Alarm me prekje në fytyrë: 4 hapa (me fotografi)

2024 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-30 12:10

Prekja e fytyrës është një nga mënyrat më të zakonshme për të infektuar veten me viruse si Covid-19. Një studim akademik në 2015 (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/25637115) zbuloi se ne prekim fytyrat tona mesatarisht 23 herë në orë. Vendosa të krijoj një pajisje me kosto të ulët, me fuqi të ulët, e cila do t'ju lajmërojë sa herë që do të prekni fytyrën tuaj. Ky prototip i përafërt mund të rafinohet shumë lehtë dhe megjithëse nuk ka gjasa të dëshironi ta vishni atë gjatë gjithë ditës, mund të jetë një mënyrë e mirë për t'ju trajnuar që të zvogëloni prekjen e fytyrës dhe për këtë arsye të zvogëloni përhapjen e virusit.

Shumica e formave të ndjeshmërisë së lëvizjes përdorin akselerometra ose përpunim të imazhit. Këto janë relativisht të shtrenjta, kërkojnë energji të vazhdueshme dhe për këtë arsye edhe një bateri relativisht të madhe. Doja të bëja një pajisje që konsumon energji vetëm kur sjellja e shkakton atë, dhe që mund të bëhet në shtëpi për më pak se 10 dollarë.

Pajisja ka tre pjesë. Një gjerdan dhe dy shirita të vegjël elastikë në çdo dore. Ai përdor parimin që një magnet që lëviz pranë një spiraleje teli gjeneron një rrymë elektrike në tela. Kur dora lëviz drejt fytyrës, magneti në kyçin e dorës gjeneron një tension të vogël në spirale. Kjo përforcohet dhe nëse është më e lartë se pragu i caktuar ndizet në një zile të vogël.

Furnizimet

• 100 - 200 metra tela solenoid. Shumica e telit është shumë e trashë. Teli solenoid është i izoluar me një shtresë shumë të mirë llak, në mënyrë që të bëni shumë kthesa në spirale, duke e mbajtur atë ende relativisht të vogël dhe të lehtë. Kam përdorur 34 AWG - që është rreth 0.15mm diametër
• Lidhës kabllor ose shitje kasetë
• Një furnizues i vetëm op-amp me fuqi të ulët. Duhet të jetë në gjendje të funksionojë në 3V. Kam përdorur një mikroçip MCP601.
• 2 rezistente (1M, 2K)
• Rezistencë prerëse 2K
• Një kumbues piezo 3 - 5 V
• Çdo transistor bazë npn (kam përdorur një 2N3904)
• Disa veroboard
• CR2032 (ose ndonjë bateri me qeliza monedhë 3V)
• 2 magnete të vegjël të fuqishëm
• 2 shirita gome të trashë ose ndonjë material mbështetës për ngjeshje (si çorapet e ngjeshjes)

Hapi 1: Erë Spiralja

Spiralja duhet të jetë një copë tela e vazhdueshme, kështu që për fat të keq nuk mund të fiksohet dhe zhvishet si një gjerdan. Prandaj, është e rëndësishme që diametri i spirales të jetë aq i madh sa ta kaloni atë mbi kokën tuaj. Unë e mbështjellë timen rreth një ish rrethore (një shportë letre mbeturinash) me një diametër prej rreth 23 cm (9 inç). Sa më shumë të kthehet aq më mirë. Kam humbur numërimin se sa kam bërë, por duke testuar rezistencën elektrike në fund mendoj se përfundova me rreth 150 kthesa.

Merrni spiralen nga e para butësisht dhe sigurojeni spiralën me lidhje kabllo ose shirit. Importantshtë e rëndësishme të mos prishni asnjë prej telit solenoid delikat pasi do të jetë pothuajse e pamundur të riparohet. Kur ta keni spiralën të siguruar, gjeni dy skajet e telit dhe hiqeni llakun nga cm e fundit (gjysma e fundit e fundit) e secilit skaj. Unë e bëra këtë duke shkrirë llakun me një hekur bashkues (shiko videon e bashkangjitur).

Klikoni këtu për të parë videon se si të hiqni telin solenoid

Këto skaje mund të ngjiten në mënyrë delikate në tabelën tuaj të qarkut të detektorit. Për prototipin tim i bashkova skajet në një pjesë të vogël të veroboard të veçantë me një kokë fole, në mënyrë që të mund të përdor eksperimente dhe të përdor kabllo kërcyes për ta lidhur atë me modele të ndryshme qarku.

Hapi 2: Ndërtoni qarkun e detektorit

Qarku skematik dhe përfundimtar janë treguar më lart.

Unë përdor një përforcues op në një konfigurim jo-përmbysës për të përforcuar tensionin shumë të vogël të gjeneruar në spirale. Fitimi i këtij amplifikatori është raporti i rezistencave të R1 dhe R2. Duhet të jetë mjaft i lartë për të zbuluar magnetin kur lëviz rreth 10 cm nga buza e spirales relativisht ngadalë (rreth 20-30cm/s), por nëse e bëni atë shumë të ndjeshëm atëherë mund të bëhet i paqëndrueshëm dhe zilja do të tingëllojë vazhdimisht Me Meqenëse numri optimal do të varet nga spiralja aktuale që ndërtoni dhe magneti që përdorni ju rekomandoj që të ndërtoni qarkun me një rezistencë të ndryshueshme e cila mund të vendoset në çdo vlerë deri në 2K. Në prototipin tim zbulova se një vlerë prej rreth 1.5K funksionoi mirë.

Meqenëse spiralja gjithashtu do të marrë valë radio të humbura me frekuenca të ndryshme, unë përfshiva një kondensator në të gjithë R1. Ky vepron si një filtër me kalim të ulët. Në çdo frekuencë më të lartë se disa herc reaktanca e këtij kondensatori është shumë më e vogël se vlera e R1 dhe kështu amplifikimi bie.

Meqenëse përfitimi është aq i lartë, dalja e amplifikatorit op do të jetë me të vërtetë vetëm "ndezur" (3V) ose "fikur" (0V). Fillimisht meqenëse MCP601 mund të prodhojë 20mA, mendova se mund të jetë në gjendje të drejtojë një zile piezo direkt (këto kërkojnë vetëm disa mA për të punuar). Sidoqoftë, zbulova se amplifikatori operonte për ta drejtuar atë drejtpërdrejt, ndoshta për shkak të kapacitetit të ziles. Unë e zgjidha këtë duke ushqyer daljen e daljes përmes një rezistori në një transistor npn i cili vepron si një ndërprerës. R3 është zgjedhur për t'u siguruar që tranzistori është plotësisht i ndezur kur dalja nga amplifikatori Op është 3V. Për të minimizuar konsumin e energjisë në mënyrë ideale, kjo duhet të jetë aq e lartë sa mund ta bëni dhe akoma të siguroni që tranzistori është i ndezur. Unë kam zgjedhur 5K për të siguruar që ky qark të funksionojë me pothuajse çdo transistor popullor npn.

Gjëja e fundit që ju nevojitet është një bateri. Unë kam qenë në gjendje të drejtoj prototipin tim me sukses me një bateri me qeliza monedhë 3V - por ishte edhe më e ndjeshme dhe efektive në tension pak më të lartë dhe kështu që nëse mund të gjeni një bateri të vogël li -poli (3.7V) do ta rekomandoja ta përdorni atë.

Hapi 3: Bëni shiritat e dorës

Nëse një magnet vishet afër secilës dorë, veprimi i ngritjes së dorës drejt fytyrës do të shkaktojë zile. Vendosa të krijoj dy shirita dore me material çorape elastike mbështetëse dhe i përdor ato për të mbajtur dy magnete të vegjël në dore. Ju gjithashtu mund të eksperimentoni me një unazë magnetike në një gisht të secilës dorë.

Rryma e induktuar rrjedh në një drejtim rreth spirales kur magneti hyn në rajonin e spirales dhe në drejtim të kundërt kur del. Për shkak se qarku prototip është qëllimisht i thjeshtë, vetëm një drejtim i rrymës do të shkaktojë zile. Pra, do të gumëzhisë ose kur dora i afrohet gjerdanit ose kur ajo largohet. Padyshim që ne duam që ajo të zhurmojë gjatë rrugës për në fytyrë dhe ne mund të ndryshojmë polaritetin e rrymës së gjeneruar duke e rrotulluar magnetin. Pra, eksperimentoni se me cilën anë sillet zilja kur dora i afrohet fytyrës dhe shënoni magnetin në mënyrë që të mbani mend ta vishni atë në mënyrën e duhur.

Hapi 4: Testoni

Madhësia e rrymës së induktuar lidhet me atë se sa shpejt ndryshon fusha magnetike pranë spirales. Pra, është më e lehtë të marrësh lëvizje të shpejta pranë spirales sesa lëvizje të ngadalta larg saj. Me pak prova dhe gabime unë kam qenë në gjendje ta bëj atë të funksionojë me besueshmëri kur e lëvizja magnetin në rreth 30 cm/s (1 ft/s) në një distancë prej 15 cm (6 inç). Pak më shumë akordim do ta përmirësonte këtë me një faktor prej dy ose tre.

Allshtë e gjitha pak e papërpunuar për momentin pasi prototipi përdor përbërës "përmes vrimës", por të gjitha pajisjet elektronike mund të tkurren lehtë duke përdorur përbërës të montimit në sipërfaqe dhe madhësia kufizuese do të ishte vetëm bateria.