Бүсээр амьсгалах үндсэн мэдрэгч: 8 алхам

2024 Зохиолч: John Day | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2024-01-30 11:05

Био -мэдрэхүйн ертөнцөд амьсгалыг хэмжих олон арга бий. Термистор ашиглан хамрын нүхний эргэн тойрон дахь температурыг хэмжиж болно, гэхдээ та хачин төхөөрөмжөө хамар дээрээ бэхлэхийг хүсэхгүй байж магадгүй юм. Дээш, доошоо хөдөлдөг бүсэд хурдасгуур хэмжигчийг хавсаргаж болно, гэхдээ сэдэв хэвтэж байгаа эсвэл өөр хөдөлгөөнгүй байх ёстой. Энэхүү уян хатан туузан бүс бүхий амьсгалын мэдрэгч нь өөрийн гэсэн сул талуудтай байдаг (дохионы хариу үйлдэл нь бусад аргын адил нарийвчлалтай байдаггүй), гэхдээ танай субьект зүгээр л оосорлож, амьсгалах үедээ хийхийг хүссэн зүйлээ хийхийг хүсч байвал сайн. хэмжиж байна. Амьсгалах үндсэн мэдрэгчийн жишээг энд авч үзвэл цээжиндээ уядаг уян бүс дотор амьдрах зориулалттай. Асуудалтай цээж томорч, уушгинд агаар амьсгалснаар агшихад сунгасан резинэн утаснуудын эсэргүүцэл өөрчлөгддөг. Өөр хэдхэн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг ашиглан бид үүнийг таны Arduino шууд уншдаг аналог дохио болгон орчуулах боломжтой. Энэ нь маш чухал бөгөөд сурахад хялбар хүчдэл хуваагч хэлхээний ид шидээр хийгддэг.

АНХААРУУЛГА: Эхлэхээсээ өмнө шалгагдаагүй, тогтворгүй био тандалт хийх төхөөрөмж нь үргэлж аюул заналхийлж байдаг гэдгийг та мэдэх ёстой! Батерейны тэжээлийн эх үүсвэрээр энэ хэлхээг туршиж үзээд үүсгээрэй- Би танд ямар ч хохирол учруулахгүйн тулд энэ хэлхээг хэрхэн яаж хийхийг харуулахын тулд бүх зүйлийг хийх болно, гэхдээ би тохиолдож болзошгүй ослын хариуцлагыг хүлээхгүй. Эрүүл ухаанаа ашиглаж, цээжиндээ ямар нэгэн зүйл боохоосоо өмнө мултиметрээр хэлхээгээ туршиж үзээрэй.

Алхам 1: Танд хэрэгтэй зүйл

1) Аналог оролттой аливаа микроконтроллер ажиллах болно, гэхдээ энэ жишээнд би Arduino Uno ашиглах болно. Хэрэв танд хэрэгтэй бол та үүнийг Adafruit эсвэл Sparkfun -аас авах боломжтой.

2) Цахилгаан дамжуулагч утас. Энэхүү гайхалтай утас нь хувьсах эсэргүүцлийн үүрэг гүйцэтгэх бөгөөд сунах эсвэл суллахад эсэргүүцэл өөрчлөгдөх болно. Adafruit, эсвэл Robotshop-ээс авах боломжтой, уртаараа уртасгасан металл төгсгөлтэй.

3) мултиметр

4) LED

5) 1K эсэргүүцэл

6) Татах эсэргүүцэл (энэ нь ямар үнэ цэнэтэй болохыг бид дараа нь олж мэдэх болно!)

7) Наалдамхай тууз

8) Нүх цоолтуур эсвэл хайч

9) холбогч утас

10) талхны самбар

11) 2 матрын хавчаар

Бүх био тандалтын төхөөрөмжийн нэгэн адил таны Arduino батерейгаар тэжээгддэг бол энэ төсөл хамгийн найдвартай гэдгийг анхаарна уу.

Энэ төслийг дуусгахын тулд танд бас хэрэгтэй байж магадгүй юм.

· Гагнуурын төмөр ба гагнуур

· Халуун цавуу буу

· Утас таслах

· Утас хуулагч

· Туслах гар

· Дэд, хавчих хэрэгсэл, эсвэл том бахө

· 2 ба түүнээс дээш цагирагтай хавчаарын терминал

Алхам 2: Утас хайчилж, дамжуулагч терминалуудыг холбоно уу

Энэ туршилтанд та 2 "-8" хэмжээтэй резинэн утсыг ашиглаж болно, гэхдээ богино урттай резин нь хямд бөгөөд ажлыг гүйцэтгэхийн тулд танд хэт их мөнгө шаардагддаггүй. Хэрэв та урт урттай резин худалдаж авсан бол 4 инчийн уртыг огтлохыг зөвлөж байна. Энэ уртыг хайчилж, хоёр төгсгөлд дамжуулагч төгсгөлийг бэхлэхэд бэлэн байгаарай.

Дээр үзүүлсэн шиг терминал холбогчийг авч, дамжуулагч резинэн утасны нэг үзүүрийг терминал холбогчийнхоо нэг үзүүрт зүүгээд үзүүрийг нь хавчуул. Үүнийг хийхийн тулд утсыг хуулагчийнхаа үзүүрийг ашиглаж болно, гэхдээ резинээ таслахгүйн тулд терминалыг хэт чанга дарахаас болгоомжил! Хэрэв та үүнийг хийж чадвал утас тасарсан бол өөр терминал холбогчоор дахин оролдоно уу. Энэ амжилтанд хүрэхийн тулд танд хангалттай урт хугацаа байх ёстой. Хэрэв энэ нь 2 инчээс богино бол та 4 инчийн урттай дахин оролдох хэрэгтэй. Санаа зоволтгүй, та үүнийг авах болно! Нэгэнт үүнийг хийж чадсан бол гайхалтай! Нөгөө тал дээр давтана. Одоо та бэлэн боллоо!

Одоо та төгсгөл бүрт тохирох терминал бүхий дамжуулагч резинэн утастай боллоо. Мультиметрээр энэ утас ямар хүрээтэй болохыг хэмжье.

Алхам 3: Эсэргүүцлээ хэмжинэ үү

Мультиметрийн залгуурыг ом тэмдэг (Ω) болгож, мультиметрийнхээ улаан ба хар үзүүрийг хоёуланг нь дамжуулагч утасны хоёр талд наана.

Хэрэв та мультиметрээ хэрхэн ашиглахаа мэдэхгүй байгаа бол Lady Ada -ийн энэхүү гарын авлагыг сэргээж болно.

Хэдийгээр та үүнийг хэмжиж байхад энэ тоо бага зэрэг үсэрч магадгүй ч гэсэн эдгээр тоонууд нь амарч байх үед утсыг эсэргүүцэх чадвар хэр их байгааг ойлгох боломжийг танд олгоно. Хамгийн сайн таамаглал дэвшүүлснийхээ дараа утсан дахь амрах эсэргүүцлийг бичээд дараа нь 10-ийн хамгийн ойр үржвэр болгон бөөрөнхийлөөрэй (өөрөөр хэлбэл: 239 = 240, 183 = 180).

Одоо мултиметр датчикуудыг нэг гараараа байрлуулахдаа болгоомжтой байгаарай, нөгөө гараараа утсыг зөөлөн татаж аваарай. Та энэ зүйлийг зөвхөн анхны уртынхаа 50-70% хүртэл сунгаж болно, тиймээс хэт их бүү татаарай! Мультиметр дээрх эсэргүүцлийн утга хэрхэн өөрчлөгдсөнийг анхаарч үзээрэй. Бууж өг, эсэргүүцлийг хамгийн бага хэмжээнээс хамгийн дээд хэмжээнд хүртэл харахын тулд энэ үйл явцыг хэд хэдэн удаа давт. Түүнийг сунгахад резинэн хэсгүүдийг бие биенээсээ хол зайд шилжүүлдэг тул эсэргүүцэл нэмэгддэг. Хүч суллагдсаны дараа резин нь буцааж агших болно, гэхдээ анхны уртыг буцааж өгөхөд ганц хоёр минут шаардагдана. Эдгээр физик хязгаарлалтын улмаас энэ уян хатан утас нь жинхэнэ шугаман мэдрэгч биш тул гайхалтай нарийвчлалтай биш боловч мэдрэгчийнхээ бүтцэд үүнийг ашиглах арга замууд байдаг. Утасны утсыг хамгийн дээд хэмжээнд нь сунгаж, мултиметр датчикны үзүүр бүрийн төгсгөлийг резинэн утасны хоёр талд байрлуулснаар эсэргүүцлийн утгыг дахин нэг удаа 10 -ын үржвэрт ойртуулж бичнэ.

Алхам 4: Axel Benz Formula

Сунгах утасны хувьсах эсэргүүцлийг амьсгалын мэдрэгч болгон ашиглахын тулд бид хүчдэл хуваах энгийн хэлхээг ашиглах гэж байна. Хэрэв та хүчдэл хуваах хэлхээний талаар илүү ихийг мэдэхийг хүсч байвал том хүчдэлийг жижиг болгон хувиргадаг хэд хэдэн резистор юм. Ашиглаж буй резисторуудын утгаас хамааран та Arduino-оос 5V-ийг аналог уншихад хэрэгтэй резистор ашиглан том эсвэл жижиг хэсгүүдэд хувааж болно. Хэрэв та хүчдэл хуваах хэлхээний арын математикийн талаар илүү ихийг мэдэхийг хүсч байвал Sparkfun -ийн маш сайн хичээлийг үзнэ үү.

Эхний хэлхээний эсэргүүцэл (суналтын мэдрэгч) тогтмол урсгалтай байх болно гэдгийг бид мэдэж байгаа боловч аль болох сайхан, олон янзын дохио авахын тулд доош татах эсэргүүцлийн зохих утгыг ашиглах шаардлагатай байна..

Эхлэхийн тулд Axel Benz томъёог ашиглана уу.

Pull-Down-Resistor = squareroot (Rmin * Rmax)

Хэрэв таны утаснуудын хамгийн бага утга нь 130 Ом, хамгийн их нь 240 Ом юм

Татах доош эсэргүүцэл = квадрат хөл (130*240)

Татах доош эсэргүүцэл = квадрат хөл (31200)

Татах доош эсэргүүцэл = 176.635217327

Тиймээс одоо та резисторын цуглуулгыг харж, хамгийн сайн резистор "одоогоор" юу болохыг олж мэдэх хэрэгтэй. Хэрэв танд зүгээр л санамсаргүй бит ба бобсын цуглуулга байгаа бол энэхүү резистор өнгөт зурвасын тооцоолуур танд тустай байж магадгүй юм. Энэ резисторыг бөмбөгөөр байрлуулах нь зүгээр байж магадгүй, гэхдээ таны гар дээр төгс резистор байхгүй байх. Та хэлхээг ашиглаж байхдаа үүнийг өөр төхөөрөмжөөр солих хэрэгтэй болж магадгүй, гэхдээ энэ нь тоглож эхлэх гайхалтай эхлэлийг өгөх болно.

Эцэст нь би энэ тоог 10 -ийн хамгийн ойрын үржвэр болгон дугуйлна.

Эсэргүүцлийг доош татах = 180 ом

Алхам 5: Талхны самбараа бэлдээрэй

Холбогч утсыг ашиглан Arduino -ийн 5V зүүг талхны тавцан дээрх цахилгаан тэжээлийн шугамд холбож, дараа нь GND зүүг талхны хавтангийн газардуулгатай холбоно уу.

Би Arduino -аас 5V татах дуртай, учир нь энэ нь аналог тээглүүрт хэт их хүчдэл илгээх талаар санаа зовох хэрэггүй болно. Та мөн 3v3 хүчдэлийн зүү ашиглаж болно, гэхдээ би 5v ашигласнаар илүү сайн дохио авдаг болохыг олж мэдэв.

Татах эсэргүүцэгчийг газардуулгатай холбоно уу.

Матарны хоёр хавчаарыг аваад хувьсах эсэргүүцлийн уян хатан утасны хоёр талын терминалуудад хавчуул. Эдгээр матрын хавчаарын нэг үзүүрийг 5в төмөр замд бэхлээрэй. Нөгөө матрын хавчаарыг диаграммд үзүүлсэн тохиргооны утсаар холбоно уу.

Татах эсэргүүцлийн "бусад" үзүүрүүд ба дамжуулагч суналтын утас холбогдсон эсэхийг шалгаад аналог зүү (A0-ийг ашиглана уу) холбогч утсыг эдгээр хоёр холболтын цэгийн төвд холбоно уу.

Эцэст нь Arduino -ийн 9 -р зүүг 1k резистортой LED -ээр залгаарай.

Алхам 6: Arduino -г програмчлах

Тэмдэглэл: GitHub хэрэглэгчид Non0Mad миний кодыг сайжруулсныг би сая харлаа! (Баярлалаа) Хэрэв та хүсвэл энэ кодыг туршаад үзээрэй:

Хэрэв та миний хийсэн зургийг туршиж үзэхийг хүсч байвал Arduino дээрээ хавсаргасан "RespSensorTest.ino" ноорогыг ажиллуулаарай.

Ил металлд хүрэхээс болгоомжилж, хоёр матрын хавчаараа аваад резинэн туузаа сунгаарай. Сунгах үед LED унах, гарахыг ажиглаарай. Цуваа монитороо нээгээд аналог хүчдэлийн өөрчлөлтийг үзээрэй. Хэрэв та бүдгэрч буй үнэ цэнэ, тоон үзүүлэлтдээ сэтгэл хангалуун бус байвал та хэдэн зүйлийг туршиж үзэж болно.

1) Таны ашиглаж байсан сүүлчийнхтэй ижил эсэргүүцлийн эсэргүүцлийн өөр утгыг сольж үзээрэй. Энэ нь эерэг өөрчлөлтийг бий болгодог уу? (Энэ бол үүнийг хийх хамгийн сайн арга юм)

2) Хэрэв та LED -ийг асаахыг үнэхээр хүсч байгаа бол илүү сайн хүрээ гаргаж чадах эсэхийг мэдэхийн тулд scaleValue хувьсагчтай тоглож үзээрэй. (Үүнийг хийх хамгийн хялбар арга байж магадгүй юм)

Та тоонууд болон LED туяанд хангалттай баяртай байгаа бол цээжиндээ өмсөх загварыг загварчлах цаг болжээ! Дараагийн алхамд Arduino -г унтрааж, талхны самбарын тэжээлийг идэвхгүй болго.

Алхам 7: Амьсгалын прототипийн хамтлаг хий

Прототип хамтлаг хийх хамгийн хурдан арга бол зүгээр л нэг зүйлийг наалдамхай туузаар холбох явдал юм. Урт тууз тууз аваад (ойролцоогоор 30 "-36" нь хамрах ёстой, гэхдээ эцэст нь энэ нь зөвхөн цээжний тойрог юм) наалдамхай талууд наалддаг тул нугална. Наалдамхай туузныхаа хоёр талд нүх гарга, ингэснээр бүстэй төстэй.

Терминалуудыг мэдрэгчийнхээ зориулалтаар хийсэн цоолсон нүхэнд боолт ашиглан бэхлээд урт цавуугаа цээжиндээ зүүсэн гогцоонд сайтар холбоно уу. Та "бүс" тань эсвэл таны харааны нарны гэрэлд яг таарч байгаа эсэхийг шалгахыг хүсч байна, гэхдээ утсыг сунгахад амьсгал авах хангалттай зай байгаа эсэхийг шалгаарай.

Эцэст нь матрын хавчаарыг дахин холбож, холбогч бүрийг дамжуулагч суналтын утасны төгсгөлөөс талхны тавцан дээр байрлуул. Одоо бид прототипийг туршихад бэлэн боллоо!

Алхам 8: Прототипийг туршиж үзээрэй

Arduino -г асаагаад өмнөх схемийг ажиллуулна уу. Эдгээр аналог үнэт зүйлс хэрхэн явагдаж байна вэ? Та амьсгалаараа өгөгдлийн сайхан нарийвчлалыг авч байна уу? Амьсгалах, гарах үед LED -ийн гэрэл маш сайн ялгаатай байдаг уу? Хэрэв тийм биш бол унасан утгууд нь илүү сайн болж байгаа эсэхийг мэдэхийн тулд доошоо буух эсэргүүцэлээ ойролцоох утсаар сольж үзээрэй.

Та хамгийн тохиромжтой татах эсэргүүцэл дээр суурьшсан бол баярлаарай! Таны хэлхээ дууссан, таны амьсгалыг тэмдэглэж байгаа бөгөөд LED нь таны амьсгалыг баяртайгаар дагах болно.

Хамгийн сайн нь та эсвэл өөр хэн нэгэн нь өөрөө өөртөө бага зэрэг сунгасан хиймэл даавуугаар тууз оёж, D-Ring бүсийг чангална. (Velcro нь бэхэлгээний хувьд сайн боловч заримдаа хувцас, цамцтай холбоотой бүхэлдээ эмх замбараагүй байдаг.) Та дамжуулагч утсыг энэ туузанд аюулгүй оёж болно, үнэндээ дугуй хэлбэртэй терминалууд нь даавуунд бэхлэхэд тохиромжтой. Матарны хавчаараас арай илүү байнгын зүйл хийхийн тулд та хэд хэдэн урт утастай утсыг терминал холбогчдын үзүүрт гагнаж, хэлхээндээ холбохыг хүсч болно.