Life Arduino biosensor: 22 sammu

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:47

Kas olete kunagi kukkunud ja pole suutnud üles tõusta? Noh, siis võib Life Alert (või selle konkurentide mitmesugused seadmed) olla teie jaoks hea valik! Need seadmed on aga kallid, tellimused maksavad 400–500 dollarit aastas. Noh, meditsiinilise häiresüsteemiga Life Alert sarnase seadme saab teha kaasaskantavaks biosensoriks. Otsustasime sellesse biosensorisse aega investeerida, sest peame oluliseks, et inimesed oleksid kogukonnas, eriti need, kellel on kukkumisoht.

Kuigi meie konkreetne prototüüp ei ole kantav, on seda lihtne kasutada kukkumiste ja äkiliste liikumiste tuvastamiseks. Pärast liikumise tuvastamist annab seade kasutajale võimaluse enne äratuskella vajutamist puuteekraanil nuppu „Kas sul on kõik korras“, hoiatades läheduses olevat hooldajat, et ta vajab abi.

Tarvikud

Life Arduino riistvararingis on üheksa komponenti, mis moodustavad 107,90 dollarit. Lisaks nendele vooluahela komponentidele on erinevate osade ühendamiseks vaja väikeseid juhtmeid. Selle vooluahela loomiseks pole muid tööriistu vaja. Kodeeriva osa jaoks on vaja ainult Arduino tarkvara ja Githubi.

Komponendid:

Poole suurusega leivalaud (2,2 x 3,4 tolli) - 5,00 dollarit

Piezo nupp - 1,50 dollarit

2,8 -tolline TFT puuteekraan Arduinole, millel on takistuslik puutetundlik ekraan - 34,95 dollarit

9V akuhoidik - 3,97 dollarit

Arduino Uno Rev 3 - 23,00 dollarit

Kiirendusmõõturi andur - 23,68 dollarit

Arduino andurikaabel - 10,83 dollarit

9 V aku - 1,87 dollarit

Leivalaua hüppaja traadikomplekt - 3,10 dollarit

Kogumaksumus: 107,90 dollarit

Samm: Ettevalmistus

Selle projekti loomiseks peate töötama Arduino tarkvaraga, laadima alla Arduino teegid ja laadima GitHubist üles koodi.

Arduino IDE tarkvara allalaadimiseks külastage aadressi

Selle projekti koodi saab alla laadida aadressilt https://github.com/ad1367/LifeArduino., Kui LifeArduino.ino.

Ohutusnõuded

Vastutusest loobumine: see seade on alles väljatöötamisel ja ei ole võimeline kõiki kukkumisi tuvastama ja neist teatama. Ärge kasutage seda seadet ainsa võimalusena kukkumisriskiga patsiendi jälgimiseks.

• Ärge muutke oma vooluahela konstruktsiooni enne, kui toitekaabel on lahti ühendatud, et vältida elektrilöögi ohtu.
• Ärge kasutage seadet avatud vee lähedal ega märjal pinnal.
• Välise akuga ühendamisel pidage meeles, et vooluahela komponendid võivad pärast pikaajalist või ebaõiget kasutamist hakata soojenema. Kui seadet ei kasutata, on soovitatav see vooluvõrgust välja lülitada.
• Kasutage kiirendusmõõturit ainult kukkumiste tuvastamiseks; MITTE kogu ring. Kasutatav TFT puuteekraan ei ole mõeldud löökidele vastu pidama ja võib puruneda.

2. samm: näpunäited ja nipid

Tõrkeotsingu näpunäited:

Kui arvate, et olete kõik õigesti ühendanud, kuid vastuvõetud signaal on ettearvamatu, proovige pingutada ühendust Bitalino juhtme ja kiirendusmõõturi vahel. Mõnikord annab siin ebatäiuslik ühendus, ehkki silmaga nähtamatu, mõttetu signaali

Kiirendusmõõturi taustamüra kõrge taseme tõttu võib signaali puhtamaks muutmiseks olla ahvatlev lisada madalpääsfiltrit. Siiski oleme leidnud, et LPF -i lisamine vähendab oluliselt signaali suurust, otseses proportsioonis valitud sagedusega

Kontrollige oma TFT puuteekraani versiooni ja veenduge, et Arduino on laaditud õige raamatukogu

Kui teie puuteekraan esialgu ei tööta, veenduge, et kõik tihvtid on Arduino õigetele kohtadele kinnitatud

Kui teie puuteekraan ikkagi koodiga ei tööta, proovige kasutada siin leitud Arduino põhinäidiskoodi

Lisavalikud:

Kui puuteekraan on liiga kallis, mahukas või raskesti ühendatav, võib selle asendada mõne muu komponendiga, näiteks Bluetooth-mooduliga, muudetud koodiga, nii et kukkumine palub bluetooth-moodulil sisse logida, mitte puuteekraani.

3. samm: kiirendusmõõturi mõistmine

Bitalino kasutab c apaktiivset kiirendusmõõturit. Jagame selle, et saaksime täpselt aru, millega me töötame.

C apaktiivne tähendab, et see sõltub liikumise mahtuvuse muutusest. C -vastuvõtlikkus on komponendi võime salvestada elektrilaengut ja see suureneb kas kondensaatori suuruse või kondensaatori kahe plaadi lähedusega.

Mahtuvuslik kiirendusmõõtur kasutab massi abil ära kahe plaadi läheduse; kui kiirendus liigutab massi üles või alla, tõmbab see kondensaatoriplaadi kas teisele plaadile kaugemale või lähemale ning see mahtuvuse muutus loob signaali, mille saab kiirenduseks muuta.

Samm: vooluahela juhtmestik

Fritzingu diagramm näitab, kuidas Life Arduino erinevad osad tuleks kokku ühendada. Järgmised 12 sammu näitavad teile, kuidas seda vooluringi ühendada.

5. samm: vooluahela 1. osa - pieso -nupu asetamine

Vooluahela ehitamise esimene samm on pieso -nupu asetamine leivaplaadile. Pieso -nupul on kaks tihvti, mis tuleks kindlalt plaadi külge kinnitada. Võtke kindlasti teadmiseks, millistele ridadele tihvtid on kinnitatud (ma kasutasin ridu 12 ja 16).

6. samm: vooluahela 2. osa - pieso -nupu juhtmestik

Kui Piezo nupp on kindlalt leivaplaadile kinnitatud, ühendage ülemine tihvt (reas 12) maandusega.

Seejärel ühendage pieso alumine tihvt (reas 16) Arduino digitaalse tihvtiga 7.

Samm 7: Vooluahela 3. osa - kaitsetihvtide leidmine

Järgmine samm on leida seitse tihvti, mis tuleb ühendada Arduinost TFT -ekraanile. Ühendada tuleb digitaalsed tihvtid 8-13 ja 5V.

Näpunäide. Kuna ekraan on kilp, mis tähendab, et see saab ühendada otse Arduino ülaosaga, võib olla kasulik kilp ümber pöörata ja need tihvtid üles leida.

8. samm: vooluahela 4. osa - kaitsekilpide juhtmestik

Järgmine samm on kilpnõelte ühendamine leivaplaadi hüppajajuhtmete abil. Adapteri sisemine ots (koos avaga) tuleb kinnitada tihvtide külge, mis asuvad 3. sammul asuva TFT-ekraani tagaküljel. Seejärel tuleb kuus digitaalset tihvtkaablit ühendada vastavate tihvtidega (8-13).

Näpunäide. Kasulik on kasutada erinevat värvi traate, veendumaks, et iga traat ühendub õige tihvtiga.

9. samm: ahel 5. samm - 5V/GND juhtmestik Arduinole

Järgmine samm on juhtme lisamine Arduino 5V ja GND kontaktidele, et saaksime leivaplaadiga toite ja maanduse ühendada.

Näpunäide. Kuigi võib kasutada mis tahes värvi juhtmeid, võib järjepidev vooluahela tõrkeotsing aidata järjepidevalt toiteallikaks punase ja maandamiseks musta juhtme kasutamine.

10. samm: ahel 6. samm - 5V/GND juhtmestik leivaplaadil

Nüüd peaksite leivaplaadile lisama toite, viies eelmises etapis ühendatud punase juhtme tahvli punasele (+) ribale. Traat võib minna vertikaalse riba kõikjale. Korda sama musta juhtmega, et musta (-) riba abil plaadile maad lisada.

Samm 11: vooluahel 7. samm - 5 V ekraanipinna ühendamine pardal

Nüüd, kui leivaplaadil on toide, saab TFT -ekraani viimase juhtme ühendada leivaplaadi punase (+) ribaga.

12. samm: ahel 8. samm - ACC -anduri ühendamine

Järgmine samm on kiirendusmõõturi anduri BITalino kaabli ühendamine, nagu näidatud.

Samm 13: ahel 9. samm - BITalino kaabli ühendamine

BITalino kiirendusmõõturilt tuleb kolm juhtmest, mis tuleb ahela külge kinnitada. Punane juhe tuleb ühendada leivaplaadil oleva punase (+) ribaga ja must juhe musta (-) ribaga. Lilla traat tuleks ühendada Arduinoga analoogpistikus A0.

14. samm: ahel 10. samm - aku hoidikusse panemine

Järgmine samm on lihtsalt panna 9V aku akuhoidikusse, nagu näidatud.

Samm 15: ahel 11. samm - aku ühendamine vooluahelaga

Seejärel asetage akuhoidikule kaas, et veenduda, et aku on kindlalt paigas. Seejärel ühendage aku Arduino toitesisendiga, nagu näidatud.

16. samm: vooluahel 12. samm - arvutiga ühendamine

Koodi ahelasse üleslaadimiseks peate Arduino arvutiga ühendamiseks kasutama USB -kaablit.

17. samm: koodi üleslaadimine

Koodi üleslaadimiseks oma ilusasse uude vooluringi veenduge esmalt, et USB ühendaks teie arvuti korralikult Arduino plaadiga.

1. Avage oma Arduino rakendus ja kustutage kogu tekst.
2. Arduino plaadiga ühenduse loomiseks valige Tools> Port ja valige saadaolev port
3. Külastage GitHubi, kopeerige kood ja kleepige see oma Arduino rakendusse.
4. Koodi toimimiseks peate puuteekraanide kogu "kaasama". Selleks avage Tööriistad> Halda teeke ja otsige üles Adafruit GFX raamatukogu. Hõljutage hiirekursorit selle kohal ja klõpsake kuvatavat installimisnuppu ning olete alustamiseks valmis.
5. Lõpuks klõpsake sinisel tööriistaribal üleslaadimisnoolel ja vaadake, kuidas maagia juhtub!

18. samm: lõppenud elu Arduino ahel

Pärast koodi õiget üleslaadimist ühendage USB -kaabel lahti, et saaksite Life Arduino endaga kaasa võtta. Sel hetkel on vooluring täielik!

19. samm: vooluahela skeem

See EAGLE -is loodud skeem näitab meie Life Arduino süsteemi riistvara juhtmestikku. Arduino Uno mikroprotsessorit kasutatakse 2,8-tollise TFT-puuteekraani (digitaalsed tihvtid 8-13), piesokõlari (tihvt 7) ja BITalino kiirendusmõõturi (tihvt A0) toiteks, maandamiseks ja ühendamiseks.

20. samm: ahel ja kood - koos töötamine

Kui ahel on loodud ja kood välja töötatud, hakkab süsteem koos töötama. See hõlmab kiirendusmõõturi mõõtmist suurte muutuste tõttu (kukkumise tõttu). Kui kiirendusmõõtur tuvastab suure muutuse, ütleb puuteekraan "Kas sul on kõik korras" ja annab kasutajale nupu.

21. samm: kasutaja sisend

Kui kasutaja vajutab nuppu, muutub ekraan roheliseks ja ütleb "Jah", nii et süsteem teab, et kasutajaga on kõik korras. Kui kasutaja ei vajuta nuppu, mis näitab, et võib kukkuda, teeb piesokõlar heli.

22. samm: täiendavad ideed

Life Arduino võimaluste laiendamiseks soovitame piesokõlari asemele lisada bluetooth mooduli. Kui te seda teete, saate koodi muuta nii, et kui kukkunud isik puuteekraani viipale ei reageeri, saadetakse nende Bluetooth -seadme kaudu märguanne määratud hooldajale, kes saab seejärel neid kontrollida.