Face Touch signalizatsiyasi: 4 qadam (rasmlar bilan)

2024 Muallif: John Day | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2024-01-30 13:23

Yuzimizga tegish-biz o'zimizni Covid-19 kabi viruslar bilan yuqtirishning eng keng tarqalgan usullaridan biridir. 2015 yildagi akademik tadqiqotlar (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/25637115) biz yuzimizga soatiga o'rtacha 23 marta tekkanimizni aniqladi. Men har safar yuzingizga tegmoqchi bo'lganingizda sizni ogohlantiradigan, arzon va kam quvvatli qurilmani yaratishga qaror qildim. Bu qo'pol prototipni osonlikcha tozalash mumkin edi va garchi siz uni kun bo'yi kiyishni xohlamasangiz ham, bu sizni yuzga tegishni kamaytirishga o'rgatishning yaxshi usuli bo'lishi mumkin va shuning uchun virus tarqalishini kamaytiradi.

Harakatni sezishning ko'p shakllari akselerometrlardan yoki tasvirni qayta ishlashdan foydalanadi. Bu nisbatan qimmat, uzluksiz quvvat talab qiladi, shuning uchun ham nisbatan katta batareya. Men faqat xatti -harakatni ishga solganda quvvat sarflaydigan va uyda 10 dollardan kam bo'lmagan qurilmani yasashni xohlardim.

Qurilma uch qismdan iborat. Marjon va har bir bilagida ikkita kichik elastik tasma. U simli lasan yaqinida harakatlanadigan magnit simda elektr tokini hosil qiladi degan tamoyildan foydalanadi. Qo'l yuz tomon harakat qilganda, bilagidagi magnit lasan bo'ylab kichik kuchlanish hosil qiladi. Bu kuchayadi va agar u ma'lum chegaradan yuqori bo'lsa, u kichik signal signalini yoqadi.

Ta'minotlar

• 100 - 200 metrli elektromagnit simlar. Aksariyat simlar juda qalin. Solenoid sim juda nozik lak bilan izolyatsiya qilingan, shuning uchun siz rulonda juda ko'p burilish qilishingiz mumkin, lekin siz uni nisbatan kichik va engil ushlab turasiz. Men diametri 0,15 mm bo'lgan 34 ta AWG ishlatganman
• Kabel bog'lamlari yoki sotish tasmasi
• Bitta quvvat manbai kam quvvatli op-amp. U 3V kuchlanish bilan ishlashi kerak. Men Microchip MCP601 dan foydalanardim.
• 2 rezistor (1M, 2K)
• 2K trimmerli rezistor
• 3-5 V kuchlanishli piezo signalli signal
• Har qanday asosiy npn tranzistor (men 2N3904 dan foydalanganman)
• Ba'zi veroboard
• CR2032 (yoki har qanday 3V tanga batareyasi)
• 2 ta kichik kuchli magnit
• 2 ta qalin kauchuk bantlar yoki siqishni qo'llab -quvvatlovchi material (masalan, paypoqlar)

1 -qadam: Bobini shamol qiling

Bobin uzluksiz bir bo'lak bo'lishi kerak, shuning uchun afsuski, uni marjon kabi bog'lab bo'lmaydi. G'altakning diametri sizning boshingizdan o'tishi uchun etarlicha katta bo'lishi muhimdir. Men o'zimni diametri taxminan 23 sm (9 dyuym) bo'lgan dumaloq dastgohni (chiqindi qog'oz savat) o'rab oldim. Qancha ko'p burilish bo'lsa, shuncha yaxshi. Men qancha ishlab topganimni sanab qoldim, lekin oxirigacha elektr qarshiligini sinab ko'rsam, taxminan 150 burilish bilan tugagan deb o'ylayman.

Birinchisidan rulonni muloyimlik bilan oling va rulonni simi rishtalari yoki lenta bilan mahkamlang. Nozik solenoid simlarning hech birini buzmaslik muhim, chunki uni ta'mirlash deyarli imkonsiz bo'ladi. Qachonki siz rulonni mahkamlagan bo'lsangiz, simning ikki uchini toping va har bir uchining oxirgi sm (oxirgi yarim dyuym) dan lakni olib tashlang. Men buni lakni temir bilan eritib qildim (ilova qilingan videoni ko'ring).

Solenoid simni qanday ajratish haqida videoni ko'rish uchun shu erni bosing

Bu uchlari detektor elektron kartasiga nozik tarzda lehimlanishi mumkin. Men prototipim uchun uchlarini rozetkali alohida veroboardning kichik bir qismiga lehimladim, shunda men tajribadan foydalanishim va uni turli sxemalarga ulash uchun o'tish kabellaridan foydalanishim mumkin edi.

2 -qadam: Detektor sxemasini yarating

Sxematik va oxirgi sxema yuqorida ko'rsatilgan.

Men bobin bo'ylab ishlab chiqarilgan juda kichik kuchlanishni kuchaytirish uchun teskari bo'lmagan konfiguratsiyada op amp ishlataman. Bu kuchaytirgichning yutug'i R1 va R2 qarshiliklarining nisbati. U magnitni g'altakning chetidan taxminan 10 sm uzoqlikda (taxminan 20-30 sm/s) harakatlanayotganda aniqlay oladigan darajada baland bo'lishi kerak, lekin agar siz uni juda sezgir qilib qo'ysangiz, u beqaror bo'lib qolishi mumkin va signal doimiy ravishda eshitiladi.. Optimal raqam siz yaratgan haqiqiy lasanga va siz foydalanadigan magnitga bog'liq bo'lgani uchun, siz 2K gacha bo'lgan har qanday qiymatga o'rnatilishi mumkin bo'lgan o'zgarmaydigan rezistorli sxemani qurishingizni tavsiya qilaman. Mening prototipimda, taxminan 1,5K qiymati yaxshi ishlaganini aniqladim.

Bobin har xil chastotali adashgan radio to'lqinlarni qabul qilar ekan, men R1 bo'ylab kondansatkichni o'z ichiga olganman. Bu past o'tkazgichli filtr kabi ishlaydi. Bir necha gertsdan yuqori bo'lgan har qanday chastotalarda bu kondansatörning reaktivligi R1 qiymatidan ancha past bo'ladi, shuning uchun amplifikatsiya pasayadi.

Daromad juda yuqori bo'lgani uchun, op -ampning chiqishi haqiqatan ham faqat "yoqilgan" (3V) yoki "o'chirilgan" (0V) bo'ladi. Dastlab, MCP601 20 mA quvvatga ega bo'lgani uchun, u piezo signalini to'g'ridan -to'g'ri boshqarishi mumkin deb o'yladim (buning uchun bir necha mA ishlashi kerak). Ammo men shuni bildimki, op -amper uni to'g'ridan -to'g'ri haydashga qiynaldi, ehtimol bu signalning sig'imi tufayli. Men buni chiqish qarshiligi orqali kalit kabi ishlaydigan npn tranzistoriga berish orqali hal qildim. Op amperidan chiqish 3V bo'lganda tranzistor to'liq yoqilganligiga ishonch hosil qilish uchun R3 tanlanadi. Quvvat sarfini minimallashtirish uchun, bu imkon qadar yuqori bo'lishi va tranzistor yoqilganligini ta'minlash kerak. Men ushbu kontaktlarning zanglashiga olib keladigan deyarli barcha npn tranzistorlari bilan ishlashini ta'minlash uchun 5K ni tanladim.

Sizga kerak bo'lgan oxirgi narsa - bu batareya. Men prototipimni 3V tanga batareyasi bilan muvaffaqiyatli ishlata oldim - lekin u biroz yuqori voltajda ham sezgir va samaraliroq edi, shuning uchun agar siz kichik li -poli batareyani (3.7V) topsangiz, men undan foydalanishni tavsiya qilaman.

3 -qadam: Bilak tasmalarini yasang

Agar har bir qo'lga magnit taqilgan bo'lsa, qo'lni yuz tomon ko'tarish harakati signal signalini ishga soladi. Men elastik tayanchli paypoqli ikkita bilak tasmasini yaratishga qaror qildim va bilagimdan ikkita kichik magnit ushlab turish uchun foydalandim. Siz har bir qo'lning bir barmog'idagi magnit uzuk bilan tajriba o'tkazishingiz mumkin.

Induktsiya qilingan oqim magnit bobin hududiga kirganda lasan atrofida bir yo'nalishda, ketganda esa teskari yo'nalishda oqadi. Prototip sxemasi qasddan oddiy bo'lgani uchun, signalning faqat bitta yo'nalishi signalni ishga soladi. Shunday qilib, u qo'l marjonga yaqinlashganda yoki uzoqlashganda jiringlaydi. Shubhasiz, biz uning yuzga chalinishini xohlaymiz va magnitni aylantirish orqali hosil bo'ladigan oqimning qutblanishini o'zgartirishimiz mumkin. Qo'l yuzga yaqinlashganda signal signalini qaysi tomondan aylantirishini sinab ko'ring va uni to'g'ri kiyishni unutmang.

4 -qadam: Sinov

Induktsiya qilingan oqimning kattaligi magnit maydonining lasan yaqinida qanchalik tez o'zgarishi bilan bog'liq. Shunday qilib, lasan yaqinidagi sekin harakatlardan ko'ra, tez harakatlarni yig'ish osonroq. Bir oz sinov va xato bilan magnitni 15 sm (6 dyuym) masofada 30 sm/s (1 fut/s) tezlikda harakatlantirganimda, uni ishonchli ishlashiga muvaffaq bo'ldim. Biroz ko'proq sozlash buni ikki yoki uch baravar yaxshilaydi.

Hozirda prototipda "teshikdan" komponentlar ishlatilgani uchun hammasi biroz qo'pol, lekin barcha elektronikalarni sirtdan o'rnatish komponentlari yordamida osonlikcha qisqartirish mumkin edi va cheklangan o'lchami faqat batareya bo'ladi.