Өмір Arduino биосенсоры: 22 қадам

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

Сіз құлап, орнынан тұра алмадыңыз ба? Сонымен, Life Alert (немесе оның бәсекелес құрылғыларының әртүрлілігі) сіз үшін жақсы нұсқа болуы мүмкін! Алайда, бұл құрылғылардың бағасы өте жоғары, жазылу бағасы жылына 400-500 долларға дейін жетеді. Life Alert медициналық дабыл жүйесіне ұқсас құрылғыны портативті биосенсор ретінде жасауға болады. Біз осы биосенсорға уақыт бөлуді ұйғардық, өйткені біздің ойымызша, бұл қауымдастықтың мүшелері, әсіресе құлау қаупі бар адамдар қауіпсіз.

Біздің нақты прототипіміз киюге болмайтынына қарамастан, құлау мен кенеттен қозғалысты анықтау үшін оны қолдану оңай. Қозғалыс анықталғаннан кейін, құрылғы қолданушыға дабыл дыбысын шығармас бұрын сенсорлы экрандағы «Сіз жақсы ма» түймесін басуға мүмкіндік береді, бұл сізге көмек қажет екенін көрсетеді.

Жабдықтар

Life Arduino аппараттық схемасында тоғыз компонент бар, олар $ 107.90 дейін қосылады. Бұл тізбек компоненттерінен басқа, әр түрлі бөлшектерді сымға қосу үшін шағын сымдар қажет. Бұл схеманы құру үшін басқа құралдар қажет емес. Кодтау бөлігіне тек Arduino бағдарламалық жасақтамасы мен Github қажет.

Компоненттер:

Жарты өлшемді тақта (2,2 «x 3,4») - $ 5,00

Пьезо түймесі - $ 1.50

Резистивті сенсорлы экраны бар Arduino үшін 2,8 дюймдік сенсорлық қалқан - $ 34,95

9В аккумуляторлық ұстағыш - $ 3.97

Arduino Uno Rev 3 - $ 23.00

Акселерометр датчигі - 23,68 доллар

Arduino сенсорлық кабелі - $ 10.83

9В батареясы - $ 1.87

Breadboard Jumper Wire жиынтығы - $ 3.10

Жалпы құны: $ 107.90

1 -қадам: Дайындық

Бұл жобаны жасау үшін сізге Arduino Software бағдарламасымен жұмыс істеу, Arduino кітапханаларын жүктеу және GitHub -тен код жүктеу қажет болады.

Arduino IDE бағдарламалық жасақтамасын жүктеу үшін https://www.arduino.cc/kz/main/software сайтына кіріңіз.

Бұл жобаның кодын https://github.com/ad1367/LifeArduino., LifeArduino.ino ретінде жүктеуге болады.

Қауіпсіздік ережелері

Жауапкершіліктен бас тарту: бұл құрылғы әлі де дамуда және барлық құлдырауды анықтауға және хабарлауға қабілетті емес. Бұл құрылғыны науқасты бақылаудың жалғыз әдісі ретінде қолданбаңыз.

• Ток соғу қаупін болдырмау үшін қуат кабелі ажыратылмайынша, контур дизайнын өзгертпеңіз.
• Құрылғыны ашық судың жанында немесе дымқыл беттерде қолданбаңыз.
• Сыртқы аккумуляторды қосқанда, тізбек компоненттері ұзақ немесе дұрыс пайдаланылмаған соң қыза бастауы мүмкін екенін ескеріңіз. Құрылғы пайдаланылмаған кезде қуат көзінен ажырату ұсынылады.
• Тек акселерометрді құлдырауды сезіну үшін қолданыңыз; Бүкіл тізбек емес. Қолданылатын TFT сенсорлық экраны соққыға төтеп беруге арналмаған және сынуы мүмкін.

2 -қадам: кеңестер мен амалдар

Ақаулықтарды жою бойынша кеңестер:

Егер сіз бәрін дұрыс сыммен қосқаныңызды сезсеңіз, бірақ қабылданған сигналды болжау мүмкін емес болса, Биталино сымы мен акселерометр арасындағы байланысты күшейтіп көріңіз. Кейде бұл жерде жетілмеген байланыс көзбен көрінбесе де, мағынасыз сигналға әкеледі

Акселерометрден фондық шуылдың жоғары деңгейіне байланысты, сигналды тазарту үшін төмен өтетін сүзгіні қосу қызықтыруы мүмкін. Дегенмен, біз LPF қосу сигналдың шамасын таңдалған жиілікке тікелей пропорционалды түрде төмендететінін анықтадық

Дұрыс кітапхананың Arduino -ға жүктелгеніне көз жеткізу үшін TFT сенсорлық экранының нұсқасын тексеріңіз

Егер сенсорлық экран бастапқыда жұмыс істемесе, барлық түйреуіштердің Arduino дұрыс нүктелеріне бекітілгеніне көз жеткізіңіз

Егер сенсорлық экран әлі де кодпен жұмыс істемесе, мұнда табылған Arduino негізгі кодын қолданып көріңіз

Қосымша опциялар:

Егер сенсорлық экран тым қымбат, көлемді немесе сымы қиын болса, оны басқа модульге ауыстыруға болады, мысалы, Bluetooth модулі, өзгертілген кодпен, сондықтан құлдырау bluetooth модулін сенсорлық экранға емес, тіркеуге шақырады.

3 -қадам: Акселерометрді түсіну

Биталино с апактивті акселерометрді қолданады. Келіңіздер, біз не істеп жатқанымызды түсіну үшін оны бөліп алайық.

C apacitive - бұл қозғалыстың сыйымдылығының өзгеруіне сүйенетінін білдіреді. Сиеттілік - бұл компоненттің электр зарядын сақтау қабілеті, ол конденсатордың көлеміне немесе конденсатордың екі табақшасының жақындығына қарай артады.

Сыйымдылықты акселерометр массаның көмегімен екі пластинаның жақын орналасуын пайдаланады; үдеу массаны жоғары немесе төмен жылжытқанда, ол конденсатор пластинасын басқа пластинаға не одан әрі жақындатады, не сыйымдылықтың өзгеруі жеделдетуге айналатын сигнал жасайды.

4 -қадам: Электр сымдарын қосу

Fritzing диаграммасы Arduino өмірінің әр түрлі бөліктерін қалай біріктіру керектігін көрсетеді. Келесі 12 қадам осы тізбекті сымға қосуды көрсетеді.

5 -қадам: 1 -схема - Пьезо түймесін орналастыру

Схеманы құрудың бірінші қадамы - пьезо түймесін тақтаға қою. Пьезо түймесінде тақтаға мықтап бекітілген екі түйреуіш бар. Түйреуіштер қандай қатарларға бекітілгенін ескеріңіз (мен 12 және 16 -жолдарды қолдандым).

6 -қадам: 2 -ші тізбек - Пьезо түймесін сыммен қосу

Пьезо батырмасы тақтаға мықтап бекітілгеннен кейін үстіңгі түйреуішті (12 -қатарда) жерге қосыңыз.

Содан кейін, пьезоның төменгі түйреуішін (16 -қатарда) Arduino -дағы цифрлық түйреуіш 7 -ге қосыңыз.

7 -қадам: 3 -схема - Қалқан түйреуіштерін табу

Келесі қадам - Arduino -дан TFT экранына қосылуы қажет жеті түйреуішті табу. 8-13 және 5В қуат цифрлық түйреуіштерін қосу қажет.

Кеңес: Экран қалқан болғандықтан, оны тікелей Arduino үстіне қосуға болады, қалқанды төңкеріп, осы түйреуіштерді табу пайдалы болуы мүмкін.

8 -қадам: 4 -ші тізбек бөлігі - қалқан түйреуіштерін қосу

Келесі қадам - қалқаншаның түйреуіштерін нан тақтасының секіргіш сымдары арқылы сымдау. Адаптердің аналық ұшы (саңылауы бар) 3-қадамда орналасқан TFT экранының артқы жағындағы түйреуіштерге бекітілуі керек. Содан кейін алты цифрлық түйреуіш сымдарды тиісті түйреуіштерге (8-13) жалғау керек.

Кеңес: Әр сымның дұрыс түйреуішке қосылатынына көз жеткізу үшін сымның түрлі түстерін қолдану пайдалы.

9 -қадам: Схема 5 -қадам - Arduino -да 5V/GND сымдары

Келесі қадам - Arduino -дағы 5В және GND түйреуіштеріне сымды қосу, осылайша біз нан мен тақтаға қуат пен жерге қосыла аламыз.

Кеңес: Кез келген түсті сымды қолдануға болады, бірақ қызыл сым мен жерге қара сымды біркелкі пайдалану кейінірек тізбектегі ақауларды жоюға көмектеседі.

10 -қадам: 6 -қадамның тізбегі - 5В/GND -ді тақтаға қосу

Алдыңғы қадамда жалғанған қызыл сымды тақтадағы қызыл (+) жолаққа әкеліп, тақтаға қуат қосу керек. Сым тік жолақтың кез келген жеріне кете алады. Қара (-) жолақты пайдаланып тақтаға жер қосу үшін қара сыммен қайталаңыз.

11 -қадам: Схема 7 -қадам - 5В экранды түйреуішті тақтаға жалғау

Енді тақтада қуат бар болғандықтан, TFT экранынан соңғы сымды нан тақтасындағы қызыл (+) жолаққа қосуға болады.

12 -қадам: Схема 8 -қадам - ACC датчигін қосу

Келесі қадам - акселерометр сенсорына BITalino кабелін суреттегідей қосу.

13 -қадам: Схема 9 -қадам - BITalino кабелінің сымдары

BITalino акселерометрінен үш сым келеді, олар тізбекке бекітілуі керек. Қызыл сымды нан тақтасындағы қызыл (+) жолаққа, ал қара сымды қара (-) жолаққа жалғау керек. Күлгін сым A0 аналогтық істікшесінде Arduino -ға қосылуы керек.

14 -қадам: Схема 10 -қадам - Батареяны ұстағышқа салу

Келесі қадам - суреттегідей 9В батареяны батарея ұстағышына салу.

15 -қадам: Схема 11 -қадам - Батарея жинағын схемаға бекіту

Содан кейін, батареяның мықтап бекітілгеніне көз жеткізу үшін батарея ұстағышының қақпағын салыңыз. Содан кейін, аккумуляторлық батареяны суретте көрсетілгендей Arduino қуат көзіне қосыңыз.

16 -қадам: схема 12 -қадам - компьютерге қосу

Кодты схемаға жүктеу үшін Arduino -ны компьютерге қосу үшін USB сымын пайдалану керек.

17 -қадам: кодты жүктеу

Кодты жаңа сұлбаңызға жүктеу үшін алдымен USB -дің компьютерді Arduino тақтасына дұрыс қосқанына көз жеткізіңіз.

1. Arduino қосымшасын ашып, барлық мәтінді өшіріңіз.
2. Arduino тақтасына қосылу үшін Құралдар> Порт тармағына өтіп, қол жетімді портты таңдаңыз
3. GitHub сайтына кіріңіз, кодты көшіріп, Arduino қосымшасына қойыңыз.
4. Кодыңыздың жұмыс істеуі үшін сенсорлы экран кітапханасын «қосу» қажет болады. Ол үшін Құралдар> Кітапханаларды басқару тармағына өтіп, Adafruit GFX кітапханасын іздеңіз. Оны тышқанмен шертіп, ашылатын орнату түймесін басыңыз, сонда сіз бастауға дайын боласыз.
5. Ақырында, көк құралдар тақтасындағы «Жүктеу» көрсеткісін нұқыңыз және сиқырдың қалай болатынын көріңіз!

18 -қадам: Аяқталған өмір Arduino схемасы

Код дұрыс жүктелгеннен кейін, USB кабелін ажыратыңыз, сонда сіз Life Arduino -ны өзіңізбен бірге ала аласыз. Бұл кезде схема аяқталды!

19 -қадам: схема

EAGLE -де жасалған бұл схема біздің Life Arduino жүйесінің аппараттық сымдарын көрсетеді. Arduino Uno микропроцессоры 2,8 дюймдік TFT сенсорлы экранды (8-13 цифрлық түйреуіштер), пьезоспикерді (түйреуіш 7) және BITalino акселерометрін (түйреуіш A0) қосу, қосу және қосу үшін қолданылады.

20 -қадам: Схема мен код - бірге жұмыс істеу

Схема құрылып, код жасалғаннан кейін жүйе бірге жұмыс жасай бастайды. Бұған акселерометрдің үлкен өзгерістерді өлшеуі кіреді (құлауға байланысты). Егер акселерометр үлкен өзгерісті анықтаса, онда сенсорлық экранда «сенде бәрі жақсы ма» делінеді және пайдаланушы басу үшін түйме бар.

21 -қадам: пайдаланушы енгізу

Егер пайдаланушы түймені басса, экран жасылға айналады және «Иә» дейді, сондықтан жүйе пайдаланушының жақсы екенін біледі. Егер пайдаланушы құлауы мүмкін екенін көрсететін түймені баспаса, онда пьезоспикер дыбыс шығарады.

22 -қадам: қосымша идеялар

Life Arduino мүмкіндіктерін кеңейту үшін пьезоспикердің орнына bluetooth модулін қосуды ұсынамыз. Егер солай етсеңіз, сіз кодты өзгерте аласыз, егер құлаған адам сенсорлық экранға жауап бермесе, bluetooth құрылғысы арқылы олардың күтушісіне хабарландыру жіберіледі, содан кейін ол оларды тексере алады.