Блок за управление на вентилатора Covid-19: 10 стъпки

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:50

Този проект е прототипната конструкция за вентилатора с тълпа вентилатори.

Публичният уебсайт за този проект е тук:

Тук се споделя, за да могат другите да надграждат текущата ни работа, да научат за тези контролери и да разберат какво правим. Имайте предвид, че този проект все още не е тестван и няма одобрения за медицинска употреба. Като такъв този контролер не трябва да се използва за никакви медицински или свързани с безопасността цели. В тази форма той е предназначен като учебен ресурс, а не като медицинско оборудване.

Този контролер е предназначен да бъде основният контролер за редица наши алтернативни дизайни на вентилатори. Демонстрационната версия „bench -test“управлява малко 9g серво - лесно за демонстриране на поведението на контрола. Пълният модул на прототип излиза от ШИМ сигнал, който след това можем да използваме като вход за други видове механични задвижвания. Адаптирането на софтуера за работа със стъпков двигател е сравнително лесно.

Консумативи

1. Arduino Uno SMD R3

2. Сериен 2004 20x4 LCD дисплей модул

3. Ротационен енкодер KY-040

4. NXP IC, ДАТЧИК НА НАЛЯГАНЕ MPX5010DP

5. 2 светодиода - 1 зелен, 1 червен (или други контрастни цветове)

6. Спояема прототипна дъска (около 90x70 мм)

7. Корпус за пластмасова електроника 220 x 150 x 64 мм

8. M3 болтове, гайки и стойки за монтажна платка

9. 2 x 200 ома, ограничаващи тока резистори за светодиоди

10. 1 x 10k ohm, издърпващ резистор за въртящ се превключвател

Стъпка 1: Версия на дъската

Това е основната версия на контролера на дъската - преди добавяне на преобразувателя за измерване на налягането и преди бокса.

Стъпка 2: Версия на платка - Схематична

Това е схемата за версията на дъската. По-ясна версия може да бъде прегледана чрез тази връзка, но имайте предвид, че въртящият се централен превключвател се нуждае от допълнителен резистор за издърпване 10k ohm, който не е показан на схемата:

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

Тази версия е показана при управление на серво - което действа като разумна визуална демонстрация за настолни тестове. Разбира се, това не е достатъчно, за да се управлява действително механиката на истинския вентилационен модул - но това помага да се направи очакваното действие видимо за настолни тестове.

Стъпка 3: Монтирайте Arduino в основната плоча на кутията

Монтирането на Arduino върху основната плоча на кутията води до „чисто“и спретнато покритие от предната страна на кутията. Предполагам, че това е от само себе си - но не правете грешката да маркирате и пробиете 4 дупки. По -скоро маркирайте общото местоположение на Arduino. Маркирайте и пробийте една дупка. След това поставете болт, поставете Arduino върху болта, след това маркирайте и пробийте второто място на болта. Повторете това за последните 2 болта, за да приведете всичко в съответствие.

Стъпка 4: Монтирайте въртящ се превключвател и преобразувател на налягането върху прототипната платка

Не е идеално компонентите да са от двете страни на прототипната платка. Но в този случай имаше няколко възможности; вертикалната височина на преобразувателя на налягането е почти същата като въртящия се превключвател. Ако и двата компонента бяха от една и съща страна на платката, тогава централната ос на въртящия се контролер нямаше да се простира през лицевата страна на кутията.

Така че в този случай монтираме въртящия се превключвател от едната страна на платката и преобразувателя на налягането от другата.

Стъпка 5: Монтирайте светодиодите върху прототипната платка

Светодиодите се използват за обозначаване на циклите на вдишване и издишване. Те трябва да бъдат видими през предната страна на кутията и следователно са от същата страна на прототипната платка като въртящия се контролер.

Стъпка 6: Изрежете дупките в предната страна на кутията

Това е склонна към грешки стъпка, която лесно може да доведе до повредена кутия или такава, при която дисплеят и контролите не са добре подравнени. Внимавайте много при измерването на кутията и маркирането на изрязания от дисплея квадрат отстрани на кутията. Проверете дали има достатъчно място около отвора, за да побере платката на дисплея-като отбележите, че платката за дисплея е с няколко милиметра по-голяма от самия дисплей.

Добра идея е да изрежете хартиени шаблони за всички отвори, които трябва да бъдат изрязани. Това гарантира добро прилягане. Друга често срещана грешка е изрязването на дупки „отзад напред“в резултат на объркване на ориентацията на компонентите. Ясно маркирайте вашия шаблон като обърнат напред или назад и отбележете ляво и дясно, както е показано на тази снимка.

Стъпка 7: Монтирайте Protoype Board върху дъното на кутията с помощта на дистанционни елементи

Въпреки че би било по -лесно да закрепите дисплея и платката към предната страна на кутията, това има два недостатъка. Първо, това прави предната част на кутията грозна. Показаният тук метод води до липса на винтове на предната страна на кутията - много „чист“дизайн. Второ, този метод улеснява сглобяването и окабеляването. Всички компоненти могат да бъдат сглобени в долната част на кутията, след което предната страна може просто да бъде поставена върху основата. Поставянето на компоненти в предната страна на кутията може да бъде сложно поради ограничението в пространството поради страните на кутията.

Въпросът е.. как да се пробият дупките в дъното на кутията, така че когато всичко е сглобено, всичко да се подреди? Любимият ми метод е следният: фиксирайте платката на дисплея и платката към предната страна на кутията с помощта на лента. Поставете „blu-Tac“или друг подвижен „замазка“материал приблизително там, където смятате, че краката ще бъдат фиксирани. Затворете кутията - и краката ще отпечатат шпакловката в правилната позиция. Използвайте тези знаци, за да пробиете и затегнете краката на дисплея и платката.

Стъпка 8: Окончателно фиксиране на платката и платката за показване към основната плоча

Тези две изображения показват дисплея и платката, монтирани на задната плоча на кутията. В този момент последното окабеляване може да бъде завършено и проверено.

Стъпка 9: Схема на свързване на платката, както е показано

Диаграмата тук показва физическото окабеляване с цветовото кодиране, което използвахме на нашия прототип.

Стъпка 10: Окончателна проверка и затваряне на кутията

Изображенията тук показват последния етап от сглобяването и затварянето на кутията. Тази конкретна кутия се държи затворена с 6 винта в основата, така че крайният ефект е чист и спретнат.

Видеоклипът осигурява бърза демонстрация на софтуера.

Софтуерът за Arduino може да бъде получен от хранилището за вентилатор Crowd Git тук:

github.com/ventilatorcrowd/Ventilator_Ardu…

Проверете коментарите във всяка версия на софтуера, за да се уверите, че имате правилната версия за устройството, което изграждате.

Както и преди, имайте предвид, че това е прототип за разработка и не е тестван. Не е подходящ за медицинска употреба. Той е публикуван тук, за да изпълни ангажимента ни да споделим цялата си разработка по тези важни устройства.