Ұйықтауға арналған ИҚ термометрі: 5 қадам

2024 Автор: John Day | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-30 10:23

Жақында бұл Lazy Old Geek (L. O. G.) AliExpress.com сайтынан MLX90614 IR жылу модулін сатып алды. Суреттерді қараңыз

Бұл үшінші суретте көрсетілген маңдай мен құлақ термометрлерінде қолданылатын сенсордың бір түрі. Олар байланыссыз деп аталады, себебі сенсордың нақты элементі теріге тимейді.

Мен мұны ұйықтап жатқанда терінің температурасын өлшеу үшін қолданғым келді. Менің ойымша, жалпы консенсус - ұйықтап жатқанда дене температурасы төмендейді, содан кейін оянғанда көтеріледі.

Міне қызықты мақала:

www.sleep.org/does-your-body-temperature-c…

«Ол ең төменгі нүктеге жеткенше, таңертең оянудан бірнеше сағат бұрын. «

«Температура ұйықтауды анықтайтын маңызды бөлік болғандықтан, көздің жылдам қозғалысы (REM) кезінде сіздің миыңыздың температураны реттейтін жасушалары өшіп, сіздің дене температураңызды жатын бөлмеңіздің қаншалықты жылы немесе салқын екендігіне қарай анықтауға болады.. »

Міне басқа:

www.tuck.com/thermoregulation/#:~:text=Wha…

«Кешке дейін дене температурасының шыңынан ояну алдында ең төменгі нүктеге дейін сіз дене температурасының 2 градус Фаренгейтке төмендеуін сезінесіз.

Ұйқы кезінде ми мен дененің температурасы төмендейді. NREM-ұйқы эпизодының ұзақтығы, соғұрлым температура төмендейді. Керісінше, REM ұйқысы кезінде мидың температурасы жоғарылайды. Дене мен мидың температурасын бақылау ұйқының реттелуімен тығыз байланысты ».

Сондықтан мен түні бойы дене қызуын өлшегім келді.

1 -қадам: ИҚ термометрінің дизайны

Менің дизайным MLX90614 IR температуралық сенсорды аралықпен бірге қолдану, сондықтан терінің қашықтығы тұрақты болып қалады. Сондықтан мен ұйықтау үшін CPAP маскасын киемін және оған IR сенсорын бекітемін. (Мүмкін сіз жай ғана бас орамын қолдана аласыз). Мінсіз орын - уақытша артерия, бірақ мені нақты температурадан гөрі температураның өзгеруі қызықтырады.

IR сенсоры ақпаратты түні бойы белгіленген аралықта сақтайды (мен 30 секундтан бастадым, бірақ қазір 5 минут қолданамын). MLX90614 сонымен қатар сенсордың қоршаған ортаның температурасын өлшейді.

Мен сондай -ақ DHT22 температура/ылғалдылық сенсорын қоршаған орта жағдайын бақылау үшін қолданамын. Деректер microSD картасында сақталады.

DS3231 RTC (Real Time Clock) уақытты қадағалап отырады.

ҚҰРЫЛҒЫ АҚПАРАТЫ:

MLX90614 IR температура сенсоры

Кернеу: 3В (5В нұсқасы да бар)

Интерфейс: I2C (SCL/SDA)

Arduino кітапханасы: Adafruit кітапханасы

DS3231 RTC нақты уақыт сағаты

Кернеу: 3.3-5.5В

Интерфейс: I2C (SCL/SDA)

Ерекшеліктер: батареяның резервтік көшірмесі

Arduino кітапханасы:

microSD адаптері

Кернеу: 3.3В (өзгертілген)

Интерфейс: SPI (SCK/MISO/MOSI/CS)

Ерекшеліктері: IC деңгейінің түрлендіргіші

Arduino кітапханасы: SPI

DHT22

Кернеу: 3.3-6В

Интерфейс: цифрлық бір сымды автобус

Ерекше өзгешеліктері:

Arduino кітапханасы: adafruit/DHT-сенсор-кітапхана

3.3V Micro Pro Arduino

3.3 В кернеуі

Мүмкіндіктер: ATmega32U4 микроконтроллері

Өзгерту: DS3231

Мен сатып алған AliExpress модулі LIR2032 қайта зарядталатын батареяға арналған болуы керек. Зарядтау тізбегі жұмыс істемейді. Мен оны сынап көрдім. Шамамен бір тәуліктен кейін батареясы таусылды.

Интернетте біраз іздегеннен кейін мен бұл мақаланы таптым:

www.onetransistor.eu/2019/07/zs042-ds3231-…

Мен бұл талдаумен келісемін, бірақ LIR2032 жеткілікті мөлшерде зарядталады деп ойладым, бірақ шамадан тыс емес. Мен қателестім. Менің DS3231 ZS-042 деп белгіленгенімен, мақалада сәл өзгеше болды, бірақ бәрі бірдей. Сондықтан мен суретте көрсетілген диодты ажыратып, CR2032 батареясын орнаттым. Диодсыз модуль батареяны зарядтауға тырыспайды. Енді DS3231 дұрыс ажыратылады, тіпті қуат ажыратылғанда да, батарея ұзақ жылдар бойы жақсы болуы керек.

МОДИФИКАЦИЯ: microSD адаптері

Мен AliExpress.com сайтынан microSD адаптерін сатып алдым. Ол 5В микроконтроллермен жұмыс істеуге арналған, сонымен қатар IC деңгейлік ауыстырғышты қамтиды. Қолдану үшін мен 3,3 В қуатын қолданамын, сондықтан кернеу реттегішінің шығысына кірісті қысқарттым. (Деңгей ауыстырғыш 3.3В сигналдарымен жақсы жұмыс істейтін сияқты). Мен 3.3В түрлендіруді сары лакпен белгілеймін. Схема қоса беріледі.

2 -қадам: Жабдық

ЖАБДЫҚ:

Дәл қазір мен мұны техникалық -экономикалық негіздеме деп санаймын, сондықтан мен схеманы құрдым және схемаға сәйкес схеманы бөлдім. Екінші суретте негізгі бөліктер көрсетілген.

3 -қадам: IR және маска

IR сенсоры үшін, MLX90614, мен оны нанға қосу үшін 4 сымды кабель жасадым. Мен IR сенсорына аралықты ыстық желіммен жапсырдым. Сенсор аралықтың шетінен шамамен 2 мм қашықтықта орналасқан.

Мен инфрақызыл сенсордың артқы жағына Velcro жабысқақ бөлігін жаптым. Менің CPAP маскасының бүйіріне мен желімделген желім таспасын жаптым. Енді IR сенсоры Velcro көмегімен орнында ұсталады. CPAP маскасы оны менің теріме ұстайды.

Анықтама: Бұл суреттерден кейін мен сенсорды оң жаққа жылжыттым, өйткені мен әдетте сол жағымда жатырмын және бұл ыңғайсыз болды.

Орналасқан жері: Маңдай термометрін кейде уақытша артериялық термометр деп атайды, ол маңдайдан өтеді:

www.researchgate.net/figure/Scanning-the-t…

Қосылған сурет осы веб -беттен алынған.

Енді мен IR сенсорым 12 немесе 14 -ші жерде орналасқан деп ойлаймын, бірақ мен үшін температура маңызды емес. Мен көбінесе уақыт өте келе температураның өзгеруіне қызығамын, сондықтан орналасуы маңызды болмауы керек.

4 -қадам: Arduino бағдарламасы

Эскизде уақытты көрсету үшін DS3231 қолданылады. Эскиздің басталу уақыты (жазуды бастау), тоқтату уақыты мен жазу аралығы бар. Ол күнді, сағатты (ондық), DHT22 температурасын, RH, MLX90614 қоршаған ортаның температурасын және ИҚ температурасын CSV (үтірмен бөлінген мән) файлына жазады. (Мен бұл файлды оқу үшін Microsoft Excel қолданамын)

Жазғы уақыт маған қиын болды. Мен Дж. Кристенсеннің келесі жолын таптым:

forum.arduino.cc/index.php?topic=96891.0

github.com/JChristensen/Timezone

Мұны пайдалану үшін алдымен RTC -ді UTC -ке (Үйлестірілген әмбебап уақыт) қою керек, бұл уақыт Гринвичте, Англия. Мен мұны қалай жасау керектігін білмедім, бірақ мақаланы таптым:

www.justavapor.com/archives/2482

Оны таулы уақытқа қайта жазыңыз (қоса берілген) UTCtoRTC.ino

Бұл DS3231 UTC уақытын тау уақытына қарағанда 6 сағатқа кешіктіреді

Содан кейін мен эскизге уақыт белдеуін енгіздім. Шынымды айтсам, мен оны тексермедім, сондықтан ол жұмыс істейді деп ойлаймын.

Бағдарламалық қамтамасыз ету/жабдықты орнату

Қосымша кітапханалар қажет:

github.com/PaulStoffregen/DS1307RTC

github.com/JChristensen/Timezone

github.com/adafruit/Adafruit-MLX90614-Libr…

github.com/adafruit/DHT-sensor-library

CR3232 батареясын DS3231 RTC -ге орнатыңыз. 3.3V Arduino Pro Micro -ге қосылыңыз.

UTC -ті RTC.ino -ға іске қосыңыз. Бұл DS3231 -ді UTC (Гринвич уақыты) деп орнатады.

MicroSD картасын пішімдеңіз. Мен Windows қолданамын, форматы FAT32. Оны microSD картасының адаптеріне салыңыз.

IR сенсорын орнатыңыз және қосыңыз.

Infrared.ino нобайын жүктеңіз

Түннен кейін сіз microSD картасын алып тастап, оны компьютерге қосуға болады.

Night.csv Excel бағдарламасымен ашылуы мүмкін (оны Libre Office көмегімен ашудың жолы бар (ақысыз))

5 -қадам: Тестілеу және қорытынды

Мен MS Excel көмегімен microSD картасын оқыдым. Электрондық кестеде мен IRTemp -96 болып табылатын Айырмашылық деп аталатын басқа баған жасаймын. Бұл температураның 96F айналасындағы өзгеруін көрсетеді. Содан кейін Айырмашылықпен салыстырғанда ондық сағатты пайдаланып диаграмма құрамын. Диаграмма түні бойы температураның өзгеруін көрсетеді (нақты температура емес).

18 тамызға мен түсініктемелерім бар файл мен диаграмманы қостым.

Кейбіреулер әдеттегі түн температура төмендеген кезде, ол оянғанға дейін бірнеше сағатқа дейін көтеріледі. Диаграмма осы үлгі бойынша жүретін сияқты.

Мені қызықтыратын нәрсе - бұл көтеріле бастаған кездер, бұл REM ұйқысы болуы мүмкін. Менде Withings ұйықтау төсегінен ұйқы туралы мәліметтер бар, сол түні мен 3:15 тен 4:50 дейін REM ұйқысында болдым дейді. Бұл инфрақызыл инфрақұрылым графигіне сәл көтерілгенде сәйкес келеді. Withing сонымен қатар REM -ді 1: 30 -дан 2 -ге дейін көрсетеді, бұл IR көрсететіндей кең емес.

Ескерту: Бұл менің Fitbit немесе Go2Sleep сақинаммен мүлдем келіспейді.

19 тамызға мен түсініктемелері бар диаграмманы қостым. Бұл ерекше түн болды, өйткені мен терезелерімді аштым, бірақ шамамен 10 миль қашықтықта жабайы өрт болды, түтін мен күл ұшып кетті. Мен ұйықтауға барған кезде, мен жылы жақта болдым және жақсы ұйықтамадым.

Қорытынды:

Сондықтан менің қондырғым мен қалаған нәрсені жасайды.

Мен IR температурасы мен REM ұйқысы арасындағы ықтимал байланысты көріп, әрі қарай тестілеуді жоспарлағаныма өте қуаныштымын.