Застенчивая маска, которая затыкается, когда видит людей: 9 шагов (с картинками)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:49

Проекты Fusion 360 »

Печально, что нам приходится носить маски из-за Covid -19. Это не очень приятное занятие, оно заставляет вас вспотеть, потеть, нервничать и, конечно же, сложнее дышать. Бывают моменты, когда вы призываете снять маску, но боитесь это сделать.

Что, если бы маска для лица могла открываться в безопасном месте без людей? Так что можно остыть и выпить. Но чтобы снова сделать его безопасным, маска должна иметь возможность отключаться при приближении кого-либо.

Шаг 1. Начните с прототипа

Поскольку это носимый проект, я начал делать макет картонного прототипа, это самое быстрое и дешевое решение для правильных размеров и т. Д.

Шаг 2: как это работает и список деталей

План состоит в том, чтобы использовать Arduino Nano, который считывает сигналы от 3 датчиков PIR, если какой-либо датчик срабатывает положительно, он отключает дверь, управляя сервоприводом, и загорается светодиодами, чтобы указать, какой датчик срабатывает.

Некоторые детали, которые я использовал:

3D-принтер, который я использовал:

Ардуино Нано:

amzn.to/3cfC9X1 (Amazon)

amzn.to/3cfC9X1 (Banggood)

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

Мини-сервопривод: https://amzn.to/3cfC9X1 (Amazon)

amzn.to/3cfC9X1 (Banggood)

Проволочная гильза: https://amzn.to/3cfC9X1 (Amazon)

Бумага для водной декали для лазерного принтера: https://amzn.to/3cfC9X1 (Amazon)

Протоборд https://amzn.to/3cfC9X1 (Amazon)

ОТКАЗ ОТ ОТВЕТСТВЕННОСТИ: этот список содержит партнерские ссылки, что означает, что если вы нажмете на одну из ссылок на продукт, я получу небольшую комиссию. Это помогает мне поддерживать и позволяет мне продолжать создавать подобные инструкции. Спасибо за поддержку!

Шаг 3: Как работает датчик PIR и почему он не лучший датчик для этого проекта

Под линзой датчика HC-SR501 на самом деле находятся 2 датчика и схема компаратора. Он выдает ВЫСОКИЙ уровень, когда показания двух датчиков различаются.

Таким образом, если датчик неподвижен, фон будет делать 2 датчика с одинаковыми показаниями, когда человек или объект с тепловым излучением проходит мимо, один из датчиков будет считывать разницу, таким образом, запускает модуль.

Однако, если вы установите датчик на движущуюся платформу, постоянное движение будет часто запускать модуль из-за окружающей среды, даже если там никто не встречается. Практически все имеют ИК-излучение.

Хотя это не точный датчик для обнаружения человека, он работает для приложения маски, даже делает его более безопасным, поскольку всегда дает ложное срабатывание, чтобы держать его закрытым.

Шаг 4: создание маски

Чтобы охватить все 360 градусов вокруг вас, я выбрал 3 датчика: 2 на щеке и один на затылке. Датчик имеет диапазон 110 градусов, что в сумме составляет почти полный круг.

2 белых шара (линзы) на щеке будет довольно забавно выглядеть, как клоун, поэтому я начал делать наброски, для научно-фантастического вида. Имея в виду этот стиль и более ранние размеры из макета, мы можем приступить к 3D-моделированию.

Шаг 5: 3D-моделирование

Я использовал Fusion 360, начав с основных деталей и механизмов, а затем добавив больше деталей для научно-фантастического образа.

Шаг 6: соединяем все части вместе

Шаг 7: электронные соединения

Подключение довольно простое, много 5V, GND и цифровых контактов. Поскольку у Arduino Nano очень ограниченные порты питания, я создал собственное расширение, используя прототипную плату и несколько контактов. Просто спаяйте все провода вместе, чтобы получилась рейка.

Я также сделал много разъемов (оказалось, что это не нужно и доставило много проблем), заодно я сделал 4-контактный разъем, который мне каждый раз приходилось определять направление. Позже я обновил их, используя философию Poka-Yoki, которая заключается в объединении всех частей единственно возможным способом.

Шаг 8: Код

Очень прямое кодирование, в основном цикл условий. При срабатывании любого датчика дверь немедленно отключается и загораются соответствующие светодиоды.

См. Прилагаемый код:

Шаг 9: Будущие улучшения

Посмотрите, как это работает, на видео.

У этой конструкции есть 2 недостатка.

1. Проблема с ложным срабатыванием сенсора, более точный сенсор или даже камера с ИИ сделали бы это более точным.

2. Я не приложил усилий, чтобы герметично закрыть маску, но придумал, как герметизировать зону двери. Я думаю, что рыбий рот может быть очень интересным механизмом для тестирования в будущем.

Это ни в коем случае не идеальный проект, но надеюсь, что он может быть вашим вдохновением или развлечением.

Спасибо за просмотр и увидимся в следующий раз!

DesignMaker

youtube.com/chenthedesignmaker

Финалист конкурса Arduino Contest 2020