Covid-19 ვენტილატორის კონტროლის განყოფილება: 10 ნაბიჯი

2024 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-30 10:16

ეს პროექტი არის პროტოტიპი აშენებული Ventilator Crowd– ისთვის, ხალხის წყარო ვენტილატორისთვის.

ამ პროექტის საჯარო ვებგვერდი აქ არის:

ის გაზიარებულია აქ, რათა სხვებმა შეძლონ ჩვენი დღევანდელი მუშაობის დამყარება, გაეცნონ ამ კონტროლერებს და გაიგონ რას ვაკეთებთ. გაითვალისწინეთ, რომ ეს პროექტი ჯერ არ არის ტესტირებული და არ აქვს ნებართვა სამედიცინო გამოყენებისთვის. ამრიგად, ეს კონტროლერი არ უნდა იქნას გამოყენებული რაიმე სამედიცინო ან უსაფრთხოების მიზნით. ამ ფორმით ის განკუთვნილია როგორც სასწავლო რესურსი და არა სამედიცინო აღჭურვილობის ერთეული.

ეს კონტროლერი უნდა იყოს მთავარი კონტროლერი რიგი ჩვენი ალტერნატიული ვენტილატორების დიზაინისთვის. "Bench -test" სადემონსტრაციო ვერსია ამოძრავებს პატარა 9 გ -ს სერვო - მარტივი საკონტროლო ქცევის დემონსტრირებას. სრული პროტოტიპის ერთეული ავრცელებს PWM სიგნალს, რომელიც შემდეგ შეგვიძლია გამოვიყენოთ, როგორც სხვა ტიპის მექანიკური ამძრავების შესასვლელი. პროგრამული უზრუნველყოფის ადაპტირება სტეპერიანი ძრავით შედარებით მარტივია.

მარაგები

1. Arduino Uno SMD R3

2. სერიული 2004 20x4 LCD ჩვენების მოდული

3. KY-040 მბრუნავი კოდირება

4. NXP IC, წნევის სენსორი MPX5010DP

5. 2 LED- ები - 1 მწვანე, 1 წითელი (ან სხვა კონტრასტული ფერები)

6. შედუღებული პროტოტიპის დაფა (დაახლოებით 90x70 მმ)

7. პლასტიკური ელექტრონიკის პროექტის დანართი 220 x 150 x 64 მმ

8. M3 ჭანჭიკები, თხილი და საყრდენი სამონტაჟო დაფისთვის

9. 2 x 200 ohm, მიმდინარე შეზღუდვის რეზისტორები LED- ებისთვის

10. 1 x 10k ohm, pull-up resistor for rotary switch

ნაბიჯი 1: პურის დაფის ვერსია

ეს არის კონტროლერის პურის დაფის ძირითადი ვერსია - წნევის საზომი გადამცემის დამატებამდე და კრივამდე.

ნაბიჯი 2: პურის დაფის ვერსია - სქემატური

ეს არის სქემა პურის დაფის ვერსიისთვის. ამ ბმულის საშუალებით შესაძლებელია უფრო მკაფიო ვერსიის მიღწევა, მაგრამ გაითვალისწინეთ, რომ მბრუნავი ცენტრალური გადამრთველი საჭიროებს დამატებით 10k ohm გამწევ რეზისტორს, რომელიც არ არის ნაჩვენები მიკროსქემზე:

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

ეს ვერსია ნაჩვენებია სერვოს მართვისას - რომელიც მოქმედებს როგორც გონივრული ვიზუალური დემონსტრირება სამაგიდო ტესტირებისთვის. რასაკვირველია, ეს არ არის საკმარისი იმისათვის, რომ რეალურად მართოთ ნამდვილი ვენტილატორის ერთეული - მაგრამ ეს ხელს უწყობს მოსალოდნელი მოქმედების ხილვას სამაგიდო ტესტირებისთვის.

ნაბიჯი 3: დაამონტაჟეთ არდუინო ყუთის ბაზაზე

Arduino- ს დაყენება ყუთის ფირფიტაზე იწვევს "სუფთა" და სისუფთავე დასრულებას ყუთის წინა მხარეს. ვხვდები, რომ ეს უთქმელად მიდის - მაგრამ არ დაუშვათ 4 ხვრელის მარკირებისა და ბურღვის შეცდომა. უფრო სწორად, აღნიშნეთ არდუინოს ზოგადი მდებარეობა. მონიშნეთ და გაბურღეთ ერთი ხვრელი. შემდეგ მოათავსეთ ჭანჭიკი, მოათავსეთ არდუინო ჭანჭიკზე, შემდეგ მონიშნეთ და გაბურღეთ მეორე ჭანჭიკის ადგილი. გაიმეორეთ ეს ბოლო 2 ჭანჭიკისთვის, რომ ყველაფერი გასწორდეს.

ნაბიჯი 4: დაამაგრეთ მბრუნავი გადამრთველი და წნევის გადამყვანი პროტოტიპის დაფაზე

იდეალური არ არის, რომ კომპონენტები იყოს პროტოტიპის დაფის ორივე მხარეს. მაგრამ ამ შემთხვევებში იყო რამდენიმე ვარიანტი; წნევის გადამცემის ვერტიკალური სიმაღლე თითქმის იგივეა, რაც მბრუნავი გადამრთველი. თუ ორივე კომპონენტი იყო დაფის ერთსა და იმავე მხარეს, მაშინ მბრუნავი კონტროლერის ცენტრალური ღერძი არ გაგრძელდებოდა ყუთის პირზე.

ამ შემთხვევაში, ჩვენ ვამაგრებთ მბრუნავ გადამრთველს დაფის ერთ მხარეს და ზეწოლის გადამცემს მეორეზე.

ნაბიჯი 5: დააინსტალირეთ LED- ები პროტოტიპის დაფაზე

LED- ები გამოიყენება ჩასუნთქვისა და ამოსუნთქვის ციკლების აღსაწერად. ეს უნდა იყოს ხილული ყუთის წინა მხრიდან და, შესაბამისად, არის პროტოტიპის დაფის იმავე მხარეს, როგორც მბრუნავი კონტროლერი.

ნაბიჯი 6: გაჭერით ხვრელები ყუთის წინა სახეზე

ეს არის შეცდომისკენ მიდრეკილი ნაბიჯი, რამაც შეიძლება ადვილად გამოიწვიოს დაზიანებული ყუთი, ან ის, რომელშიც ჩვენება და კონტროლი არ არის კარგად გადანაწილებული. დიდი სიფრთხილე გამოიჩინეთ ყუთის გაზომვაში და მონიშნეთ ეკრანის ამოჭრილი კვადრატი ყუთის გვერდებზე. შეამოწმეთ, რომ საკმარისი სივრცეა ხვრელის ირგვლივ ეკრანის დაფის მორგებისთვის-გაითვალისწინეთ, რომ ეკრანის მიკროსქემის დაფა რამოდენიმე მილიმეტრით აღემატება თავად ჩვენებას.

კარგი იდეაა ქაღალდის შაბლონების გაჭრა ყველა ხვრელისთვის, რომლის გაჭრაა საჭირო. ეს უზრუნველყოფს კარგ მორგებას. კიდევ ერთი გავრცელებული შეცდომა არის ხვრელების გაჭრა "უკან" წინ, კომპონენტების ორიენტაციის გაუგებრობის შედეგად. აშკარად მონიშნეთ თქვენი შაბლონი, როგორც წინ, ისე უკან და აღნიშნეთ მარცხნივ და მარჯვნივ, როგორც ეს მოცემულია ამ სურათზე.

ნაბიჯი 7: დააინსტალირეთ პროტოიპის დაფა ყუთის ქვედა ნაწილში, სპეისერის გამოყენებით

მიუხედავად იმისა, რომ უფრო ადვილი იქნებოდა ეკრანისა და მიკროსქემის გადატანა ყუთის წინა სახეზე, ამას ორი ნაკლი აქვს. პირველ რიგში, ის ყუთის წინა ნაწილს მახინჯს ხდის. აქ ნაჩვენები მეთოდი არ იწვევს ხრახნებს ყუთის წინა მხარეს - ძალიან "სუფთა" დიზაინი. მეორეც, ეს მეთოდი აადვილებს შეკრებას და გაყვანილობას. ყველა კომპონენტი შეიძლება შეიკრიბოს ქეისის ბოლოში, შემდეგ წინა მხარე შეიძლება უბრალოდ მოთავსდეს ბაზის თავზე. ყუთის წინა სახეზე კომპონენტების შეტანა შეიძლება სახიფათო იყოს, რადგან სივრცეში შეზღუდულია ყუთის მხარეების გამო.

კითხვა ის არის, თუ როგორ უნდა გაბურღოთ ხვრელები ყუთის ბოლოში ისე, რომ როდესაც ყველაფერი შეიკრიბება, ყველაფერი რიგზე იყოს? ჩემი ფავორიტი მეთოდია ეს: მიამაგრეთ ჩვენების დაფა და მიკროსქემის დაფა ყუთის წინა მხარეს ლენტის გამოყენებით. განათავსეთ 'blu-Tac' ან სხვა მოსახსნელი 'putty' მასალა დაახლოებით იქ, სადაც ფიქრობთ, რომ ფეხები დაფიქსირდება. დახურეთ ყუთი - და ფეხები გააკეთებენ ბეჭდვას ქოთანში სწორ მდგომარეობაში. გამოიყენეთ ეს ნიშნები ეკრანისა და მიკროსქემის ფეხების გაბურღვისთვის.

ნაბიჯი 8: მიკროსქემის დაფის საბოლოო ჩვენება და ჩვენების დაფა ბაზის ფირფიტაზე

ეს ორი სურათი გვიჩვენებს ჩვენების დაფას და მიკროსქემის დაფას, რომელიც დამონტაჟებულია ყუთის უკანა ფირფიტაზე. ამ ეტაპზე საბოლოო გაყვანილობის დასრულება და შემოწმება შესაძლებელია.

ნაბიჯი 9: გაყვანილობის სქემა დაფაზე ნაჩვენებია

დიაგრამა აჩვენებს ფიზიკურ გაყვანილობას იმ ფერადი კოდირებით, რომელსაც ჩვენ ვიყენებდით ჩვენს პროტოტიპზე.

ნაბიჯი 10: საბოლოო შემოწმება და დახურვა ყუთი

აქ გამოსახულებები აჩვენებს შეკრებისა და ყუთის დახურვის ბოლო სტადიას. ეს კონკრეტული ყუთი დახურულია ბაზაზე 6 ხრახნით, ამიტომ საბოლოო ეფექტი არის სუფთა და სისუფთავე.

ვიდეო გთავაზობთ პროგრამული უზრუნველყოფის სწრაფ დემონსტრირებას.

Arduino– სთვის პროგრამული უზრუნველყოფის მიღება შეგიძლიათ Ventilator Crowd Git საცავიდან აქ:

github.com/ventilatorcrowd/Ventilator_Ardu…

შეამოწმეთ კომენტარები პროგრამული უზრუნველყოფის თითოეულ ვერსიაში, რათა დარწმუნდეთ, რომ თქვენ გაქვთ სწორი ვერსია იმ მოწყობილობისთვის, რომელსაც თქვენ აშენებთ.

როგორც ადრე, გაითვალისწინეთ, რომ ეს არის განვითარების პროტოტიპი და არ არის დატესტილი. ეს არ არის შესაფერისი სამედიცინო გამოყენებისთვის. ის აქ არის განთავსებული, რათა შეასრულოს ჩვენი ვალდებულება გაგიზიაროთ ყველა ჩვენი განვითარების სამუშაო ამ მნიშვნელოვან მოწყობილობებზე.