Inhoudsopgave:
- Stap 1: Begin met een prototype
- Stap 2: Hoe het werkt en onderdelenlijst
- Stap 3: Hoe PIR-sensor werkt en waarom het niet de beste sensor is voor dit project
- Stap 4: Het masker ontwerpen
- Stap 5: 3D-modellering
- Stap 6: Alle onderdelen bij elkaar zetten
- Stap 7: Elektronische verbindingen
- Stap 8: De code
- Stap 9: Toekomstige verbeteringen
2025 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2025-01-13 06:57
Fusion 360-projecten »
Het is jammer dat we door Covid -19 mondkapjes moeten dragen. Het is geen erg plezierige ervaring, je krijgt het warm, zweet, nerveus en natuurlijk moeilijker te ademen. Er zijn dorstige momenten waarop je aandringt om het masker te verwijderen, maar bang bent om dat te doen.
Wat als het gezichtsmasker zou kunnen openen in een veilige omgeving, zonder mensen in de buurt. Dus je kunt afkoelen en drinken. Maar om het weer veilig te maken, moet het masker af kunnen gaan als er iemand nadert.
Stap 1: Begin met een prototype
Aangezien dit een draagbaar project is, ben ik begonnen met het maken van een kartonnen prototype, dit is de snelste en goedkoopste oplossing voor de juiste afmetingen, enz.
Stap 2: Hoe het werkt en onderdelenlijst
Het plan is om een Arduino Nano te gebruiken die signalen leest van 3 PIR-sensoren, als een sensor positief triggert, dan sluit hij de deur door de servo te besturen en licht LED's op om te vertellen welke sensor wordt geactiveerd.
Enkele onderdelen die ik heb gebruikt:
3D-printer Ik heb deze gebruikt:
Arduino-nano:
amzn.to/3cfC9X1 (Amazone)
amzn.to/3cfC9X1 (Banggood)
PIR-sensor: HC SR 501 https://amzn.to/3cfC9X1 (Amazon)
Mini-servo: https://amzn.to/3cfC9X1 (Amazon)
amzn.to/3cfC9X1 (Banggood)
Draadhuls: https://amzn.to/3cfC9X1 (Amazon)
Water stickerpapier voor laserprinter: https://amzn.to/3cfC9X1 (Amazon)
Protoboard https://amzn.to/3cfC9X1 (Amazon)
DISCLAIMER: Deze lijst bevat affiliate links, wat betekent dat als je op een van de productlinks klikt, ik een kleine commissie ontvang. Deze hulp ondersteunt me en stelt me in staat om door te gaan met het maken van instructables zoals deze. Dank u wel voor de steun!
Stap 3: Hoe PIR-sensor werkt en waarom het niet de beste sensor is voor dit project
Onder de lens van de HC-SR501-sensor bevinden zich eigenlijk 2 sensoren en een comparatorcircuit. Het zendt HOOG uit wanneer de 2 sensormetingen verschillend zijn.
Dus als de sensor stationair is, zal de achtergrond 2 sensoren maken met dezelfde waarde, wanneer een persoon of object met warmtestraling langsloopt, zal een van de sensoren het verschil lezen en zo de module activeren.
Als u de sensor echter op een bewegend platform installeert, zal de constante beweging de module vaak activeren omdat de omgeving, ook al is er niemand tegenkomt. Vrijwel alles heeft IR-straling.
Hoewel het niet de exacte sensor is om mensen te detecteren, werkt het voor de maskertoepassing, en maakt het zelfs veiliger omdat het altijd vals positief is om het gesloten te houden.
Stap 4: Het masker ontwerpen
Om de volledige 360 graden om je heen te dekken, heb ik 3 sensoren gekozen, 2 op de wang en één op de achterkant van het hoofd. De sensor heeft een bereik van 110 graden, dus dat is bijna een volledige cirkel.
2 witte bal (lens) op de wang ziet er best grappig uit als een clown, dus ik begon wat ruwe schetsen, voor een sci-fi-look. Met die stijl in gedachten en eerdere afmetingen van de mock-up, kunnen we beginnen met 3D-modellering
Stap 5: 3D-modellering
Ik heb fusion 360 gebruikt, beginnend met de belangrijkste onderdelen en mechanismen en vervolgens meer details toegevoegd voor de sci-fi-look.
Stap 6: Alle onderdelen bij elkaar zetten
Stap 7: Elektronische verbindingen
De aansluiting is vrij eenvoudig, veel 5V, GND en digitale pinverbindingen. Omdat de Arduino Nano zeer beperkte stroompoorten heeft, heb ik mijn eigen uitbreiding gemaakt met behulp van protoboard en enkele pinnen. Soldeer gewoon alle draden aan elkaar om een rail te maken.
Ik heb ook veel connectoren gemaakt (bleek niet nodig en veroorzaakte veel problemen), ik heb tegelijkertijd een 4-pins connector gemaakt die ik elke keer de richting moet bepalen. Later heb ik ze bijgewerkt met behulp van de Poka-Yoki-filosofie, waarbij alle onderdelen op een enige mogelijke manier bij elkaar komen.
Stap 8: De code
Zeer ongecompliceerde codering, in feite een conditielus. Wanneer een sensor wordt geactiveerd, wordt de deur onmiddellijk uitgeschakeld en gaan de bijbehorende LED's branden.
Zie bijgevoegde code:
Stap 9: Toekomstige verbeteringen
Check hoe het werkt in de video.
Er zijn 2 nadelen aan dit ontwerp.
1. Het fout-positieve sensorprobleem, een betere sensor of zelfs camera met AI zou het nauwkeuriger maken.
2. Ik heb niet mijn best gedaan om het masker goed af te dichten, maar had bedacht hoe ik de deur moest afdichten. Ik denk dat de vissenbek een heel interessant mechanisme kan zijn om in de toekomst uit te testen.
Dit is geenszins een perfect project, maar ik hoop dat dit je inspiratie of entertainment kan zijn.
Bedankt voor het kijken en tot de volgende keer!
OntwerpMaker
youtube.com/chenthedesignmaker
Tweede plaats in de Arduino-wedstrijd 2020