Pilgutav detektor: 6 sammu (piltidega)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:46

Selles juhendis selgitatakse, kuidas modifitseeritud AD8232 EKG (elektrokardiogramm) andurist, LM324-N quad op-amp, Arduino Uno R3 ja kodus valmistatud peapaelast „silmapilgutamist” teha.

Detektoril on kaks väljundit … üks vasaku silma pilgutamiseks… ja teine paremale.

Tavalisi pilgutusi, mis hõlmavad mõlemat silma, eiratakse.

Selle vooluahela rakendused hõlmavad järgmist:

• mänguliidesed
• abitehnoloogia

Vaja on vähe tööriistu … lihtsalt jootekolb ja terav nuga.

Anduri muudatused, mida saab ümber pöörata, nõuavad järgmist:

• lõika kaks rada
• lisage kaks jootesilda/lühikesed püksid
• lisage lühike traadilink

Komponentide eeldatav maksumus on 15,00 dollarit

Pildid

• Kaanefotol on pilgutamisanduri lähivaade
• Foto 2 näitab peapaela ligikaudset asukohta.
• Videol on näha töötav silmapilgutussensor. Iga silmaga tehakse kolm järjestikust silmapilku.

Samm: osade loend

Järgmised osad saadi saidilt

• 1 ainult AD8232 EKG südame monitori moodul
• 1 ainult Arduino Uno R3

Kohapeal saadi järgmised osad:

• 1 ainult LM324 quad-op-amp
• 1 ainult 220K oomi takisti 1/8 vatti
• 2 ainult 120K oomi takistit 1/8 vatti
• 1 ainult 15K oomi takisti 1/8 vatti
• 2 ainult 10K oomi takistit 1/8 vatti
• 1 ainult 1200 oomi takisti 1/8 vatti

Muud esemed juba käepärast:

• leivalaud
• keerdunud vasktraat
• jootma

Komponentide eeldatav maksumus on 15 dollarit

2. samm: ahel

Pilgutamisanduri lülitusskeem on näidatud fotol 1

Vooluahel sisaldab modifitseeritud AD8232 EKG südameandurite moodulit, LM324 quad-op-amp, Arduino Uno R3, mõnda takistit ja kahte LED-i.

AD8232 väljundlainekuju on umbes 1,5 volti alalisvoolu.

Kui vasak silm pilgutab, tõuseb AD8232 väljundlaine 3,3 volti suunas. Kui lainekuju ületab 2,8 volti, muutub vasakpoolse pilguga võrdlusvõimsus nullist 5 voltini, nagu on näidatud fotol 2.

Kui parem silm pilgutab, langeb AD8232 väljundlaine vorm nullvoldi suunas. Kui lainekuju langeb alla 0,2 volti, muutub parema pilguga võrdlusvõimsus nullist 5 voltini, nagu on näidatud fotol 3.

Tavalised vilkumised ei mõjuta väljundit, kuna need võrduvad kahe simulatiivse pilgutusega ja AD8232 väljund ei saa liikuda kahes vastassuunas korraga.

AD8232 on varustatud geelkattega EKG-padjade ja -juhtmete komplektiga. Pärast paari kasutuskorda kipuvad padjad maha kukkuma. Selle vastu võitlemiseks kinnitasin vanast kaelapaelast ja takjapaelast valmistatud peapaelale mõned tinatatud teraspadjad. Selle peapaela ehitamise üksikasju kirjeldatakse mujal selles artiklis.

3. samm: AD8232 vooluringi modifikatsioonid

Modifitseerimata trükkplaat on näidatud fotol 1

Südame monitorina kasutamisel on EKG juhtmed ühendatud järgmiselt:

• Parem käsi on ühendatud RA -ga
• Vasak käsi on ühendatud LA -ga
• Parem jalg on ühendatud RL -ga

Modifitseeritud trükkplaat on näidatud fotol 2

Pärast muudatusi muutuvad juhtmed järgmiselt:

• Parem kulm on ühendatud RA -ga
• Vasak kulm on ühendatud LA -ga
• Laup on ühendatud RL -ga

Algne ahel

Algse südamemonitori lihtsustatud plokkskeem on näidatud fotol 3.

See diagramm loodi, sobitades Sparkfuni „Südame monitori“skemaatilises [1] komponentide väärtused AD8232 „Funktsionaalse plokkskeemiga“[2]

Südame monitorina kasutamisel on mõlemad AD8232 mõõteriistade võimendid sisestatud 10M takistite kaudu 3,3 -voldise toitekaabliga. Mõõteseadmete võimendi ei saa siiski töötada, kui kaks sisendkaablit ei ole rööpa keskel.

Keskmise rööpa potentsiaal saadakse, süstides RLD (parempoolse ajami) juhtmest väikese (10uA) voolu teie jalga. Oleme tõhusalt loonud pingejaguri, kasutades teie keha ühe takistina.

RLD -juhtme tegelikku eesmärki selgitatakse AD8232 andmelehel … Ma vaatan seda lihtsalt teisest vaatenurgast.

Muudetud ahel

Ahela modifikatsioonide plokkskeem on näidatud fotol 3.

Südamelöökide otsimise asemel otsib silmapilgutav detektor elektrilise potentsiaali erinevusi. Seetõttu peab see olema kogu aeg täielikult töökorras… mõõteriistade võimendi mõlemad sisendid peavad olema ühendatud keskmise rööpa potentsiaaliga, näiteks Vref (1,5 volti)

See saavutatakse, lõigates rööbastee, mis ühendab mõlemad 10M takistid 3,3 -voldise toiteallikaga, ja ühendades lõigatud otsa väikese traatühenduse abil Vrefiga. Mõlemad mõõtevõimendi sisendid on nüüd rööpastiku potentsiaaliga, mis tähendab, et AD8232 väljund on umbes 1,5 volti alalisvoolu.

Samuti ei vaja me RLD -juhet … kasutame seda juhtmest süsteemi CMRR -i (ühisrežiimi tagasilükkamissuhe) täiustamiseks, tõstes teie keha keskjoone potentsiaalini. See saavutatakse, lõigates raja AD8232 RLD tihvti külge ja ühendades lõikeotsa Vrefiga.

AD8232 andmeleht soovitab kahejuhtmelise vooluahela kasutamisel lühistada RLD ja RLDF (parempoolse ajami tagasiside) tihvtid. See saavutatakse nende kahe tihvti ühendava kondensaatori lühisega.

Viited

[1]

cdn.sparkfun.com/datasheets/Sensors/Biomet…

[2]

www.analog.com/media/en/technical-document…

Samm: peapael

Peavõru valmistati vanast kaelapaelast, pikkusega takjapaelast ja mõnest takjakonksust. Konstruktsiooni üksikasjad on toodud fotodel 1..4

Padjad on valmistatud õhukesest plekkplaadist … Ma kasutasin vana värvipurgi põhja … ja need on kinnitatud kaelapaela külge samast plekkplaadist lõigatud kitsaste klambritega. See võimaldab padjadel peapaela ümber libiseda.

Tühjendage metallpadjade servad viiliga ja lihvige kergelt kontaktpindu. Südame monitori jootmine viib avatud metallkaartide juurde.

On oluline, et padjad saaksid nahaga hästi kokku … soovitatav on meditsiiniline kontaktgeel, kuid olen leidnud, et ka käte niisutaja toimib.

Padja suurus ei ole kriitiline … Olen sellest ajast alates vähendanud laiust, katsetades tihedamate padjavahedega … suuruse poole võrra vähendamine ei muutnud midagi.

Samm: tarkvara

Juhised

Laadige lisatud fail “wink_detector_4.ino” oma Arduinole ja käivitage.

Märkused

Kood on märkimisväärselt lihtne … see küsitleb lihtsalt mõlemat pilgutamisanduri väljundit ja vilgutab vastavat LED-i, kui võrdlusseade muudab olekut.

Kuid seal on üks takistus … tugev pilgutamine võib põhjustada vastupidise LED -i vilkumise.

Foto 1 ülemine jälg näitab, et AD8232 väljund langeb pärast tugevat vasaku silma pilgutamist nullvolti. Parema silma võrdleja (alumine jälg) näeb seda parema silmapilguna ja tekitab vale väljundi.

Foto 2 näitab mõlemat võrdlusväljundit tugeva vasaku silmapilgu jaoks. Parempoolne võrdleja tekitab endiselt vale väljundi 800mS pärast vasakpoolse silmapilgu käivitamist.

Sellest vabanemiseks kasutatakse tarkvaralahendust … esimene detektor, kes nägi pilku, lülitab teise detektori üheks sekundiks välja. Seda perioodi saab koodipäises reguleerida,

6. samm: kokkuvõte

Selles juhendis selgitatakse, kuidas muuta Sparkfun AD8232 “südame monitor” “silmapilgutuseks”.

Pakutakse ka reguleeritava peapaela konstruktsiooni üksikasju.

Arduino kood välistab vale päästikud, mis on tingitud AD8232 väljundi ületamisest tugevate pilgutuste korral.

Selle vooluahela rakendused hõlmavad järgmist:

• mänguliidesed
• abitehnoloogia

Komponentide eeldatav maksumus on 15,00 dollarit

Muude juhendite vaatamiseks klõpsake siin.