Doe-het-zelf goedkope ventilator ESP32 - Ajarnpa

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:15

Dag iedereen!

Zoals we allemaal weten is COVID19 tegenwoordig het enige onderwerp. Hier in Spanje slaat de ziekte heel hard toe. Hoewel het erop lijkt dat de situatie langzaam onder controle komt, is het ontbreken van een beademingsmachine in ziekenhuizen een serieus probleem. Dus gebruikmakend van de tijd die de opsluiting ons geeft, besloot ik mijn eigen model te ontwikkelen (ALLEEN ALS EEN EXPERIMENTELE OEFENING).

Benodigdheden

Hier heb je de stuklijst

DM plaat 10mm dikte ---------------------------------------------- -7€

Methacrylaatplaat 5mm dikte ------------------------------------12€

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

NEMA17motoren (2uds.)--------------------------------------------- ------12€

TTGO-T DISPLAY board --------------------------------------------- ------6€

Stuurprogramma DVR8825 (2uds.) -------------------------------------------- --------2€

Lineal lager 8mm (4uds) -------------------------------------------- ----6€

3D Printer gids 8mm de 400mm (2 uds) ----------------------------10€

DC-DC stepdown ---------------------------------------------- -------------1€

Voeding 12v 3A ---------------------------------------------- --------13€

Klein elektrisch materiaal, weerstanden, condensatoren 100mf, draden) -----8 €

TOTAAL _93€

Alle materialen zijn redelijk betaalbaar en worden gekocht bij lokale bouwmarkten en online winkels (Amazon, Ali-Express).

Stap 1: De software

Voor dit project heb ik deze drie programma's gebruikt. Autocad om in 3D te ontwerpen, is het programma waarmee ik het meest vertrouwd ben, hoewel je een ander programma kunt kiezen.

Ik heb Arduino IDE geselecteerd om het ESP32-bord te programmeren. Ook hier zijn er verschillende opties, zoals micropython.

Slic3r is gebruikt als laminator voor 3D-geprinte onderdelen.

Ik deel deze twee bestanden: CAD-bestand en Arduino Sketch.

Stap 2: Het proces

Toen ik me realiseerde dat er een probleem was vanwege het gebrek aan ventilatoren in ziekenhuizen, zag ik ook hoe de maker-gemeenschap in Spanje begon te werken en kwamen er verschillende beademingsprojecten op de proppen.

Persoonlijk raakte ik niet betrokken bij een van hen omdat er veel beter gekwalificeerde mensen zijn en mijn eerste idee was om te proberen een van die projecten te vervaardigen, maar wegens gebrek aan materialen probeerde ik er een te maken met de spullen die ik beschikbaar had.

Het ontwerp van het apparaat is geïnspireerd op een 3D-printer en alle onderdelen zijn opgenomen in het CAD-bestand. De belangrijkste onderdelen zijn gemaakt van DM en daartussen gelijmd. Beugels, tensoren en de schop zijn gedrukt in PLA

Ik dacht dat een stappenmotor een goede optie zou kunnen zijn vanwege zijn precisie. Dus ontwierp ik de mobiele tafel, de steun en voegde ik de schop toe die de AMBU duwt (maker community design). De eerste tests waren met één motor, omdat ik de AMBU nog niet had. Op basis van een voorbeeld bouwde ik de code en voegde functionaliteiten toe:

Een temperatuursensor en een zoemer om een alarm voor te hoge temperatuur op de motor te configureren.

Twee potentiometers om de snelheid en het volume van de aangedreven lucht te regelen.

Twee hall-sensoren voor een betere controle van de positie van de actuator.

Het eerste probleem deed zich voor toen de AMBU arriveerde en ik me realiseerde dat de motor niet genoeg vermogen had.

Ik was op zoek naar verschillende opties zoals 360º servo's of DC-motoren met reducties en beide konden dienen, maar ze waren niet beschikbaar.

Toen zei iemand dat ik twee motoren moest gebruiken, dus in plaats van te wachten begon ik te werken met de materialen die ik had. Na een paar aanpassingen te hebben gedaan, begon ik te coderen.

Stap 3: De code

Ik wilde je vragen om niet bang te zijn als je veel fouten in de code ziet, ik heb zojuist geleerd wat ik weet door op internet te zoeken.

Het is erg moeilijk geweest en het zou voor mij onmogelijk zijn zonder de bibliotheken en de tutorials. Ik ben ook bereid om te luisteren naar tips, verbeteringen of constructieve opmerkingen.

Ik heb wat aantekeningen in de code geschreven voor het geval iemand het wil volgen, het als uitgangspunt wil nemen of het wil verbeteren.

Wat de schets eigenlijk doet, is de motor op de volgende manier bedienen;

-Terug naar huis gemarkeerd door de halsensor

-Ga naar de gewenste positie en regel zowel het volume als de snelheid.

Andere toegevoegde functionaliteiten zijn het tft-scherm om de gegevens te bekijken, een temperatuursensor om de motortemperatuur te bewaken en een zoemer als alarm.

Ik heb een andere versie van de code om via mqtt te controleren via de Blynk-applicatie, Ik had problemen met het implementeren van deze code met de potentiometers, zodat het luchtvolume en de snelheidswaarden via de applicatie kunnen worden gewijzigd. Ik heb ook een alarm geïmplementeerd dat een e-mail stuurt als het apparaat uitvalt en niet door hall-sensoren gaat. De TTGO-DISPLAY wordt eenvoudig gevoed door een 18650-batterij als noodsysteem dat alarm kan sturen als de algemene stroom uitvalt.

Stap 4: CONCLUSIE

Dit is een project dat ik experimenteel heb gedaan en ik zou het alleen gebruiken als het mijn laatste kans was.

En alleen met krachtigere en betrouwbaardere motoren.

Hier in Spanje lijkt het erop dat in de behoeften van beademingsapparatuur wordt voorzien, maar als in andere landen de COVID19 zich uitbreidt zoals hier, zullen ze veel ventilatoren nodig hebben en het zijn erg dure apparaten.

Als iemand mijn project als uitgangspunt of inspiratie kan gebruiken, zou ik heel blij zijn.

BLIJF THUIS EN HOUD VEILIG