիք կամ տափակաբերան աքցան

· 2 կամ ավելի Ringed Crimp տերմինալ

Քայլ 2. Կտրեք լարը և ամրացրեք հաղորդիչ տերմինալներ

Թեև այս փորձի համար կարող եք օգտագործել ցանկացած երկարության ռետինե լար `2" -8 "-ից, ավելի կարճ երկարությամբ ռետինն ավելի էժան է, և իրականում աշխատանքն ավարտելու համար ձեզ չափազանց մեծ գումար պետք չէ: Եթե դուք գնել եք երկար ռետինե երկարություն, ապա ես խորհուրդ կտայի կտրել 4 դյույմ երկարություն: Կտրեք այս երկարությունը և պատրաստվեք ամրացնել հաղորդիչ ծայրը երկու ծայրերին:

Վերցրեք տերմինալային միակցիչ, ինչպիսին է դրանցից մեկը վերևում, և կպցրեք հաղորդիչ ռետինե լարի մի ծայրը ձեր տերմինալային միակցիչներից մեկի ծայրին և ծայրը միասին սեղմեք: Դա անելու համար կարող եք օգտագործել կամ փոխնակ կամ ձեր մետաղալարերի ծայրերը, բայց զգույշ եղեք, որ տերմինալը շատ սերտորեն չփչացնեք, որպեսզի չկրկնեք կամ չկտրեք ձեր կաուչուկը: Եթե դա ձեզ հաջողվի, և լարը կտրվի, պարզապես նորից փորձեք մեկ այլ տերմինալային միակցիչով: Դուք դեռ պետք է շատ երկարություն ունենաք այս սխրանքն իրականացնելու համար: Եթե այն դառնում է ավելի կարճ, քան 2 դյույմ, ապա հավանաբար պետք է նորից փորձել նոր 4 դյույմ երկարությամբ: Մի անհանգստացեք, դուք կստանաք այն: Երբ դուք դա կատարեցիք մի կողմից, փայլուն: Կրկնել մյուս կողմից: Այժմ դուք ավարտել եք:

Այժմ դուք ունեք հաղորդիչ ռետինե լար `յուրաքանչյուր ծայրին համապատասխան տերմինալով: Եկեք չափենք այս լարի տիրույթը բազմիմետրով:

Քայլ 3: Չափեք ձեր դիմադրությունը:

Ձեր բազմաչափի հավաքիչը միացրեք օմի խորհրդանիշին (Ω) և կպցրեք ձեր բազմիմետրի կարմիր և սև ծայրերը ձեր հաղորդիչ լարի երկու կողմերում:

Եթե դեռ վստահ չեք, թե ինչպես օգտագործել ձեր բազմաչափը, կարող եք թարմանալ Լեդի Ադայի այս ձեռնարկով:

Չնայած այն, որ թիվը կարող է մի փոքր պտտվել, երբ չափում եք այն, այս թվերը ձեզ պատկերացում են տալիս, թե որքան է լարերի դիմադրությունը հանգստության ժամանակ: Ամենալավ գուշակությունը կատարելով ՝ գրի՛ր լարիդ հանգստության դիմադրությունը, այն կլորացրու 10-ի մոտակա բազմապատիկի մոտ (այսինքն ՝ 239 = 240, 183 = 180)

Այժմ, զգույշ լինելով մի ձեռքով բազմիմետր զոնդերը տեղում ամրացնելու համար, մյուս ձեռքով նրբորեն քաշեք լարը: Դուք կարող եք միայն ձգել այս իրը, մինչև այն լինի իր սկզբնական երկարության մոտ 50% -70% -ով, ուստի շատ մի քաշեք: Դիտեք, թե ինչպես են փոխվել ձեր բազմիմետրում դիմադրության արժեքները: Թողեք և մի քանի անգամ կրկնեք այս գործընթացը ՝ դիտելու համար, թե ինչպես է դիմադրությունը նվազագույնից հասնում առավելագույնի: Երբ այն ձգում ես, դիմադրությունը մեծանում է, քանի որ կաուչուկի մասնիկները տեղափոխվում են ավելի հեռու: Ուժը բաց թողնելուց հետո կաուչուկը հետ կծկվի, չնայած սկզբնական երկարությանը վերադառնալու համար անհրաժեշտ է մեկ -երկու րոպե: Այս ֆիզիկական սահմանափակումների պատճառով այս ձգվող լարը իրական գծային սենսոր չէ, ուստի այն զարմանալիորեն ճշգրիտ չէ, բայց դրա հետ աշխատելու եղանակներ կան ձեր սենսորի կառուցման մեջ: Ձգեք լարը ևս մեկ անգամ մինչև առավելագույնը, և մուլտիմետր զոնդերի յուրաքանչյուր ծայրը տեղադրելով ձեր ռետինե լարի երկու կողմերում, գրեք դիմադրության արժեքը ՝ մեկ անգամ ևս կլորացնելով 10 -ի մոտակա բազմապատիկին:

Քայլ 4. Axel Benz բանաձև

Մենք պատրաստվում ենք օգտագործել լարման բաժանման պարզ միացում `ձգվող լարի փոփոխական դիմադրությունը որպես շնչառության ցուցիչ օգտագործելու համար: Եթե ցանկանում եք ավելին իմանալ լարման բաժանման սխեմաների մասին, ապա դա հիմնականում մի քանի դիմադրողականություն է, որոնք մեծ լարման վերածում են ավելի փոքրի: Կախված ձեր օգտագործած ռեզիստորների արժեքներից, կարող եք ձեր 5V- ը ձեր Arduino- ից կտրել իր մեջ ավելի մեծ կամ փոքր մասերի `ձգվող դիմադրիչով, որն օգտակար է Analog Read- ի համար: Եթե ցանկանում եք ավելին իմանալ լարման բաժանման սխեմաների հետևում մաթեմատիկայի մասին, նայեք Sparkfun- ի հիանալի ձեռնարկին:

Թեև մենք գիտենք, որ շղթայում առաջին դիմադրության արժեքը (ձգվող սենսորը) մշտական հոսքի մեջ կլինի, մենք պետք է օգտագործենք համապատասխան դիմադրության արժեքը քաշվող դիմադրության համար, որպեսզի հնարավորինս գեղեցիկ և բազմազան ազդանշան ստանանք:.

Սկսելու համար օգտագործեք Axel Benz բանաձևը.

Քաշեք-ներքև-դիմադրություն = քառակուսի արմատ (Rmin * Rmax)

Այսպիսով, եթե ձեր ձգվող լարերի նվազագույն արժեքը 130 օհմ է, իսկ առավելագույնը `240 օհմ

Քաշվող դիմադրություն = քառակուսի արմատ (130*240)

Քաշվող դիմադրություն = քառակուսի արմատ (31200)

Քաշվող դիմադրություն = 176.635217327

Այսպիսով, այժմ դուք պետք է նայեք ձեր դիմադրողների հավաքածուին և պարզեք, թե որն է ձեր «ամենաարդյունավետ» դիմադրությունը «առայժմ»: Եթե դուք պարզապես ունեք պատահական բիթերի և բոբների հավաքածու, ապա ռեզիստորի գունային գոտու հաշվիչը կարող է օգտակար լինել ձեզ համար: Այս դիմադրիչի գնդակավորումը կարող է լավ լինել, դուք հավանաբար չունեք կատարյալ դիմադրություն ձեռքի տակ: Շրջանը օգտագործելիս կարող եք պարզել, որ ամեն դեպքում այն պետք է փոխեք մեկ ուրիշի հետ, բայց դա ձեզ հիանալի սկիզբ կտա խաղալ սկսելու համար:

Ի վերջո, թիվը կլորացնում եմ մինչև 10 -ի ամենամոտ բազմապատիկը:

Քաշեք ներքևի դիմադրությունը = 180 օհմ:

Քայլ 5: Պատրաստեք ձեր Breadboard- ը:

Օգտագործելով ցատկող լարեր ՝ Arduino- ի 5 վ կապոցը միացրեք ձեր տախտակի վրա գտնվող ձեր հոսանքի ռելսին, այնուհետև միացրեք GND կապը ձեր տախտակի գրունտային երկաթուղուն:

Ինձ դուր է գալիս Arduino- ից 5 Վ քաշել, որովհետև դա ապահովում է, որ դուք չպետք է անհանգստանաք անալոգային կապերին չափազանց մեծ լարման ուղարկելու համար: Կարող եք նաև օգտագործել 3v3 լարման քորոցը, բայց ես գտնում եմ, որ 5 վ օգտագործելուց ավելի լավ ազդանշան եմ ստանում:

Միացրեք ձեր ձգվող դիմադրությունը գետնին:

Վերցրեք ձեր ալիգատորների երկու հոլովակները և ամրացրեք դրանք ձեր փոփոխական դիմադրության ձգվող լարի երկու կողմերում գտնվող տերմինալներին: Կցեք այս ալիգատորների սեղմակների մի ծայրը 5 վ ռելսին: Միացրեք այլ ալիգատորների սեղմիչը մետաղալարին `գծապատկերներում ցուցադրված կազմաձևով:

Համոզված լինելով, որ ձեր ձգվող դիմադրության «մյուս» ծայրերը և ձեր հաղորդիչ ձգվող լարն իրար միացված են, այժմ անալոգային կապից (եկեք օգտագործենք A0) միացնող թել միացրեք այս երկու միացման կետերի կենտրոնին:

Վերջապես, ձեր Arduino- ի 9 -ին ամրացրեք 1k դիմադրիչով LED:

Քայլ 6: Programրագրեք ձեր Arduino- ն

Նշում. Ես հենց նոր տեսա, որ GitHub օգտվողները Non0Mad- ը բարելավել են իմ ծածկագիրը: (Շնորհակալություն) Փորձեք այս կոդը, եթե նախընտրում եք.

Եթե նախընտրում եք փորձել իմ պատրաստածը, վարեք կցված «RespSensorTest.ino» ուրվագիծը ձեր Arduino- ի վրա:

Carefulգույշ եղեք, որ չդիպչեք բացված մետաղին, վերցրեք ձեր ալիգատորների երկու սեղմակները և ձգեք ռետինե ժապավենը: Դիտեք, թե ինչպես է LED- ը մարում և դուրս գալիս, երբ ձգվում եք: Բացեք ձեր Սերիայի մոնիտորը և դիտեք, թե ինչպես է փոխվում ձեր անալոգային լարման փոփոխությունը: Եթե դուք գոհ չեք մարող արժեքներից կամ ձեր թվերից, կարող եք փորձել մի քանի բան.

1) Փորձեք փոխարինել մեկ այլ քաշվող դիմադրության արժեք, որը նման է վերջին օգտագործածին: Արդյո՞ք դա դրական փոփոխություն է առաջացնում: (Սա դա անելու լավագույն միջոցն է)

2) Եթե այն, ինչ դուք իսկապես ցանկանում եք անել, լուսավորել LED- ը, փորձեք շփվել scaleValue փոփոխականի հետ `տեսնելու, թե արդյոք կարող եք այդ կերպ ավելի լավ տիրույթներ արտադրել: (Սա կարող է դա անել ամենահեշտ ձևը)

Երբ բավականաչափ գոհ կլինեք ձեր թվերից և լուսադիոդային շողերից, ժամանակն է նախատիպը դնել կրծքի շուրջը կրելու մոդելի վրա: Անջատեք ձեր Arduino- ն և հաջորդ քայլին անջատեք հոսանքի սեղանի սնուցումը:

Քայլ 7: Ստեղծեք շնչառության նախատիպ:

Նախատիպի ժապավեն պատրաստելու ամենաարագ ճանապարհը սոսնձող ժապավենով ինչ -որ բան համատեղելն է: Վերցրեք կպչուն ժապավենի մի երկար շերտ (մոտ 30”-36” չափսը պետք է ծածկի մեծ մասը, բայց, ի վերջո, սա ձեր կրծքի շրջագիծն է) և ծալեք այն, որպեսզի կպչուն կողմերը կպչեն ինքն իրեն: Ձեր անցողիկ ժապավենի երկու կողմերում անցքեր բացեք, այնպես որ այն գոտի է հիշեցնում:

Օգտագործեք պտուտակներ ՝ տերմինալներն ամրացնելու համար ձեր սենսորի համար կատարված անցքերի մեջ և սերտորեն միացրեք ձեր երկար կպչուն ժապավենը մի հանգույցի, որը կրում եք կրծքավանդակի վրայով: Wantանկանում եք համոզվել, որ ձեր «գոտին» բավականին սերտորեն տեղավորվում է ձեր կամ ձեր առարկայի արևային ցանցի վրա, բայց համոզվեք, որ մուտքի շնչառության համար բավականաչափ տեղ կա ՝ լարը ձգելու համար:

Ի վերջո, նորից ամրացրեք ալիգատորի սեղմակները և յուրաքանչյուր թռչկոտիչ միացրեք հաղորդիչ ձգվող լարի ծայրից և նորից դրեք սեղանի վրա: Այժմ մենք պատրաստ ենք փորձարկել նախատիպը:

Քայլ 8: Փորձարկիր նախատիպը:

Միացրեք Arduino- ն և գործարկեք նախորդ էսքիզը: Ինչպե՞ս են այդ անալոգային արժեքները: Շնչառությամբ տվյալների հաճելի լուծում ստանու՞մ եք: Արդյո՞ք LED- ն ունի լույսի գեղեցիկ շեղում, երբ շնչում և արտաշնչում եք: Եթե ոչ, փորձեք ձեր ձգվող դիմադրությունը փոխարինել մոտակա արժեքով ՝ տեսնելու համար, թե արդյոք ձեր կարդացած արժեքները ավելի լավն են դառնում:

Երբ դուք հաստատվեք իդեալական ձգվող դիմադրության վրա, ուրախացեք: Ձեր միացումն ավարտված է, ձեր շնչառությունը գրանցվում է, և LED- ն ուրախությամբ կհետեւի ձեր շնչառությանը:

Իդեալական տարբերակն այն է, որ դուք կամ մեկ ուրիշը, ի վերջո, ձեզ համար կարելու են գոտի ոչ հաղորդիչ սինթետիկ գործվածքից, որի մեջ մի փոքր ձգվածություն կա, իսկ D-Ring գոտին ՝ ամրացնելու համար: (Velcro- ն լավ է որպես ամրացնող, բայց երբեմն խառնաշփոթ է հագուստի և սվիտերների հետ): Ալիգատորների տեսահոլովակներից մի փոքր ավելի մշտական բանի համար կարող եք պարզապես միացնել մի քանի շատ երկար բազմալար լարեր տերմինալի միակցիչների ծայրերին և դրանք ամրացնել ձեր շղթային: