Touch -alarm: 4 stappe (met foto's)

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:23

Ons gesig raak is een van die mees algemene maniere waarop ons onsself met virusse soos Covid-19 besmet. 'N Akademiese studie in 2015 (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/25637115) het bevind dat ons gemiddeld 23 keer per uur ons gesigte raak. Ek het besluit om 'n goedkoop toestel met 'n lae krag te ontwerp wat u sal waarsku elke keer as u u gesig wil aanraak. Hierdie rowwe prototipe kan baie maklik verfyn word, en alhoewel dit onwaarskynlik is dat u dit die hele dag wil dra, kan dit 'n goeie manier wees om u op te lei om die aanraking van die gesig te verminder en die verspreiding van die virus te verminder.

Die meeste vorme van bewegingswaarneming gebruik versnellingsmeters of beeldverwerking. Dit is relatief duur, benodig deurlopende krag en dus ook 'n relatief groot battery. Ek wou 'n toestel maak wat slegs krag verbruik as die gedrag dit veroorsaak, en wat tuis vir minder as $ 10 gemaak kan word.

Die toestel bestaan uit drie dele. 'N Ketting en twee klein rekkies aan elke pols. Dit gebruik die beginsel dat 'n magneet wat naby 'n draadspoel beweeg, 'n elektriese stroom in die draad genereer. As die hand na die gesig beweeg, genereer die magneet by die pols 'n klein spanning oor die spoel. Dit word versterk en as dit hoër is as sekere drempels, skakel dit 'n klein gonser aan.

Voorrade

• 100 - 200 meter magneetdraad. Die meeste draad is te dik. Magneetdraad is geïsoleer met 'n baie fyn laag vernis, sodat u baie draaie in die spoel kan maak terwyl u dit relatief klein en lig hou. Ek het 34 AWG gebruik - wat ongeveer 0,15 mm in deursnee is
• Kabelbinders of verkoopband
• 'N Enkele toevoerversterker met lae krag. Dit moet op 3V kan werk. Ek het 'n Microchip MCP601 gebruik.
• 2 weerstande (1M, 2K)
• 2K trimmer weerstand
• 'N 3 - 5 V piezo -zoemer
• Enige basiese npn -transistor (ek het 'n 2N3904 gebruik)
• Sommige verobord
• CR2032 (of enige 3V muntbattery)
• 2 klein kragtige magnete
• 2 dik rubberbande of 'n paar kompressiestutmateriaal (soos kompressiesokkies)

Stap 1: draai die spoel op

Die spoel moet 'n deurlopende stuk draad wees, sodat dit ongelukkig nie soos 'n halssnoer gehaak en gehaak kan word nie. Daarom is dit belangrik dat die spoeldeursnee groot genoeg is om dit oor u kop te kry. Ek het myne om 'n sirkelvormige voorblad ('n afvalmandjie) met 'n deursnee van ongeveer 23 cm (9 duim) gewikkel. Hoe meer draaie hoe beter. Ek het die telling verloor van hoeveel ek gemaak het, maar deur die elektriese weerstand aan die einde te toets, dink ek dat ek ongeveer 150 draaie gekry het.

Haal die spoel saggies uit die spoel en maak die spoel vas met kabelbinders of band. Dit is belangrik om nie die delikate solenoïeddraad te breek nie, aangesien dit byna onmoontlik is om te herstel. As u die spoel vasgemaak het, vind u die twee ente van die draad en verwyder die vernis van die laaste cm (laaste half duim) van elke kant. Ek het dit gedoen deur die vernis met 'n soldeerbout te smelt (sien die aangehegte video).

Klik hier om die video te sien oor hoe om die solenoïeddraad te verwyder

Hierdie punte kan fyn aan u kaart van die detektor gesoldeer word. Vir my prototipe het ek die ente aan 'n klein stukkie aparte verobord gesoldeer met 'n sokkelkop, sodat ek eksperimenteer en springkabels kan gebruik om dit aan verskillende stroombaanontwerpe te koppel.

Stap 2: Bou die detektorkring

Die skematiese en finale stroombaan word hierbo getoon.

Ek gebruik 'n op-versterker in 'n nie-omkerende konfigurasie om die baie klein spanning wat oor die spoel gegenereer word, te versterk. Die wins van hierdie versterker is die verhouding van weerstande van R1 en R2. Dit moet hoog genoeg wees om die magneet op te spoor as dit relatief stadig ongeveer 10 cm van die rand van die spoel beweeg (ongeveer 20-30 cm/s), maar as u dit te sensitief maak, kan dit onstabiel raak en die zoemer sal voortdurend klink.. Aangesien die optimale getal sal afhang van die werklike spoel wat u bou en die magneet wat u gebruik, beveel ek u aan om die stroombaan te bou met 'n veranderlike weerstand wat tot enige waarde van 2K ingestel kan word. In my prototipe het ek gevind dat 'n waarde van ongeveer 1.5K goed werk.

Aangesien die spoel ook verdwaalde radiogolwe van verskillende frekwensies sal optel, het ek 'n kapasitor oor R1 ingesluit. Dit werk soos 'n lae deurgefilter. By enige frekwensies hoër as 'n paar hertz is die reaktansie van hierdie kapasitor baie minder as die waarde van R1 en dus val die versterking weg.

Aangesien die versterking so hoog is, sal die op -versterker se uitset eintlik slegs "aan" (3V) of "af" (0V) wees. Aangesien die MCP601 aanvanklik 20mA kan lewer, het ek gedink dat dit moontlik 'n piëzo -zoemer direk kan dryf (dit benodig slegs 'n paar mA om te werk). Ek het egter agtergekom dat die versterker sukkel om dit direk te bestuur, waarskynlik as gevolg van die kapasiteit van die zoemer. Ek het dit opgelos deur die uitset van die uitset deur 'n weerstand na 'n npn -transistor te voer wat soos 'n skakelaar werk. R3 word gekies om seker te maak dat die transistor volledig aan is wanneer die uitset van die Op amp 3V is. Om die kragverbruik ideaal te verminder, moet dit so hoog wees as wat u kan en steeds verseker dat die transistor aan is. Ek het 5K gekies om te verseker dat hierdie stroombaan met byna enige gewilde npn -transistor werk.

Die laaste ding wat u nodig het, is 'n battery. Ek kon my prototipe suksesvol uitvoer met 'n 3V muntbattery - maar dit was selfs meer sensitief en effektief teen 'n effens hoër spanning, en as u 'n klein li -poly -battery (3,7V) kan vind, sal ek dit aanbeveel.

Stap 3: Maak die polsbandjies

As 'n magneet naby elke hand gedra word, sal die aksie om die hand na die gesig te lig die gonser veroorsaak. Ek het besluit om twee polsbande met elastiese ondersteunende sokkemateriaal te maak en dit gebruik om twee klein magnete by my pols te hou. U kan ook eksperimenteer met 'n magnetiese ring aan een vinger van elke hand.

Die geïnduseerde stroom vloei in een rigting om die spoel wanneer die magneet die gebied van die spoel binnedring en in die teenoorgestelde rigting wanneer dit verlaat. Omdat die prototipe stroombaan opsetlik eenvoudig is, sal slegs een rigting van die stroom die zoemer veroorsaak. Dit sal dus gons óf as die hand die halssnoer nader, óf as dit wegbeweeg. Dit is duidelik dat ons wil hê dat dit moet gons op pad na die gesig, en ons kan die polariteit van die opgewekte stroom verander deur die magneet om te draai. Eksperimenteer dus met watter rigting die buzzer laat klink as die hand die gesig nader en merk die magneet sodat u onthou dat u dit op die regte manier moet dra.

Stap 4: Toets

Die grootte van die geïnduseerde stroom hou verband met hoe vinnig die magnetiese veld naby die spoel verander. Dit is dus makliker om vinnige bewegings naby die spoel op te neem as stadige bewegings ver weg daarvan. Met 'n bietjie beproewing kon ek dit betroubaar laat werk toe ek die magneet met 'n afstand van ongeveer 30 cm op 'n afstand van 15 cm beweeg. 'N Bietjie meer afstemming sou dit met 'n faktor van twee of drie verbeter.

Op die oomblik is dit 'n bietjie onbeskof, aangesien die prototipe 'deurlopende' komponente gebruik, maar al die elektronika kan maklik gekrimp word met behulp van komponente op die oppervlak, en die beperkte grootte is net die battery.