Көзді анықтағыш: 6 қадам (суреттермен)

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

Бұл нұсқаулық AD8232 модификацияланған ЭКГ (электрокардиограмма) сенсорынан, LM324-N төрт оптикалық күшейткіштен, Arduino Uno R3-тен және үйден жасалған бас таспасынан «көзді анықтағышты» қалай жасау керектігін түсіндіреді.

Детектордың екі шығысы бар: біреуі сол көзді жұмғанда, екіншісі оң жақта көзді жұмғанда.

Екі көзді қамтитын қалыпты жыпылықтау еленбейді.

Бұл схемаға қосымшалар мыналарды қамтиды:

• ойын интерфейстері
• көмекші технология

Бірнеше құрал қажет … тек дәнекерленген темір мен өткір пышақ.

Кері қайтарылатын сенсордың модификациясы сізге қажет:

• екі жолды кесіңіз
• екі дәнекерлеу көпірін/шортты қосыңыз
• қысқа сымды сілтемені қосыңыз

Компоненттердің болжамды құны - 15,00 доллар

Суреттер

• Мұқабадағы фотосуретте көзді ағытатын детектордың жақын көрінісі көрсетілген
• 2 -суретте бас таспасының шамамен орналасуы көрсетілген.
• Бейнеде жыпылықтау детекторының жұмыс істеп тұрғанын көруге болады. Әр көзге бірінен соң бірі үш рет көзді қысу жасалады.

1 -қадам: бөлшектер тізімі

Келесі бөліктер https://www.aliexpress.com/ сайтынан алынды.

• 1 тек AD8232 ЭКГ жүрек мониторы модулі
• Тек 1 Arduino Uno R3

Келесі бөліктер жергілікті түрде алынды:

• 1 тек LM324 квад-оп-амп
• 1 ғана 220К Ом резисторы 1/8 ватт
• 1/8 ватт 2 ғана 120К Ом резисторы
• 1 ғана 15К Ом резисторы 1/8 ватт
• 1/8 ватт 2 ғана 10К Ом резисторы
• 1/8 ватт 1 ғана 1200 Ом резистор

Қолда бар әр түрлі заттар:

• нан тақтасы
• бұралған мыс сым
• дәнекерлеу

Компоненттердің болжамды құны - 15 доллар

2 -қадам: Схема

«Көзді анықтағыш» схемасы 1 -суретте көрсетілген

Схема AD8232 ЭКГ өзгертілген жүрек датчигі модулін, LM324 төрткөзділік күшейткішті, Arduino Uno R3, бірнеше резисторды және екі светодиодты қамтиды.

AD8232 шығыс толқындық формасы шамамен 1,5 вольтты тұрақты токқа ауысады.

Сол жақ көз жыпылықтаған кезде AD8232 шығыс толқыны 3,3 вольтке көтеріледі. Толқынның формасы 2,8 вольттан асқанда, 2-суретте көрсетілгендей, сол жақтағы жыпылықтайтын компаратордың шығысы нөлден 5 вольтке дейін өзгереді.

Оң жақ көз жыпылықтаған кезде AD8232 шығыс толқыны формасы нөлдік вольтке түседі. Толқынның формасы 0,2 вольттан төмен түссе, оң жақтағы жыпылықтаушы компаратордың шығысы 3-суретте көрсетілгендей нөлден 5 вольтке дейін өзгереді.

Қалыпты жыпылықтаулар шығуға әсер етпейді, өйткені олар екі симуляциялық көздің баламасына тең және AD8232 шығысының бір уақытта екі қарама -қарсы бағытта жүруі мүмкін емес.

AD8232 гельмен қапталған ЭКГ жастықшалары мен сымдардың жиынтығымен жабдықталған. Бірнеше рет қолданғаннан кейін төсемдер құлап кетеді. Бұған қарсы болу үшін мен ескі байлам мен велкродан жасалған таспаға қалайы болат жастықшаларды жаптым. Бұл жолақты қалай салу керектігі туралы толық ақпарат осы мақалада берілген.

3 -қадам: AD8232 схемасының модификациясы

Өзгертілмеген тақта 1 -суретте көрсетілген

Жүрек мониторы ретінде ЭКГ сымдары келесі түрде қосылады:

• Оң қол RA -ға қосылған
• Сол қол LA -ға қосылған
• Оң аяғы RL -мен байланысқан

Өзгертілген тақта 2 -суретте көрсетілген

Өзгерістерден кейін жетекші болады:

• Оң жақ қасы RA -ға қосылған
• Сол жақ қасы LA -ға қосылған
• Маңдай RL -ге қосылған

Бастапқы схема

Түпнұсқа жүрек мониторының блок -схемасы 3 -суретте көрсетілген.

Бұл диаграмма Sparkfun «Heart Monitor» схемасындағы [1] компоненттердің мәндерін AD8232 «Функционалды блок диаграммасына» [2] сәйкестендіру арқылы жасалған.

Жүрек мониторы ретінде қолданған кезде AD8232 приборларының күшейткішінің екі кірісі де 10М резисторлар арқылы 3,3 вольтты жеткізу рельсіне қосылады. Аспап күшейткіші, егер екі кіріс сымдары орташа рельстік потенциалға жақын болмаса, жұмыс істей алмайды.

Орта рельс потенциалы RLD (оң жақ аяғы жетегі) қорғасынынан аяғыңызға кішкене (10uA) ток енгізу арқылы алынады. Біз сіздің денеңізді резисторлардың бірі ретінде қолданатын кернеу бөлгішті тиімді құрдық.

RLD жетекшісінің нақты мақсаты AD8232 деректер парағында түсіндірілген … Мен оған тек басқа көзқараспен қараймын.

Өзгертілген схема

Схема модификациясының блок -схемасы 3 -суретте көрсетілген.

Жүрек соғуын іздеудің орнына, көзді анықтаушы электр потенциалының айырмашылығын іздейді. Сондықтан ол үнемі толық жұмыс істеуі керек … аспап күшейткішінің екі кірісі де Вреф (1,5 вольт) сияқты орташа рельсті потенциалға байлануы керек.

Бұған 10М резисторлардың екеуін де 3,3 вольтты кернеуге қосатын жолды кесу және кішкене сым арқылы Врефке қосылу арқылы қол жеткізуге болады. Аспаптық күшейткіштің екі кірісі де орташа рельс потенциалында, яғни AD8232 шығысы шамамен 1,5 вольтты тұрақты токқа ауысады.

Бізге сондай -ақ RLD сымының қажеті жоқ … сіздің денеңізді орта рельс потенциалына көтеру арқылы жүйенің CMRR (жалпы режимді қабылдамау коэффициенті) жақсарту үшін осы сымды қолданайық. Бұл жолды AD8232 RLD түйреуішіне кесу және Vref -ке кесу ұшын қосу арқылы қол жеткізіледі.

AD8232 мәліметтер парағы RLD және RLDF (оң жақ диск жетегінің кері байланысы) түйреуіштерін екі өткізгішті тізбекті пайдалану кезінде қысқа тұйықталуды ұсынады. Бұл конденсаторды осы екі түйреуішке қосу арқылы жетеді.

Әдебиеттер

[1]

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

[2]

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

4 -қадам: Баста

Бастағы белдік ескі баудан, ұзындығы Velcro және бірнеше Velcro ілгектерінен жасалған. Құрылыс бөлшектері 1..4 суреттерде көрсетілген

Жастықшалар жіңішке қаңылтыр табақшадан жасалған … мен ескі бояу ыдысының түбін қолдандым … және сол қаңылтыр табақшадан кесілген тар ілгектермен бауға бекітілген. Бұл жастықшалардың бастың айналасында сырғып кетуіне мүмкіндік береді.

Металл жастықшалардың шеттерін файлмен өңдеп, түйісетін беттерді аздап сүртіңіз. Дәнекерленген жүрек мониторы ашық металл ілгектерге әкеледі.

Жастықшалардың теріге жақсы әсер етуі маңызды … медициналық контактілі гель ұсынылады, бірақ мен қолмен ылғалдандырғыштың да жұмыс істейтінін байқадым.

Тақтаның өлшемі маңызды емес … мен енін кішірейте отырып, тығыздықтар аралығын жақынырақ тәжірибе жасап көрдім.

5 -қадам: Бағдарламалық қамтамасыз ету

Нұсқаулар

Қосылған «wink_detector_4.ino» файлын Arduino -ға жүктеп, іске қосыңыз.

Ескертулер

Код өте қарапайым … ол екі көзді анықтаушы шығысының әрқайсысына сауалнама жүргізеді және компаратор күйін өзгерткен сайын сәйкес жарықдиодты жыпылықтайды.

Бірақ ұстау бар … күшті көздер қарсы жарықдиодты жыпылықтауға әкелуі мүмкін.

1-суреттегі жоғарғы ізде AD8232 шығысы нөлдік вольтке дейін төмендегенін көрсетеді. Оң жақ көзді салыстыру құралы (төменгі із) мұны оң көздің жыпылықтауы ретінде қабылдайды және жалған шығыс шығарады.

Фото 2-де сол жақ көздің жыпылықтауы үшін екі компаратордың шығысы көрсетілген. Оң жақ компаратор сол жақ көзді бұру басталғаннан кейін де 800mS жалған шығыс шығарады.

Мұны айналып өту үшін бағдарламалық жасақтама шешімі пайдаланылады … бірінші детекторда жыпылықтау екінші детекторды 1 секундқа өшіреді. Бұл кезең код тақырыбында реттеледі,

6 -қадам: Қорытынды

Бұл нұсқаулықта Sparkfun AD8232 «Жүрек мониторын» «Көзді анықтаушыға» қалай өзгерту керектігі түсіндірілген.

Сондай-ақ, реттелетін бас таспаның құрылысы туралы мәліметтер келтірілген.

Arduino коды AD8232 шығысының күші бар кезде көзді ашып түсуіне байланысты жалған триггерлерді жояды.

Бұл схемаға қосымшалар мыналарды қамтиды:

• ойын интерфейстері
• көмекші технология

Компоненттердің болжамды құны - 15,00 доллар

Менің басқа нұсқауларды көру үшін мына жерді басыңыз.