帶口罩又熱又悶，摘下戴上又不方便。那口罩能不能在四周無(wú)人的時(shí)候悄悄打開(kāi)，給你散熱讓你喝水，一見(jiàn)到人又閉嘴呢？

設(shè)計(jì)極客Chen腦洞大開(kāi)，做了一個(gè)特殊的口罩。

在周圍沒(méi)有人的“安全環(huán)境”中，口罩會(huì)自動(dòng)打開(kāi)，解決悶熱的問(wèn)題，可以安心地喝飲料；一旦有人靠近，口罩會(huì)自動(dòng)關(guān)閉，保護(hù)你的安全。

雖然最后項(xiàng)目作者建議大家千萬(wàn)別做一個(gè)這個(gè)東西，因?yàn)闆](méi)有什么保護(hù)性，但是它確實(shí)很酷 : )

正文開(kāi)始

步驟1：從原型開(kāi)始

因?yàn)檫@是一個(gè)可穿戴項(xiàng)目，所以我先用紙板確定口罩的尺寸大小。這也是最快而且最便宜的解決方案。

步驟2：工作方式和零件清單

計(jì)劃是使用一個(gè)Arduino Nano來(lái)讀取3個(gè)PIR傳感器的信號(hào)。

只要有一個(gè)PIR傳感器觸發(fā)正信號(hào)，就會(huì)通過(guò)控制電機(jī)來(lái)關(guān)閉口罩下方的“門”，而且，與此同時(shí)，LED會(huì)被點(diǎn)亮，來(lái)指示是哪個(gè)傳感器被觸發(fā)了。

部分材料

• 3D打印機(jī)

• Arduino Nano

• PIR傳感器

• 迷你電機(jī)

• 線套

• 激光打印機(jī)的水貼紙紙

• 雙面PCB板

步驟3：PIR傳感器工作方式

在HC-SR501傳感器的鏡頭下，實(shí)際上包含2個(gè)傳感器和1個(gè)比較器電路。當(dāng)兩個(gè)傳感器讀數(shù)不同時(shí)，它發(fā)出高電平。

所以如果傳感器是靜止的，背景將使兩個(gè)傳感器具有相同的讀數(shù)，當(dāng)具有熱輻射的人或物體經(jīng)過(guò)時(shí)，其中一個(gè)傳感器將讀取到差異，從而觸發(fā)模塊。

然而，如果將傳感器安裝在移動(dòng)平臺(tái)上，即使沒(méi)有人經(jīng)過(guò)，由于環(huán)境的原因，傳感器的不斷運(yùn)動(dòng)也會(huì)觸發(fā)模塊。因?yàn)閹缀跛袞|西都有紅外輻射。

雖然它不是專門用來(lái)檢測(cè)人的傳感器，但它可用于口罩應(yīng)用，甚至更安全，因?yàn)樗冀K會(huì)誤報(bào)以使其保持關(guān)閉狀態(tài)。

紅外熱釋電傳感器與紅外傳感器有什么不同

紅外熱釋電傳感器，PassiveInfrared Ray，簡(jiǎn)稱PIR。

紅外熱釋電傳感器是一種采用高熱電系數(shù)材料為核心制成的用于探測(cè)紅外輻射的傳感器，其本身是不帶紅外輻射源的被動(dòng)式紅外傳感器。

而通常所說(shuō)的紅外傳感器,

指由紅外發(fā)射管和紅外接收管組成的對(duì)射或反射式傳感器。

區(qū)別

這兩種傳感器的主要區(qū)別是工作原理不同。

前者是被動(dòng)地探測(cè)紅外輻射，后者是主動(dòng)發(fā)射紅外線再由接收器根據(jù)光線被遮擋或反射接收的光強(qiáng)度變化來(lái)完成探測(cè)工作。

詳情可以參考：(SKU:SEN0171)PIR motion sensor 紅外熱釋電運(yùn)動(dòng)傳感器[1]

步驟4：設(shè)計(jì)遮罩

為了盡可能實(shí)現(xiàn)360度全覆蓋，我選擇了3個(gè)PIR傳感器——兩個(gè)位于臉頰兩側(cè)，另一個(gè)在頭部后部。

傳感器具有110度范圍，因此加起來(lái)幾乎是一個(gè)完整的圓圈。

臉頰上的兩個(gè)白球（鏡頭）看起來(lái)像小丑一樣，很有趣，所以我開(kāi)始畫一些粗略的草圖，獲得科幻效果。

牢記我們想要的風(fēng)格，我們開(kāi)始3D建模。

步驟5：3D建模

我使用Fusion 360，先完成了主要部分的制作，然后為了使它看起來(lái)更具科幻外觀，添加了一些細(xì)節(jié)。

步驟6：組裝

步驟7：連接電路

連接非常簡(jiǎn)單，有很多5V、GND和數(shù)字引腳連接。由于Arduino Nano的電源端口非常有限，我使用原型板和一些引腳作為新的擴(kuò)展。只要把所有的電線焊接在一起就可以了。

我還做了很多連接器（結(jié)果發(fā)現(xiàn)沒(méi)有必要，造成了很多麻煩）。有一次我做了一個(gè)4針的連接器，我每次都要弄清楚方向。后來(lái)我用Poka-yoki哲學(xué)更新了它們，這使得所有零件以唯一可能的方式結(jié)合在一起。

步驟8：代碼

非常簡(jiǎn)單的編碼，基本上是條件循環(huán)。觸發(fā)任何一個(gè)傳感器后，口罩將立即“閉嘴”，相應(yīng)的LED也會(huì)亮起。

請(qǐng)參閱隨附的代碼：

可以在公眾號(hào)后臺(tái)回復(fù)“automask”下載

步驟9：可以改進(jìn)的地方

檢查它在視頻中的工作方式。

這種設(shè)計(jì)有兩個(gè)缺點(diǎn)。

1.傳感器誤報(bào)問(wèn)題，更好的傳感器甚至是帶有AI的相機(jī)會(huì)使其更加準(zhǔn)確。

2.項(xiàng)目中口罩不夠密封，不過(guò)想到了如何密封口罩的“嘴巴”區(qū)域?；蛟S可以參考魚(yú)嘴的這種類似機(jī)制來(lái)制作一個(gè)裝置。

這是一個(gè)不完美的項(xiàng)目，但這可以成為我們的靈感來(lái)源。也是疫情之下，創(chuàng)客的自?shī)首詷?lè)方式之一。