Kantav pulsiandur: 10 sammu (piltidega)

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

Projekti kirjeldus

Selle projekti eesmärk on kujundada ja luua kantav, mis võtab arvesse seda kandva kasutaja tervist.

Selle eesmärk on toimida nagu eksoskelett, mille ülesanne on lõdvestada ja rahustada kasutajat ärevuse või stressiolukordade perioodil, eraldades vibratsiooni nendes rõhupunktides, mis meil kehal on.

Vibratsioonimootor lülitub sisse, samal ajal kui fotopletüsmograafiline impulssandur võtab mõne aja jooksul vastu kiirendatud kõva pulsatsiooni kõrgenenud helina. Kui pulss väheneb, mis tähendab, et kasutaja on rahunenud, vibratsioon peatub.

Kokkuvõtteks lühike mõtisklus

Tänu sellele projektile oleme saanud rakendada osa teadmistest, mis on omandatud klassiharjutustes, mille käigus töötame mitmel elektriahelal, kasutades erinevaid andureid ja mootoreid reaalsel juhul: kantav, mis lõdvestab kasutajat ärevusperioodil või stressisituatsioonid.

Selle projektiga ei arendanud me mitte ainult patrooni projekteerimisel ja õmblemisel loomingulist osa, vaid ka inseneriharu ning segasime need kõik kokku üheainsa projekti raames.

Samuti rakendame elektritarkusi protoboardil elektriskeemi loomisel ja komponentide jootmisel LilyPad Arduinole ülekandmisel.

Tarvikud

Fotopletüsmograafiline impulssandur (analoogsisend)

Pulsiandur on Arduino jaoks plug-and-play pulsiandur. Anduril on kaks külge, ühel küljel asetatakse LED koos ümbritseva valguse anduriga ja teisel küljel on mõned vooluringid. See vastutab võimendus- ja mürasummutustööde eest. Anduri esiküljel olev LED on paigutatud meie inimkeha veeni kohale.

See LED kiirgab valgust, mis langeb otse veeni. Veenides on verevool sees ainult siis, kui süda pumpab, nii et kui jälgime verevoolu, saame jälgida ka südamelööke. Kui tuvastatakse verevool, võtab ümbritseva valguse andur rohkem valgust, kuna veri neid peegeldab, seda väikest muutust vastuvõetud valguses analüüsitakse aja jooksul, et teha kindlaks meie südamelöögid.

Sellel on kolm juhtmest: esimene on ühendatud süsteemi maandusega, teine +5 V toitepinge ja kolmas on pulseeriv väljundsignaal.

Projektis kasutatakse ühte impulssandurit. See asetatakse randme alla, et see tuvastaks kõvad pulsatsioonid.

Vibratsioonimootor (analoogväljund)

See komponent on alalisvoolumootor, mis signaali vastuvõtmisel vibreerib. Kui ta seda enam vastu ei võta, peatub see.

Projektis kasutatakse kolme vibratsioonimootorit kasutaja rahustamiseks läbi kolme erineva lõõgastuspunkti randmel ja käel.

Arduino Uno

Arduino Uno on avatud lähtekoodiga mikrokontroller ja selle on välja töötanud Arduino.cc. Tahvel on varustatud digitaalsete ja analoogsisendite/-väljundite (I/O) kontaktidega. Sellel on ka 14 digitaalset tihvti, 6 analoognõela ja see on programmeeritav Arduino IDE -ga (integreeritud arenduskeskkond) B -tüüpi USB -kaabli abil.

Elektritraat

Elektrijuhtmed on juhtmed, mis edastavad elektrit ühest kohast teise.

Projektis kasutasime neid bakeliitplaadile keevitatud elektriahela ühendamiseks Arduino tihvtidega.

Muud materjalid:

- käepael

- must niit

- Must värv

- kangas

Tööriistad:

- Keevitaja

- Käärid

- Nõelad

- papist käsitsi mannekeen

Samm 1:

Esiteks tegime elektriskeemi protoboardi abil, et saaksime määratleda, kuidas me tahame, et vooluahel oleks, milliseid komponente me soovime kasutada.

2. samm:

Seejärel tegime viimase vooluringi, mille kavatsesime mannekeeni sisse panna, jootes komponendid plekk -jootet kasutades. Vooluring peaks välja nägema nagu ülaltoodud foto.

Iga kaabel tuleb ühendada Arduino Uno vastava pordiga ja lühiste vältimiseks on soovitatav katta juhtmestiku elektriline osa isoleerlindi abil.

3. samm:

Programmeerisime koodi Arduino tarkvara abil ja laadisime selle USB -kaabli abil Arduinole.

// puhver madalate sageduste filtreerimiseks#define BSIZE 50 float buf [BSIZE]; int bPos = 0;

// südamelöögi algoritm

#define THRESHOLD 4 // tuvastuslävi unsigned long t; // viimati tuvastatud südamelöökide ujuk lastData; int lastBpm;

tühine seadistus () {

// jadaühenduse initsialiseerimine kiirusega 9600 bitti sekundis: Serial.begin (9600); pinMode (6, VÄLJUND); // deklareerige vibraator 1 pinMode (11, OUTPUT); // kuulutage vibraator 2 pinMode (9, OUTPUT); // kuulutage vibraator 3}

void loop () {

// lugeda ja töödelda anduri sisendit analoogpingel 0: float töödeldudData = processData (analogRead (A0));

//Serial.println(processedData); // tühistage see, et kasutada jadaplotterit

kui (töödeldud andmed> THRESHOLD) // üle selle väärtuse loetakse südamelöögiks

{if (lastData <THRESHOLD) // esimest korda läve ületades arvutame BPM {int bpm = 60000 /(millis () - t); if (abs (bpm - lastBpm) 40 && bpm <240) {Serial.print ("New heartbeat:"); Seeriaprint (bpm); // kuva ekraanil bpms Serial.println ("bpm");

kui (bpm> = 95) {// kui bpm on suurem kui 95 või 95…

analogWrite (6, 222); // vibraator 1 vibreerib

analogWrite (11, 222); // vibraator 2 vibreerib analogWrite (9, 222); // vibraator 3 vibreerib} muu {// kui ei (löögisagedus on madalam kui 95)… analogWrite (6, 0); // vibraator 1 ei vibreeri analogWrite (11, 0); // vibraator 2 ei vibreeri analogWrite (9, 0); // vibraator 3 ei vibreeri}} lastBpm = bpm; t = millis (); }} lastData = töödeldudandmed; viivitus (10); }

float processData (int val)

{buf [bPos] = (ujuk) val; bPos ++; kui (bPos> = BSIZE) {bPos = 0; } ujuki keskmine = 0; jaoks (int i = 0; i <BSIZE; i ++) {keskmine+= buf ; } return (float) val - keskmine / (float) BSIZE; }

4. samm:

Projekteerimisprotsessi käigus pidime arvestama rõhu punktide paiknemisega kehas, et teada saada, kuhu vibratsioonimootorid paigutada, ja valisime neist kolm.

5. samm:

Kantava saamiseks värvisime esmalt lihavärvi käepaela musta värvi abil, järgides toote juhiseid.

6. samm:

Kui meil oli käepael, tegime papist käsitsi mannekeeni neli auku. Kolm neist valmistati kolme vibratsioonimootori ekstraheerimiseks, mida kasutasime elektriahelas, ja viimane tehti pulsianduri paigutamiseks mannekeeni randmele. Peale selle tegime käepaelale ka väikese lõike, et see viimane sensor nähtavaks teha.

7. samm:

Hiljem tegime papist käe alumisel küljel viimase augu, et ühendada ja lahti ühendada arvutist USB -kaabel Arduino plaadiga, et vooluahelat toita. Tegime viimase testi, et kontrollida, kas kõik töötab hästi.

8. samm:

Et anda oma tootele kohandatavam disain, joonistame ja lõikame granaatvärviga ringi, millesse õmblesime elektriliste südamelöökide kujutamiseks mõned jooned.

9. samm:

Lõpuks, kui must käepael kattis vibratsioonimootoreid, lõikasime ja õmblesime kantavale kohale kolm väikest südant, et teada nende asukohta.