Covid-19 Ventilator Control Unit: 10 stappe

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:24

Hierdie projek is die prototipe wat gebou is vir die Ventilator Crowd, ventilator uit die skare.

Die webwerf wat vir hierdie projek in die openbaar gerig is, is hier:

Dit word hier gedeel sodat ander kan voortbou op ons huidige werk, om meer te wete te kom oor hierdie beheerders en om te verstaan wat ons doen. Let daarop dat hierdie projek nog nie getoets is nie en geen goedkeuring vir mediese gebruik het nie. As sodanig mag hierdie beheerder nie vir mediese of veiligheidsdoeleindes gebruik word nie. In hierdie vorm is dit bedoel as 'n leermiddel, nie as 'n mediese toerusting nie.

Hierdie kontroleerder is bedoel om die kernbeheerder vir 'n aantal van ons alternatiewe ventilatorontwerpe te wees. Die 'bench -test' -demonstrasie weergawe dryf 'n klein 9g servo aan - eenvoudig om die beheergedrag aan te toon. Die volledige prototipeenheid het 'n PWM -sein, wat ons dan as invoer vir ander tipes meganiese aandrywers kan gebruik. Die aanpassing van die sagteware om met 'n stapmotor te werk, is relatief eenvoudig.

Voorrade

1. Arduino Uno SMD R3

2. Seriële 2004 20x4 LCD -skermmodule

3. KY-040 roterende encoder

4. NXP IC, DRUKSENSOR MPX5010DP

5. 2 LED's - 1 groen, 1 rooi (of ander kontrasterende kleure)

6. Soldeerbare prototipe bord (ongeveer 90x70mm)

7. Plastiek elektroniese projek omhulsel 220 x 150 x 64mm

8. M3 boute, moere en afstandpunte vir die montering van die bord

9. 2 x 200 ohm, stroombeperkende weerstande vir LED's

10. 1 x 10k ohm, optrekweerstand vir draaiskakelaar

Stap 1: Broodbordweergawe

Dit is die basiese broodbordweergawe van die kontroleerder - voor die byvoeging van die drukmeetomvormer en voor die boks.

Stap 2: Broodbordweergawe - skematies

Dit is die skematiese weergawe van die broodbordweergawe. U kan toegang kry tot 'n duideliker weergawe via hierdie skakel, maar let op dat die draaibare middelste drukknop 'n ekstra optrekweerstand van 10k ohm benodig wat nie op die kring getoon word nie:

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

Hierdie weergawe word aangedryf met 'n servo - wat dien as 'n redelike visuele demonstrasie vir toetsing op die tafel. Dit is natuurlik nie voldoende om die meganika van die werklike ventilator -eenheid eintlik te bestuur nie - maar dit help wel om die verwagte aksie sigbaar te maak vir toetsing aan die tafel.

Stap 3: Monteer die Arduino in die karton se basisplaat

Die montering van die Arduino op die basisplaat van die boks lei tot 'n 'skoon' en netjiese afwerking aan die voorkant van die boks. Ek dink dit is vanselfsprekend - maar maak nie die fout om 4 gate te merk en te boor nie. Merk eerder die algemene ligging van die Arduino. Merk en boor een gaatjie. Plaas dan 'n bout, plaas die Arduino op die bout, merk dan en boor die tweede boutplek. Herhaal dit vir die laaste 2 boute om alles in lyn te bring.

Stap 4: Monteer die draaiskakelaar en druksomvormer op die prototipe -bord

Dit is nie ideaal om komponente aan weerskante van 'n prototipe bord te hê nie. Maar in hierdie gevalle was daar min opsies; die vertikale hoogte van die drukopnemer is byna dieselfde as die draaiskakelaar. As albei komponente aan dieselfde kant van die bord was, sou die middelas van die roterende kontroleerder nie deur die boks se voorkant strek nie.

In hierdie geval monteer ons die draaiskakelaar aan die een kant van die bord en die druktransducer aan die ander kant.

Stap 5: Monteer die LED's op die prototipe -bord

Die LED's word gebruik om die in- en uitasemsiklusse aan te dui. Dit moet deur die voorkant van die boks sigbaar wees en is dus aan dieselfde kant van die prototipe as die roterende kontroleerder.

Stap 6: Sny die gate in die voorkant van die boks

Dit is 'n foutgevoelige stap wat maklik kan lei tot 'n beskadigde boks, of een waarin die skerm en bedieningspanele nie goed in lyn is nie. Wees baie versigtig om die boks te meet en die vierkant aan die kante van die boks te merk. Kontroleer of daar genoeg ruimte rondom die gat is sodat die skerm kan pas-let op dat die printplaat vir die skerm 'n paar millimeter groter is as die skerm self.

Dit is 'n goeie idee om papiersjablone te sny vir alle gate wat gesny moet word. Dit verseker 'n goeie pasvorm. 'N Ander algemene fout is om gate van agter na voor te sny as gevolg van die verwarring van die oriëntasie van die komponente. Merk u sjabloon duidelik na vorentoe of agtertoe, en let op die linker- en regterkant soos in hierdie prent getoon.

Stap 7: Monteer die Protoype -bord aan die onderkant van die boks met afstandhouers

Alhoewel dit makliker sou wees om die skerm en die printplaat aan die voorkant van die boks vas te maak, het dit twee nadele. Eerstens maak dit die voorkant van die boks lelik. Die metode wat hier getoon word, veroorsaak dat daar geen skroewe aan die voorkant van die boks is nie - 'n baie 'skoon' ontwerp. Tweedens maak hierdie metode die montering en bedrading makliker. Al die komponente kan aan die onderkant van die omhulsel gemonteer word, en dan kan die voorkant eenvoudig bo -op die basis geplaas word. Dit kan moeilik wees om komponente in die voorkant van die boks te plaas, aangesien die ruimte beperk is as gevolg van die kante van die boks.

Die vraag is.. hoe om die gate in die onderkant van die boks te boor, sodat alles bymekaar kom as alles bymekaar is? My gunsteling metode is die volgende: plak die skerm en die printplaat met band op die voorkant van die boks vas. Sit 'blu-Tac' of 'n ander verwyderbare 'stopverf' materiaal ongeveer waar u dink die bene sal vasgemaak word. Maak die boks toe - en die bene druk in die stopverf in die regte posisie. Gebruik hierdie merke om die bene van die skerm en die printplaat te boor en vas te maak.

Stap 8: Finale herstel van die printplaat en displaybord op die basisplaat

Hierdie twee beelde toon die skerm en die bord wat op die agterplaat van die boks gemonteer is. Op hierdie punt kan die finale bedrading voltooi en nagegaan word.

Stap 9: Bedradingsdiagram vir die bord soos aangedui

Die diagram hier toon die fisiese bedrading met die kleurkodering wat ons op ons prototipe gebruik het.

Stap 10: Laaste tjek en maak die boks toe

Die beelde hier toon die laaste fase van montering en sluiting van die boks. Hierdie spesifieke boks word met 6 skroewe in die basis gesluit, sodat die finale effek skoon en netjies is.

Die video bied 'n vinnige demonstrasie van die sagteware.

Die sagteware vir die Arduino kan hier verkry word uit die Ventilator Crowd Git Repository:

github.com/ventilatorcrowd/Ventilator_Ardu…

Gaan die kommentaar in elke weergawe van die sagteware na om seker te maak dat u die korrekte weergawe het vir die toestel wat u bou.

Soos voorheen, let op dat dit 'n ontwikkelingsprototipe is en ongetoets is. Dit is nie geskik vir mediese gebruik nie. Dit word hier geplaas om ons verbintenis na te kom om al ons ontwikkelingswerk op hierdie belangrike toestelle te deel.