Õe kasti: 7 sammu

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

„Nurse Box” on isiklik elutähtis skannerisüsteem, mida inimene saab kasutada kodus, et regulaarselt kontrollida oma temperatuuri ja pulssi ilma igasuguste pingutusteta. Õdekast salvestab ja salvestab teie temperatuuri ja pulsisageduse andmed ning läheb isegi ühe sammu võrra kaugemale, et saata teile hoiatus, kui elutähtsad elemendid on ületanud ohutustase. See ideaalne versioon aitab teil säilitada olulisi terviseandmeid analüüsimiseks ja annab teile teada, kui midagi on valesti. „Nurse Box” ei asenda mingil juhul arsti ega hädaolukorras reageerijat, vaid pigem automatiseeritud õde, kes kontrollib teid nii sageli kui soovite ja ütleb teile, kui mõni oluline teave tabelist välja jääb.

Samm: esialgsed plaanid ja selle areng:

Esialgne plaan oli projekteerida õdeboks, nagu eespool kirjeldatud, täielikult toimiva temperatuuritundliku pulsitundliku ahelaga. Esialgu tahtsin lisada androidrakenduse, mis visualiseerib neid andmeid õdekastist saadetuna.

Mõningase konteksti pakkumiseks peale keskkooli laboriklassides nõutavate minimaalsete vooluringide tegemise ei loonud ma enne selle semestrit kunagi ühtegi vooluringi. Olin rohkem programmeerija ja tundsin end mugavalt keeruliste koodide, mitte lihtsate ahelatega tegelemisel. Kui ma registreerusin professor Charles Mallochi juurde 297DP -le, teadsin, et see läheb mu mugavustsoonist välja, kus mul on suur ebaõnnestumise võimalus. Püüdsin oma eesmärgiprojekti mõistlikult raske hoida, sest teadsin, et kui sihin midagi raskemat vaid seetõttu, et mu eakaaslased töötavad keerukamate projektide kallal, olen lõpuks lühike ja pettunud. Niisiis, esialgne plaan polnud paberil midagi keerukat, vaid seisis minu jaoks isiklikult järsu õppimiskõvera tipus. Testisin arvukalt miniahelaid, püüdes mõista arduino vooluahela juhtimist ja kuidas seda koodiga manipuleerida. Lugesin palju Arduino kohta ja töötasin läbi kogu SparkFuni leiutajakomplekti. See oli protsess, kuid fantastiline viis ahelate ja koodi tõeliseks mõistmiseks. Pärast paarinädalast leiutajakomplekti uurimist alustasin oma missiooni. Töötasin temperatuuriahela kallal, mille mõistmiseks ja kodeerimiseks kulus paar nädalat. Kuigi otsesed rakendused eksisteerisid veebis, tahtsin iga koodirida ise mõista ja teha. Pulssikiirus oli keerulisem, kuna see käsitles erinevat tüüpi kondensaatoreid ja IC-LM324. See muutis minu vooluahela keeruliseks ja pidin andmete visualiseerimiseks tagasi võtma oma plaanid Bluetooth -mooduli ja Android -rakenduse lisamiseks. See on teostatav ja ma lugesin juba palju ning sain teada, mida selle rakendamiseks tegema pean, kuid aeg oli piiratud.

Samm 2: Uuringud tehtud:

Uurimistöö oli selle projekti ja selle kursuse üks lahutamatumaid ja aeganõudvamaid aspekte. Veetsin nii palju tunde kui suutsin aru saada arduino ja vooluahelate muidu abstraktsetest mõistetest. Lülitusskeemi vaatamine ja komponentide paigutamine ei ole raske osa- see on lülitusskeemi väljatöötamine või arusaamine, miks skemaatika google'is nii ilmus. Selle projekti eesmärkide ja visiooni kujundamisel oli võtmetähtsusega teavet elutähtsate elementide kohta ja selle mõistmist, mida andmed tähendasid ja kuidas neid kõige paremini õe kasti kasutajale esitada. Ma ei leidnud, et teaduslikud artiklid oleksid nii kasulikud kui lihtsustatud tekstid ja YouTube'i videod, mis ahelas voolu katkestasid. Enamasti mäletan pärast lugemist, et jõllitasin oma vooluringi, mõistes, et "see töötab, kuid mitte nii, nagu ma arvan, et see töötab". Teooria tundmine tundides oli väga erinev sellest, kui lugesite teooriat, otsides võimalust seda projekti rakendada. Kõik, mis tundus sama ebaoluline kui takisti õpiku skeemil, muutus oluliseks. Õpitud mõisted olid hindamatud. Läksin isegi traadita side ja Diffie-Helmani võtmevahetuse turvakrüptimise küüliku auku, et rakendada turvalist viisi süsteemist andmete saatmiseks telefoni. Ausalt öeldes oli kogu projekti kõige põnevam osa viis tundi, mis kulusid krüptograafia, Ceasari šifri, RSA algoritmi ja Diffie-Helmani algoritmi mõistmisele. Kuid ma ei suutnud projekti viia tasemele, kus oleksin võinud rakendada mõnda neist hämmastavatest uutest asjadest, mida projekti jooksul õppisin.

3. etapp: esinenud raskused:

Väljakutsed jagunesid kahte ossa: isiklikud ja arendavad. Isiklikud väljakutsed alahindasid teiste klasside jaoks kuluvat aega, mis kulus aega, mille kavatsesin selle projekti jaoks jätta. Paremad ajajuhtimisoskused ja puhtam ülevaade suurest pildist oleksid aidanud mul kogu projekti õigeaegselt lõpetada, mitte skaleeritud versiooni.

Arenguprobleeme oli palju. Mõistete mõistmine võttis aega ja palju lugemist. Rakendamine oli endiselt raskem, sest kõverpallid, nagu katkine leivaplaat ja osad, mis tuli asendada oluliste osadega, muutsid uurimise raskemaks, kuid lõbusamaks. Koodi käivitamine oli okei, kuid veendudes, et see tegi seda, mida ma arvasin, kaasnes palju mitmemõõtmelise näppimisega ja kõige raskem oli see, et ma ei teadnud, mida otsisin. Lõpu poole muutusid arenguprobleemid olulisemaks, kui proovisin rakendada Bluetooth -moodulit ja see hõlmas kogu vooluringi uuendamist. Teine probleem on Nurse Boxi pakutav täpsus. Temperatuuri väärtused on välja lülitatud ja nendega tuleb arvestada. Kui me peaksime temperatuuri saama suletud kehaosast, peame vooluringi struktureerima anduri kasutamise ja viskamise kihiga nii, et see oleks hügieeniline ja täpne.

Samm 4: M5 -s vajalikud muudatused:

Makerspace M5 oli ideaalne ruum selle projekti arendamiseks. Kui ma läksin esimesele nädalale pärast seda, kui olin valinud projekti, mille kallal soovisin töötada, ei oodanud ma palju õppida väljaspool elutähtsate ainete ja sellega seotud ahelate teemat. Makerspace võimaldas mul aga arutleda oma eakaaslastega nende projektide üle nii palju, kui ma oma projektist arvasin, ja selle käigus usun, et olen õppinud palju rohkem, kui oleksin pidanud. Ayan Sengupta projekt mustrite sobitamise kohta õpetas mulle nii palju masinõppest, koolitusrobotitest ja omavektorite kasutamisest (lõpuks!). Stephen Lendli projekt ilmateate kuvamiseks peeglis tutvustas mulle Raspberry Pi-d ja aitas mul mõista API-de ja Pythoni jõudu süsteemi reaalajas värskenduste saamiseks. Ben Button ja mina istusime välja, et välja selgitada transistorid ja kuidas seda saaks kasutada rootori pööramiseks järjestikuse voolu abil. Ma sain sellest tegijaruumist rohkem kasu kui see, mida ma panin, ja see oli peamiselt tänu kultuurile, mida see koht toetas, kus me võisime kelleltki midagi õppida. Mina isiklikult ei täiustaks selles ruumis midagi, kuid kindlasti soovin, et kasutaksin ära ruumi rohkuse teadmisi, pannes nad oma projekti kohta kommenteerima ja ideid pakkuma.

5. samm: saavutused:

Õdede kastiga seotud saavutused olid alandlikud. Temperatuuri- ja impulssanduri vooluahel nullist on ausalt öeldes kõik, mida saan demos näidata kui saavutust, mis ei ütle palju. Kuid see protsess on mulle õpetanud rohkem kui ükski tekst, mida olen viimase kahe kuu jooksul lugenud. Õppisin palju inimese elutähtsuse, selle taga oleva bioloogia ja selle mõõtmise füüsika kohta. Arendasin vooluahelaid nullist ja võrdlesin neid olemasolevate mudelitega ning õppisin selle käigus ahelate loomisel tekkinud lõkse. Mõistsin lõpuks arduino seost ja kasutamist ning seda, kuidas paremini projektis osaleva IC andmelehti lugeda. Nagu mainitud, õppisin selle klassi jaoks peaaegu kõike, mida ma krüptograafia kohta tean, ja arvan, et praegu on mul põhiteadmised Pythonil töötlemata turvasüsteemi väljatöötamiseks. Tundsin end isegi nii motiveerituna, et hakkasin kirjutama algoritmi Diffie-Hellmani krüptograafia jaoks. Lisaks õppisin kursuse ajal oma eakaaslastelt palju masinõppe, mustrite sobitamise, vaarika Pi ja transistoride kohta. Samuti õppisin Androidi stuudiost Androidi rakenduse kohta ja tean, et võin suvel sealt jätkata kogutud andmete visualiseerimiseks.

Samm 6: Kuidas luua oma õe kasti

Eesmärgi mõistmine on esmatähtis. Mul oli tohutu vale tõlgendus impulsi ja rõhu kontseptsioonist, mis pani mind kahe nädala võrra tagasi. Kui mõisted on maas, soovitaksin alustada väga algelistest ahelatest, kui te pole ahelatega nii tuttav kui mina. Enne keerulise vooluahela loomist on oluline tutvuda osade ja seadmete toimimise ning süsteemi üldise vooluga. Kui see on tehtud, on oluline jagada projekt etappideks ja läbi töötada. Ma murdsin projekti temperatuurianduriks, pulsianduriks, Bluetooth-mooduliks ja android-rakenduseks. etapid. Väga kiiresti mõistsin, mida võin loota selle piiratud aja jooksul, mida mul oli, ja mida mitte. See aitab töötada väga realistlikult ja hoiab kogu projekti hirmutavana. Veebisaidi juhiste pimesi järgimine tooks kaasa palju probleeme ja äärmiselt piiratud funktsionaalsust. Tahaksite mõista, kuidas teie vooluahel käitub, et saaksite seda kohandada selliseks, nagu te seda ette kujutate. Mis puutub pooleliolevatesse projekti osadesse- bluetooth moodul ja androidi rakendus, siis teen seda, töötades eraldi bluetooth mooduli seadistamise ja vastuvõtmise kallal ning seejärel integreerides selle ahelasse vajalike muudatustega.

Arduino kood hõlmab järjestikuse voo aktiveerimist, vastuvõtmist ja silmuse andmete töötlemist. Kui see on arusaadav, peate otsima, kuidas pordi aktiveerida või andmeid vastu võtta. Sellel on kindel loogiline jaotus ning koodi silumine ja vooluahela mitme meetri abil analüüsimine on suurepärane võimalus.

Samm: järgmised sammud:

Nurse Boxil on kasutaja seisukohast võimas roll. Sellegipoolest piirame praegusel kujul Nurse Boxi andmeedastust traadita ühenduse vahetus läheduses Bluetoothiga. Kui suudame arduino uuendada Raspberry Pi -ks, millega oleksin pidanud tagantjärele alustama, saame hõlpsasti kasutada Wifit pikaajaliseks andmeedastuseks, mille tulemusel võib kasutaja või näiteks lähedase sugulase isiklik arst olla hoitakse elutähtsate suhtes silmus. Võib lisada rohkem elujõudu, näiteks survet, ja see muudab õdekarbi veelgi tugevamaks. Kasutus- ja viskekomponendi lisamine temperatuurianduri kohale, ilma et see kahjustaks täpsust, on oluline, kui peaksime temperatuuri mõõtma suletud kehaosadelt. Tõhususe ja täpsuse täpsustamine ning andmevoo optimeerimine ja andmete edastamise tagamine on viimased sammud, enne kui Nurse Boxi kasutajale tutvustatakse. Ühiskonnas on kindel vajadus ja ruum isikliku elutähtsa skanneri kontseptsiooni järele, mis pakub sama palju kui Nurse Box. Ees ootab palju väljakutseid, kuid usun, et tasub proovida.