Face Touch дохиолол: 4 алхам (зурагтай)

2024 Зохиолч: John Day | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2024-01-30 11:00

Бидний нүүрэнд хүрэх нь Ковид-19 шиг вирусын халдвар авах хамгийн түгээмэл аргуудын нэг юм. 2015 онд хийсэн эрдэм шинжилгээний судалгаагаар (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/25637115) бид нүүрэндээ цагт дунджаар 23 удаа хүрдэг болохыг тогтоожээ. Би нүүрэндээ хүрэх тоолондоо танд мэдэгдэх хямд, бага чадалтай төхөөрөмжийг зохион бүтээхээр шийдлээ. Энэхүү бүдүүлэг загварыг маш амархан боловсронгуй болгох боломжтой бөгөөд хэдийгээр та үүнийг өдөржингөө өмсөхийг хүсэхгүй байгаа ч энэ нь нүүрэнд хүрэхийг багасгаж, вирусын тархалтыг бууруулж сургах сайн арга байж болох юм.

Хөдөлгөөн мэдрэх ихэнх хэлбэрүүд нь акселерометр эсвэл дүрс боловсруулалтыг ашигладаг. Эдгээр нь харьцангуй үнэтэй, тасралтгүй тэжээл шаарддаг тул харьцангуй том зай юм. Зөвхөн зан авир гарахад л эрчим хүч зарцуулдаг төхөөрөмжийг гэртээ хийхийг хүсч байсан бөгөөд үүнийг 10 доллараас бага үнээр хийх боломжтой байв.

Төхөөрөмж нь гурван хэсгээс бүрдэнэ. Бугуй бүрт зүүлт, хоёр жижиг уян тууз. Энэ нь ороомгийн ойролцоо хөдөлж буй соронз нь утсан дахь цахилгаан гүйдэл үүсгэдэг зарчмыг ашигладаг. Гар нүүр рүү чиглэхэд бугуйны соронз нь ороомог дээр жижиг хүчдэл үүсгэдэг. Үүнийг сайжруулж, хэрэв энэ нь тодорхой босго хэмжээнээс өндөр байвал жижиг дуугаруулагчийг асаана.

Хангамж

• 100 - 200 метр ороомог утас. Ихэнх утас хэт зузаан байна. Соленоид утсыг маш нарийн лакаар тусгаарласан бөгөөд ингэснээр та ороомог дээр маш олон эргэлт хийх боломжтой бөгөөд харьцангуй бага, хөнгөн хэвээр байна. Би 34 AWG ашигласан - ойролцоогоор 0.15 мм диаметртэй
• Кабелийн зангиа эсвэл худалдах тууз
• Нэг тэжээлийн чадал багатай цахилгаан өсгөгч. Энэ нь 3V хүчдэлд ажиллах чадвартай байх шаардлагатай. Би Microchip MCP601 ашигласан.
• 2 резистор (1M, 2K)
• 2K шүргэх резистор
• 3-5 В -ийн пьезо дуугаруулагч
• Аливаа үндсэн npn транзистор (би 2N3904 ашигласан)
• Зарим велон самбар
• CR2032 (эсвэл 3V зоосны зайтай)
• 2 жижиг хүчирхэг соронз
• 2 зузаан резинэн тууз эсвэл шахалтыг дэмжих материал (шахах оймс гэх мэт)

Алхам 1: Ороомогыг салхинд хий

Ороомог нь тасралтгүй нэг ширхэг утас байх ёстой тул харамсалтай нь зүүлт шиг зүүж, салгаж болохгүй. Тиймээс ороомгийн диаметр нь толгойноосоо гарахын тулд хангалттай том байх нь чухал юм. Би 23 см (9 инч) диаметртэй дугуй хэлбэртэй хуучин хог хаягдлын сагсыг тойрон оров. Илүү их эргэлт хийх нь илүү дээр юм. Би хичнээн их хийснээ тоолж чадаагүй боловч эцэст нь цахилгаан эсэргүүцлийг туршиж үзээд 150 орчим эргэлт хийсэн гэж бодож байна.

Өмнөх ороомогоос зөөлөн авч, ороомогыг кабелийн тууз эсвэл туузаар бэхлээрэй. Нарийхан ороомог утсыг эвдэхгүй байх нь чухал бөгөөд учир нь засварлах бараг боломжгүй болно. Ороомог бэхэлсэн бол утасны хоёр үзүүрийг олж, үзүүр бүрийн сүүлчийн см -ээс (сүүлийн хагас инч) лакыг арилгана. Би үүнийг лакыг гагнуурын төмрөөр хайлуулж хийлээ (хавсаргасан видеог үзнэ үү).

Энд дарж ороомог утсыг хэрхэн тайлах тухай видеог үзнэ үү

Эдгээр үзүүрүүдийг детекторын хэлхээний самбар дээр нарийн гагнах боломжтой. Миний прототипийн хувьд би үзүүрийг толгойтой жижиг тусдаа veroboard дээр гагнасан бөгөөд ингэснээр туршилт хийж, холбогч кабелийг ашиглан янз бүрийн хэлхээний загварт холбох боломжтой болсон.

Алхам 2: Детекторын хэлхээг бий болгох

Схем ба эцсийн хэлхээг дээр харуулав.

Би ороомог дээр үүссэн маш бага хүчдэлийг нэмэгдүүлэхийн тулд эргүүлэхгүй тохиргоонд op amp ашигладаг. Энэхүү өсгөгчийн ашиг нь R1 ба R2 эсэргүүцлийн харьцаа юм. Энэ нь ороомгийн ирмэгээс 10см орчим зайд (20-30см/сек орчим) хөдөлж байх үед соронзыг илрүүлэх хангалттай өндөр байх ёстой, гэхдээ хэрэв та үүнийг хэт мэдрэмтгий болговол тогтворгүй болж, дуугаралт тасралтгүй дуугарах болно.. Хамгийн оновчтой тоо нь таны бүтээсэн ороомог ба соронзоос хамаарна, 2K хүртэл ямар ч утгад тохируулж болох хувьсах эсэргүүцэлтэй хэлхээг бий болгохыг танд зөвлөж байна. Миний прототип дээр ойролцоогоор 1.5K -ийн үнэ цэнэ сайн ажилладаг болохыг олж мэдсэн.

Ороомог нь янз бүрийн давтамжийн радио долгионыг авах тул би R1 конденсаторыг оруулсан болно. Энэ нь бага нэвтрүүлэх шүүлтүүр шиг ажилладаг. Хэдэн герцээс өндөр давтамжтай үед энэ конденсаторын урвалын утга нь R1 -ээс хамаагүй бага тул өсгөлт буурдаг.

Ашиг маш өндөр байгаа тул op amp -ийн гаралт үнэхээр "асаалттай" (3V) эсвэл "унтраалттай" (0V) байх болно. Эхэндээ MCP601 нь 20 мА чадалтай тул пьезо дуугаруулагчийг шууд жолоодох боломжтой гэж бодож байсан (эдгээрийг ажиллуулахад хэдхэн мА шаардагдана). Гэсэн хэдий ч op өсгөгч үүнийг шууд жолоодох гэж хичээсэн нь дуугарагчийн багтаамжаас болсон байж магадгүй юм. Би үүнийг гаралтын гаралтыг резистороор дамжуулж npn транзистороор тэжээх замаар шийдсэн. Op өсгөгчийн гаралт 3V байхад транзистор бүрэн асаалттай байгаа эсэхийг шалгахын тулд R3 -ийг сонгосон. Цахилгаан эрчим хүчний хэрэглээг багасгахын тулд транзистор асаалттай байгаа эсэхийг шалгаарай. Энэ хэлхээ нь бараг бүх алдартай npn транзистортой ажиллах ёстой гэдгийг баталгаажуулахын тулд би 5K -ийг сонгосон.

Танд хэрэгтэй хамгийн сүүлийн зүйл бол зай юм. Би 3V зоосны батерейгаар прототипээ амжилттай ажиллуулж чадсан боловч арай өндөр хүчдэлд илүү мэдрэмтгий, үр дүнтэй байсан тул хэрэв та жижиг ли -поли батерей (3.7V) олж чадвал үүнийг ашиглахыг зөвлөж байна.

Алхам 3: Бугуйвч хийх

Хэрэв гар тус бүрт соронз зүүсэн бол гараа нүүр рүү дээш өргөх нь дуугаралтыг өдөөх болно. Би уян хатан тулгуур оймс бүхий хоёр бугуйвч хийхээр шийдсэн бөгөөд эдгээрийг ашиглан бугуйнд минь хоёр жижиг соронз үлдээсэн. Та бас гар бүрийн нэг хуруун дээр соронзон бөгж хийж туршиж үзэх боломжтой.

Соронз ороомгийн бүсэд ороход индуктив гүйдэл нь ороомгийн эргэн тойронд нэг чиглэлд, гарах үед эсрэг чиглэлд урсдаг. Прототипийн хэлхээ нь санаатайгаар энгийн байдаг тул зөвхөн нэг чиглэлд гүйлгэх нь дуугаралтыг өдөөх болно. Тиймээс гар зүүлт рүү ойртох эсвэл холдох үед энэ нь дуугарах болно. Мэдээжийн хэрэг бид үүнийг нүүр рүү явах замд дуугарахыг хүсч байгаа бөгөөд соронзыг эргүүлэх замаар үүссэн гүйдлийн туйлыг өөрчлөх боломжтой. Гар нүүр рүү ойртох үед дуугарах чимээ хэрхэн гарахыг туршиж үзээрэй, соронзыг зөв зүүхээ мартуузай.

Алхам 4: Туршилт

Цахилгаан гүйдлийн хэмжээ нь ороомгийн ойролцоо соронзон орон хэрхэн хурдан өөрчлөгдөж байгаатай холбоотой юм. Тиймээс ороомгийн ойролцоо хурдан хөдөлгөөн хийх нь түүнээс хол байгаа удаан хөдөлгөөнөөс илүү хялбар байдаг. Бага зэрэг туршилт, алдаа гаргаснаар соронзоо 30 см/сек орчим 15 см -ийн зайд (6 инч) зөөхөд би үүнийг найдвартай ажиллуулж чадсан юм. Бага зэрэг илүү тааруулах нь үүнийг хоёроос гурав дахин сайжруулах болно.

Прототип нь "нүхээр" эд ангиудыг ашигладаг тул энэ нь арай л бүдүүлэг боловч бүх электрон хэрэгслийг гадаргуу дээр суурилуулах бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг ашиглан амархан багасгаж болох бөгөөд хязгаарлах хэмжээ нь зөвхөн батерей байх болно.