DIY tani wentylator ESP32: 4 kroki

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:28

Cześć wszystkim!

Jak wszyscy wiemy, COVID19 to obecnie jedyny temat. Tutaj w Hiszpanii choroba uderza bardzo mocno. Choć wydaje się, że powoli sytuacja jest kontrolowana, brak aparatów oddechowych w szpitalach jest naprawdę poważnym problemem. Korzystając więc z czasu, jaki daje nam odosobnienie, postanowiłem opracować własny model (TYLKO JAKO ĆWICZENIE EKSPERYMENTALNE).

Kieszonkowe dzieci

Tutaj masz zestawienie materiałów

Płyta DM o grubości 10 mm ---------------------------------------------- -7€

Płyta metakrylanowa o grubości 5mm -------------------------------------12€

AMBU------------------------------------------------- --------------------------17€

Silniki NEMA17 (2 ud.) ---------------------------------------------- ------12€

Tablica WYŚWIETLACZA TTGO-T----------------------------------------------------------- ------6€

Sterownik DVR8825 (2 ud.) ------------------------------------------------------------ --------2€

Łożysko liniowe 8mm (4uds)------------------------------------------- ----6€

Prowadnica drukarki 3D 8mm de 400mm (2 uds)----------------------------10€

Redukcja napięcia DC-DC ---------------------------------------------- -------------1€

Zasilanie 12v 3A------------------------------------------------------------ --------13€

Mały materiał elektryczny, rezystory, kondensatory 100mf, przewody) ----- 8 €

RAZEM _93€

Wszystkie materiały są dość przystępne cenowo i są kupowane w lokalnych sklepach z narzędziami i sklepach internetowych (Amazon, Ali-Express).

Krok 1: Oprogramowanie

Do tego projektu użyłem tych trzech programów. Autocad do projektowania w 3d jest programem, który najbardziej mi się podoba, chociaż możesz wybrać inny.

Do programowania płytki ESP32 wybrałem Arduino IDE. Tutaj są też różne opcje, takie jak micropython.

Slic3r został użyty jako laminator do części drukowanych w 3D.

Udostępniam te dwa pliki: plik cad i szkic arduino.

Krok 2: Proces

Kiedy zdałem sobie sprawę, że jest problem z powodu braku respiratorów w szpitalach, zobaczyłem również, jak zaczęła działać społeczność producentów w Hiszpanii i pojawiło się kilka projektów respiratorów.

Osobiście nie angażowałem się w żaden z nich, ponieważ są dużo lepiej wykwalifikowani ludzie i moim pierwszym pomysłem była próba wykonania jednego z tych projektów, ale z powodu braku materiałów spróbowałem zrobić z tego, co miałem do dyspozycji.

Projekt urządzenia inspirowany jest drukarką 3d, a wszystkie elementy znajdują się w pliku cad. Główne części są wykonane z DM i sklejone między nimi. Wsporniki, napinacze i łopata drukowane są w PLA

Pomyślałem, że silnik krokowy może być dobrym rozwiązaniem ze względu na jego precyzję. Zaprojektowałem więc mobilny stół, podporę i dodałem łopatę, która popycha AMBU (projekt społeczności twórców). Pierwsze testy były z jednym silnikiem, bo AMBU jeszcze nie miałem. Na przykładzie budowałem kod i dodawałem funkcjonalności:

Czujnik temperatury i brzęczyk do konfiguracji alarmu nadmiernej temperatury na silniku.

Dwa potencjometry do regulacji prędkości i objętości napędzanego powietrza.

Dwa czujniki Halla dla lepszej kontroli położenia siłownika.

Pierwszy problem pojawił się, gdy przybył AMBU i zdałem sobie sprawę, że silnik nie ma wystarczającej mocy.

Szukałem różnych opcji, takich jak serwa 360º lub silniki prądu stałego z redukcją i oba mogły służyć, ale nie były dostępne.

Wtedy ktoś kazał mi użyć dwóch silników, więc zamiast czekać, zacząłem pracować z materiałami, które miałem. Po dokonaniu kilku poprawek zacząłem kodować.

Krok 3: Kodeks

Chciałem Cię prosić, abyś się nie bał, jeśli zobaczysz wiele błędów w kodzie, właśnie nauczyłem się tego, co wiem, przeszukując sieć.

Było to bardzo trudne i byłoby to dla mnie niemożliwe bez bibliotek i tutoriali. Chętnie też wysłucham wszelkich wskazówek, ulepszeń czy konstruktywnych komentarzy.

Napisałem kilka uwag w kodzie na wypadek, gdyby ktoś chciał go śledzić, potraktować jako punkt wyjścia lub poprawić.

Zasadniczo to, co robi szkic, to obsługa silnika w następujący sposób;

-Powrót do domu oznaczony przez czujnik halla

-Przejście do żądanej pozycji, kontrolując zarówno głośność, jak i prędkość.

Inne dodane funkcje to ekran tft do przeglądania danych, czujnik temperatury do monitorowania temperatury silnika i brzęczyk jako alarm.

Mam inną wersję kodu do monitorowania przez mqtt przez aplikację Blynk, Miałem problemy z zaimplementowaniem tego kodu z potencjometrami, więc wartości objętości powietrza i prędkości można zmieniać za pomocą aplikacji. Zaimplementowałem również alarm, który wysyła e-mail, jeśli urządzenie ulegnie awarii i nie przejdzie przez czujniki halla. TTGO-DISPLAY jest łatwo zasilany baterią 18650 jako system awaryjny, który może wysłać alarm, jeśli ogólne zasilanie spadnie.

Krok 4: WNIOSEK

To projekt, który wykonałem eksperymentalnie i użyłbym go tylko wtedy, gdyby to była moja ostatnia szansa.

I tylko z mocniejszymi i bardziej niezawodnymi silnikami.

Tutaj w Hiszpanii wydaje się, że potrzeby respiratorów są pokrywane, ale jeśli w innych krajach COVID19 rozszerza się tak jak tutaj, będą potrzebować wielu respiratorów i są to bardzo drogie urządzenia.

Jeśli ktoś mógłby wykorzystać mój projekt jako punkt wyjścia lub inspirację, byłbym niezmiernie szczęśliwy.

TRZYMAJ SIĘ W DOMU I ZACHOWAJ BEZPIECZEŃSTWO