Nieśmiała maska, która się zamyka, gdy widzi ludzi: 9 kroków (ze zdjęciami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:27

Projekty Fusion 360 »

To smutne, że musimy nosić maski na twarz z powodu Covid -19. Nie jest to przyjemne doświadczenie, sprawia, że jest Ci gorąco, spocony, nerwowy i oczywiście trudniej jest oddychać. Są chwile spragnione, kiedy nalegasz na zdjęcie maski, ale boisz się tego zrobić.

Co by było, gdyby maska na twarz mogła się otworzyć w bezpiecznym środowisku, bez ludzi w pobliżu. Możesz więc ochłodzić się i wypić. Ale aby znów było bezpiecznie, maska powinna być w stanie wyłączyć się, gdy ktoś się zbliży.

Krok 1: Zacznij od prototypu

Ponieważ jest to projekt do noszenia, zacząłem wymyślać prototyp z kartonu, jest to najszybsze i najtańsze rozwiązanie dla prawidłowych wymiarów itp.

Krok 2: Jak to działa i lista części

Plan jest taki, aby użyć Arduino Nano, który odczytuje sygnały z 3 czujników PIR, jeśli którykolwiek czujnik wyzwala dodatni, zamyka drzwi, kontrolując serwomechanizm i zapala diody LED, aby powiedzieć, który czujnik jest wyzwolony.

Niektóre części, których użyłem:

Użyłem tej drukarki 3D:

Arduino Nano:

amzn.to/3cfC9X1 (Amazonka)

amzn.to/3cfC9X1 (Banggood)

Czujnik PIR: HC SR 501 https://amzn.to/3cfC9X1 (Amazon)

Mini serwo: https://amzn.to/3cfC9X1 (Amazon)

amzn.to/3cfC9X1 (Banggood)

Tuleja druciana: https://amzn.to/3cfC9X1 (Amazon)

Papier kalkomanii wodnej do drukarki laserowej: https://amzn.to/3cfC9X1 (Amazon)

Płyta prototypowa https://amzn.to/3cfC9X1 (Amazonka)

OŚWIADCZENIE: Ta lista zawiera linki partnerskie, co oznacza, że jeśli klikniesz na jeden z linków produktowych, otrzymam niewielką prowizję. To pomaga mi wesprzeć i pozwala mi kontynuować tworzenie takich instrukcji. Dziękuję za wsparcie!

Krok 3: Jak działa czujnik PIR i dlaczego nie jest to najlepszy czujnik do tego projektu

Pod soczewką czujnika HC-SR501 znajdują się w rzeczywistości 2 czujniki i obwód komparatora. Wysyła HIGH, gdy odczyty 2 czujników są różne.

Czyli jeśli czujnik jest nieruchomy, tło zrobi 2 czujniki z tym samym odczytem, gdy przejdzie osoba lub obiekt z promieniowaniem cieplnym, jeden z czujników odczyta różnicę, tym samym uruchamiając moduł.

Jeśli jednak zainstalujesz czujnik na ruchomej platformie, ciągły ruch będzie często wyzwalał moduł z powodu otoczenia, nawet jeśli nikt się nie natknie. Prawie wszystko ma promieniowanie podczerwone.

Chociaż nie jest to dokładny czujnik do wykrywania człowieka, działa on w przypadku aplikacji maski, a nawet sprawia, że jest bezpieczniejszy, ponieważ zawsze jest fałszywie pozytywny, aby go zamknąć.

Krok 4: Projektowanie maski

Aby objąć pełne 360 stopni wokół ciebie, wybrałem 3 czujniki, 2 na policzku i jeden z tyłu głowy. Czujnik ma zakres 110 stopni, co daje prawie pełne koło.

2 białe kulki (soczewki) na policzku będą dość zabawne, wyglądając jak klaun, więc zacząłem kilka wstępnych szkiców, aby uzyskać wygląd sci-fi. Mając na uwadze ten styl i wcześniejsze wymiary z makiety, możemy rozpocząć modelowanie 3d

Krok 5: Modelowanie 3D

Użyłem fusion 360, zaczynając od głównych części i mechanizmów, a następnie dodając więcej szczegółów do wyglądu science-fiction.

Krok 6: Łączenie wszystkich części

Krok 7: Połączenia elektroniczne

Połączenie jest dość proste, dużo połączeń 5V, GND i pinów cyfrowych. Ponieważ Arduino Nano ma bardzo ograniczone porty zasilania, stworzyłem własne rozszerzenie za pomocą płyty prototypowej i niektórych pinów. Po prostu przylutuj wszystkie przewody razem, aby zrobić szynę.

Zrobiłem też dużo złączy (okazały się niepotrzebne i sprawiły sporo kłopotów), w pewnym momencie robiłem złącze 4-pinowe, które za każdym razem muszę wymyślać kierunek. Później zaktualizowałem je stosując filozofię Poka-Yoki, która polega na łączeniu wszystkich części w jedyny możliwy sposób.

Krok 8: Kodeks

Bardzo proste kodowanie, w zasadzie pętla warunkowa. Gdy jakikolwiek czujnik zostanie wyzwolony, natychmiast zamyka drzwi i zapala odpowiednie diody LED.

Zobacz załączony kod:

Krok 9: Przyszłe ulepszenia

Sprawdź jak to działa na filmie.

Istnieją 2 wady tego projektu.

1. Problem z fałszywie dodatnim czujnikiem, lepszy czujnik, a nawet kamera z AI sprawią, że będzie bardziej dokładny.

2. Nie starałem się prawidłowo uszczelnić maski, ale pomyślałem o tym, jak uszczelnić obszar drzwi. Myślę, że usta ryby mogą być bardzo interesującym mechanizmem do przetestowania w przyszłości.

W żadnym wypadku nie jest to doskonały projekt, ale miej nadzieję, że może to być Twoja inspiracja lub rozrywka.

Dziękujemy za oglądanie i do zobaczenia następnym razem!

DesignMaker

youtube.com/chenthedesignmaker

Drugie miejsce w konkursie Arduino 2020