Alarm ya Kugusa Uso: Hatua 4 (na Picha)

2025 Mwandishi: John Day | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2025-01-23 15:11

Kugusa uso wetu ni moja wapo ya njia za kawaida ambazo tunaambukiza virusi kama Covid-19. Utafiti wa kitaaluma mnamo 2015 (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/25637115) uligundua kuwa tunagusa nyuso zetu wastani wa mara 23 kwa saa. Niliamua kubuni gharama ya chini, kifaa cha nguvu kidogo ambacho kitakuonya kila wakati unakaribia kugusa uso wako. Mfano huu mbaya unaweza kusafishwa kwa urahisi na ingawa hakuna uwezekano wa kutaka kuvaa hii siku nzima, inaweza kuwa njia nzuri kukufundisha kupunguza kugusa uso na kwa hivyo kupunguza kuenea kwa virusi.

Aina nyingi za kuhisi mwendo hutumia kasi au usindikaji wa picha. Hizi ni za bei ghali, zinahitaji nguvu endelevu na kwa hivyo pia betri kubwa. Nilitaka kutengeneza kifaa ambacho hutumia nguvu tu wakati tabia inachochea, na ambayo inaweza kufanywa nyumbani kwa chini ya $ 10.

Kifaa kina sehemu tatu. Mkufu na bendi mbili ndogo za kunyoosha kwenye kila mkono. Inatumia kanuni kwamba sumaku inayosonga karibu na coil ya waya inazalisha umeme wa sasa kwenye waya. Wakati mkono unapoelekea usoni, sumaku kwenye mkono hutengeneza voltage ndogo kwenye coil. Hii imeongezewa na ikiwa iko juu kuliko kizingiti fulani inabadilisha buzzer ndogo.

Vifaa

• Mita 100 - 200 ya waya ya solenoid. Waya nyingi ni nene sana. Waya ya solenoid imefungwa na kanzu nzuri sana ya varnish ili uweze kufanya zamu nyingi kwenye coil wakati bado unaiweka ndogo na nyepesi. Nilitumia 34 AWG - ambayo ni karibu kipenyo cha 0.15mm
• Vifungo vya kebo au sellotape
• Ugavi mmoja wa nguvu ndogo op-amp. Inahitaji kuweza kufanya kazi kwa 3V. Nilitumia Microchip MCP601.
• Vipinga 2 (1M, 2K)
• Kinga ya kukata 2K
• Buzzer 3 - 5 V ya piezo
• Transporor yoyote ya msingi ya npn (nilitumia 2N3904)
• Baadhi ya veroboard
• CR2032 (au betri yoyote ya sarafu ya 3V)
• 2 sumaku ndogo zenye nguvu
• Bendi nene za mpira au nyenzo zingine za msaada wa kukandamiza (kama soksi za kubana)

Hatua ya 1: Upepo wa Coil

Coil inahitaji kuwa waya moja inayoendelea kwa hivyo kwa bahati mbaya haiwezi kushikamana na kushonwa kama mkufu. Kwa hivyo ni muhimu kuwa kipenyo cha coil ni kubwa ya kutosha kwako kuipata juu ya kichwa chako. Nilijifunga yangu karibu na zamani ya mviringo (kikapu cha karatasi) na kipenyo cha karibu 23 cm (inchi 9). Zaidi inageuka bora. Nilipoteza hesabu ya ngapi nilifanya lakini kwa kujaribu upinzani wa umeme mwishoni nadhani niliishia na zamu karibu 150.

Chukua coil kutoka kwa zamani kwa upole, na salama coil na vifungo vya kebo au mkanda. Ni muhimu kutovunja waya wowote maridadi wa pekee kwa sababu itakuwa vigumu kutengeneza. Unapokuwa na coil iliyowekwa salama, tafuta ncha mbili za waya, na uondoe varnish kutoka cm ya mwisho (inchi ya mwisho) ya kila mwisho. Nilifanya hivyo kwa kuyeyusha varnish na chuma cha kutengeneza (tazama video iliyoambatanishwa).

Bonyeza hapa kuona video juu ya jinsi ya kuvua waya ya pekee

Mwisho huu unaweza kuuzwa kwa kupendeza kwa bodi yako ya mzunguko wa kichunguzi. Kwa mfano wangu niliuza mwisho kwa kipande kidogo cha veroboard tofauti na kichwa cha tundu, ili niweze kutumia majaribio na kutumia nyaya za kuruka ili kuiunganisha na miundo tofauti ya mzunguko.

Hatua ya 2: Jenga Mzunguko wa Kivumbuzi

Mzunguko wa skimu na wa mwisho umeonyeshwa hapo juu.

Ninatumia op amp katika usanidi usiobadilisha kukuza voltage ndogo sana iliyozalishwa kwenye coil. Faida ya amplifier hii ni uwiano wa upinzani wa R1 na R2. Inahitaji kuwa juu ya kutosha kugundua sumaku wakati inakwenda karibu 10cm kutoka pembeni ya coil polepole (kama 20-30cm / s) lakini ikiwa utaifanya iwe nyeti sana basi inaweza kuwa dhaifu na buzzer itasikika mfululizo. Kwa kuwa nambari mojawapo itategemea coil halisi unayoijenga na sumaku unayotumia ninapendekeza ujenge mzunguko na kontena inayobadilika ambayo inaweza kuwekwa kwa thamani yoyote hadi 2K. Katika mfano wangu niligundua kuwa thamani ya takriban 1.5K ilifanya kazi vizuri.

Kwa kuwa coil pia itachukua mawimbi ya redio yaliyopotea ya masafa anuwai nilijumuisha capacitor katika R1. Hii hufanya kama kichujio cha kupitisha cha chini. Katika masafa yoyote ya juu kuliko hertz chache, athari ya capacitor hii ni kidogo sana kuliko thamani ya R1 na kwa hivyo ukuzaji huanguka.

Kwa kuwa faida ni kubwa sana, pato la op amp litakuwa tu "kwenye" (3V) au "off" (0V). Hapo awali tangu MCP601 inaweza kutoa 20mA nilifikiri kuwa inaweza kuendesha buzzer ya piezo moja kwa moja (hizi zinahitaji tu mA kufanya kazi). Walakini niligundua kuwa op amp alijitahidi kuiendesha moja kwa moja, labda kwa sababu ya uwezo wa buzzer. Nilitatua hii kwa kulisha pato la pato kupitia kontena kwa transistor ya npn ambayo hufanya kama swichi. R3 imechaguliwa kuhakikisha kuwa transistor imewashwa kabisa wakati pato kutoka kwa Op amp ni 3V. Ili kupunguza matumizi ya nguvu kabisa hii inapaswa kuwa ya juu kadri unavyoweza kuifanya na bado uhakikishe kuwa transistor imewashwa. Nimechagua 5K kuhakikisha kuwa mzunguko huu unapaswa kufanya kazi na karibu transistor yoyote maarufu ya npn.

Jambo la mwisho unahitaji ni betri. Niliweza kuendesha mfano wangu kwa mafanikio na betri ya seli ya sarafu ya 3V - lakini ilikuwa nyeti zaidi na yenye ufanisi kwa voltage ya juu kidogo na kwa hivyo ikiwa unaweza kupata betri ndogo ya li-poly (3.7V) ningependekeza utumie hiyo.

Hatua ya 3: Tengeneza Bendi za Wrist

Ikiwa sumaku imevaliwa karibu na kila mkono, hatua ya kuinua mkono kuelekea usoni itasababisha buzzer. Niliamua kuunda bendi mbili za mkono na vifaa vya msaada wa sock na nikazitumia kuweka sumaku mbili ndogo kwenye mkono wangu. Unaweza pia kujaribu pete ya sumaku kwenye kidole kimoja cha kila mkono.

Mzunguko uliosababishwa unapita katika mwelekeo mmoja karibu na coil wakati sumaku inaingia kwenye mkoa wa coil na kwa mwelekeo mwingine inapoondoka. Kwa sababu mzunguko wa mfano ni rahisi kwa makusudi, mwelekeo mmoja tu wa sasa utasababisha buzzer. Kwa hivyo itapepea wakati mkono unakaribia mkufu au unapoondoka. Ni wazi tunataka iwe buzzer juu ya njia ya uso na tunaweza kubadilisha polarity ya sasa yanayotokana kwa kupepeta sumaku. Kwa hivyo jaribu kwa njia ipi kuzunguka inafanya sauti ya sauti wakati mkono unakaribia uso na weka alama kwenye sumaku ili ukumbuke kuivaa njia inayofaa.

Hatua ya 4: Jaribu

Ukubwa wa sasa uliosababishwa unahusiana na jinsi haraka shamba la sumaku hubadilika karibu na coil. Kwa hivyo ni rahisi kuchukua harakati za haraka karibu na coil kuliko harakati polepole mbali nayo. Kwa jaribio na kosa kidogo niliweza kuifanya ifanye kazi kwa uaminifu wakati nilisogeza sumaku karibu 30cm / s (1 ft / s) kwa umbali wa cm 15 (inchi 6). Kuweka zaidi kidogo kunaboresha hii kwa sababu ya mbili au tatu.

Yake yote ni duni kwa sasa kwani mfano hutumia vifaa vya "kupitia shimo" lakini vifaa vyote vya elektroniki vinaweza kupunguzwa kwa urahisi kwa kutumia vifaa vya mlima wa uso na saizi inayopunguza itakuwa betri tu.