Satura rādītājs:
- 1. solis: projektējiet IR termometru
- 2. darbība. Aparatūra
- 3. solis: IR un maska
- 4. solis: Arduino programmatūra
- 5. darbība: pārbaude un secinājumi
Video: IR termometrs miegam: 5 soļi
2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:52
Tātad šis Lazy Old Geek (L. O. G.) nesen no AliExpress.com iegādājās IR siltuma moduli MLX90614. Skatīt attēlus
Šis ir tāda paša veida sensors, ko izmanto pieres un ausu termometros, kas parādīti trešajā attēlā. Tos sauc par bezkontakta, jo faktiskais sensora elements īsti nesaskaras ar ādu.
Es gribēju to izmēģināt, lai izmērītu ādas temperatūru miega laikā. Es domāju, ka vispārējā vienprātība ir tāda, ka jūsu ķermeņa temperatūra pazeminās, kad guļat, un pēc tam paaugstinās, kad pamostaties.
Šeit ir interesants raksts:
www.sleep.org/does-your-body-temperature-c…
“Līdz tas sasniegs zemāko punktu pāris stundas pirms rīta pamošanās. “
“Tā kā temperatūra ir tik svarīga daļa, lai noteiktu, kad mēs aizmigam, ir interesanti, ka ātras acu kustības (REM) miega laikā jūsu smadzeņu temperatūras regulējošās šūnas izslēdzas un ļauj jūsu ķermeņa temperatūrai noteikt, cik silta vai vēsa ir jūsu guļamistaba..”
Šeit ir vēl viens:
www.tuck.com/thermoregulation/#:~:text=Wha…
“Sākot no ķermeņa temperatūras maksimuma agrā vakarā līdz zemākajam punktam tieši pirms pamošanās, ķermeņa temperatūra pazeminās par 2 grādiem pēc Fārenheita.
NREM miega laikā pazeminās gan smadzeņu, gan ķermeņa temperatūra. Jo ilgāka ir NREM miega epizode, jo vairāk temperatūra pazeminās. Turpretī smadzeņu temperatūra paaugstinās REM miega laikā. Ķermeņa un smadzeņu temperatūras kontrole ir cieši saistīta ar miega regulēšanu.”
Tāpēc es gribēju visu nakti izmērīt ķermeņa temperatūru.
1. solis: projektējiet IR termometru
Mans dizains ir izmantot MLX90614 IR temperatūras sensoru ar starpliku, lai attālums no ādas paliktu nemainīgs. Tāpēc es gulēšanai valkāju CPAP masku un piestiprināšu tai IR sensoru. (Jūs droši vien varētu izmantot galvas saiti). Ideāla vieta (šķiet) ir temporālā artērija, bet mani vairāk interesē temperatūras izmaiņas, nevis faktiskā temperatūra.
IR sensors visu nakti saglabās informāciju ar noteiktiem intervāliem (es sāku ar 30 sekundēm, bet tagad izmantoju 5 minūtes). MLX90614 mēra arī sensora apkārtējās vides temperatūru.
Es izmantošu arī DHT22 temperatūras/mitruma sensoru, lai uzraudzītu telpas apstākļus. Dati tiks saglabāti microSD kartē.
DS3231 RTC (reālā laika pulkstenis) sekos līdzi laikam.
IERĪCES INFORMĀCIJA:
MLX90614 IR temperatūras sensors
Spriegums: 3V (ir arī 5V versija)
Saskarne: I2C (SCL/SDA)
Arduino bibliotēka: Adafruit bibliotēka
DS3231 RTC reālā laika pulkstenis
Spriegums: 3.3-5.5V
Saskarne: I2C (SCL/SDA)
Funkcijas: akumulatora dublēšana
Arduino bibliotēka:
microSD adapteris
Spriegums: 3.3V (modificēts)
Saskarne: SPI (SCK/MISO/MOSI/CS)
Funkcijas: līmeņa pārveidotājs IC
Arduino bibliotēka: SPI
DHT22
Spriegums: 3.3-6V
Saskarne: digitāla viena stieples kopne
Iespējas:
Arduino bibliotēka: adafruit/DHT-sensor-library
3.3V Micro Pro Arduino
Spriegums 3.3V
Funkcijas: mikrokontrolleris ATmega32U4
MODIFIKĀCIJA: DS3231
Man nopirktais AliExpress modulis ir paredzēts, lai izmantotu atkārtoti uzlādējamu akumulatoru LIR2032. Lādēšanas ķēde nedarbojas. Es to izmēģināju. Pēc apmēram dienas akumulators bija izlādējies.
Pēc tam, kad meklēju internetā, es atradu šo rakstu:
www.onetransistor.eu/2019/07/zs042-ds3231-…
Es piekrītu šai analīzei, bet domāju, ka LIR2032 uzlādēs adekvāti, bet ne pārmērīgi. ES kļūdījos. Mans DS3231, lai arī tika atzīmēts kā ZS-042, kā rakstā, nedaudz atšķīrās no viņa, bet gandrīz tāds pats. Tāpēc es neizlodēju attēlā redzamo diode un uzstādīju CR2032 akumulatoru. Bez diodes modulis nemēģinās uzlādēt akumulatoru. Tagad DS3231 tur pareizo laiku pat ar atvienotu strāvu, un akumulatoram vajadzētu būt labam daudzus gadus.
MODIFIKĀCIJA: microSD adapteris
Tāpēc es nopirku šo microSD adapteri no AliExpress.com. Tas ir paredzēts darbam ar 5 V mikrokontrolleri, un tajā ir pat līmeņa pārslēdzēja IC. Savam lietojumam es izmantoju 3.3V jaudu, tāpēc es īssavienoju ieeju sprieguma regulatora izejā. (Šķiet, ka līmeņa pārslēdzējs darbojas labi ar 3.3V signāliem). Es atzīmēju 3.3V pārveidojumus ar dzeltenu nagu laku. Shēma pievienota.
2. darbība. Aparatūra
Aparatūra:
Šobrīd es to vairāk uzskatu par priekšizpēti, tāpēc es izveidoju shematisku shēmu un pievienoju shēmu atbilstoši shēmai. Otrajā attēlā redzamas galvenās daļas.
3. solis: IR un maska
Infrasarkanajam sensoram MLX90614 es izveidoju 4 vadu kabeli, lai to savienotu ar maizes dēli. Es karsti pielīmēju starpliku pie IR sensora. Sensors atrodas apmēram 2 mm attālumā no starplikas malas.
Es piestiprināju līmējošu Velcro gabalu IR sensora aizmugurē. CPAP maskas sānos es piestiprināju lipīgu Velcro sloksni. Tagad IR sensors tiek turēts vietā ar Velcro. CPAP maska notur to pret manu ādu.
FYI: Kopš šiem attēliem es pārvietoju sensoru uz labo pusi, jo es parasti guļu kreisajā pusē un tas bija neērti.
Atrašanās vieta: Pieres termometru, ko dažreiz sauc par temporālās artērijas termometru, vajadzētu slaucīt pa pieri:
www.researchgate.net/figure/Scanning-the-t…
Pievienotais attēls ir no šīs tīmekļa vietnes.
Tagad es domāju, ka mans IR sensors atrodas 12. vai 14. vietā, bet manos nolūkos man nerūp faktiskā temperatūra. Mani galvenokārt interesē temperatūras izmaiņas laika gaitā, tāpēc atrašanās vietai nevajadzētu būt kritiskai.
4. solis: Arduino programmatūra
Skice izmanto DS3231, lai norādītu laiku. Skicei ir sākuma laiks (ierakstīšanas sākums), apstāšanās laiks un ierakstīšanas intervāls. Tas reģistrē datumu, stundu (decimāldaļskaitlis), DHT22 temperatūru, RH, apkārtējās vides temperatūru MLX90614 un IR temperatūru CSV (komatatdalīta vērtība) failā. (Šī faila lasīšanai izmantoju Microsoft Excel)
Vasaras laiks man ir bijusi problēma. Es saskāros ar JChristensen sekojošo:
forum.arduino.cc/index.php?topic=96891.0
github.com/JChristensen/Timezone
Lai to izmantotu, vispirms jāiestata RTC uz UTC (Coordinated Universal Time), šis ir laiks Griničā, Anglijā. Nu, es nezināju, kā to izdarīt, bet atradu šo rakstu:
www.justavapor.com/archives/2482
Pārrakstīja to kalnu laikam (pievienots) UTCtoRTC.ino
Tādējādi DS3231 tiek iestatīts UTC laiks 6 stundas vēlāk nekā kalnu laiks
Tad es savā skicē iekļāvu laika joslu. Godīgi sakot, es to neesmu pārbaudījis, tāpēc pieņemu, ka tas darbojas.
Programmatūras/aparatūras iestatīšana
Nepieciešamas papildu bibliotēkas:
github.com/PaulStoffregen/DS1307RTC
github.com/JChristensen/Timezone
github.com/adafruit/Adafruit-MLX90614-Libr…
github.com/adafruit/DHT-sensor-library
Ievietojiet CR2032 akumulatoru DS3231 RTC. Izveidojiet savienojumu ar 3.3v Arduino Pro Micro.
Palaidiet UTC uz RTC.ino. Tādējādi DS3231 tiek iestatīts uz UTC (Griničas vidējais laiks).
Formatējiet microSD karti. Es izmantoju Windows, formāts ir FAT32. Ievietojiet to microSD kartes adapterī.
Iestatiet un pievienojiet infrasarkano staru sensoru.
Ielādēt skici, Infrared.ino
Pēc nakts varat izņemt microSD karti un pievienot to datoram.
Night.csv var atvērt ar Excel (ir veids, kā to atvērt, izmantojot Libre Office (bezmaksas))
5. darbība: pārbaude un secinājumi
Es lasīju microSD karti ar MS Excel. Izklājlapā es izveidoju citu kolonnu ar nosaukumu Atšķirība, kas ir IRTemp -96. Tas parāda temperatūras svārstības ap 96F. Tad es izveidoju diagrammu, izmantojot stundu decimālā skaitlī, salīdzinot ar starpību. Diagramma parāda temperatūras izmaiņas visu nakti (nevis faktisko temperatūru).
18. augustam es pievienoju failu un diagrammu ar saviem komentāriem.
Daži uzskata, ka tipiskā nakts ir temperatūra, kas pazeminās līdz pāris stundām pirms pamošanās, kad tā atkal sāk celties. Šķiet, ka diagramma ievēro šo modeli.
Man interesantāk šķiet tie laiki, kad tas sāk kāpt, kas patiesībā var būt REM miegs. Man ir miega dati no mana Withings miega paklāja par to pašu nakti, kurā teikts, ka es biju REM miega režīmā no pulksten 3:15 līdz 4:50. Tas cieši atbilst IR grafikam, kad tas nedaudz pieauga. Withing rāda arī REM no 1:30 līdz 2, kas nav tik plašs kā IR.
Atruna: tas nepiekrīt manam Fitbit vai Go2Sleep gredzenam.
19. augustam es pievienoju diagrammu ar komentāriem. Šī bija neparasta nakts, kad man bija atvērti logi, bet apmēram 10 jūdžu attālumā pūta dūmi un pelni. Kad es devos gulēt, es biju siltā pusē un gulēju ne pārāk labi.
SECINĀJUMS:
Tāpēc šķiet, ka mana iestatīšana dara to, ko es gribēju.
Es esmu īpaši priecīgs, redzot iespējamo saikni starp IR temp un REM miegu, un plānoju veikt papildu testēšanu.
Ieteicams:
Gaismas termometrs - vitaminizēta dārza gaisma (eNANO De Jardin): 6 soļi
Gaismas termometrs - vitaminizēts dārza apgaismojums (eNANO De Jardin): vitaminizēts dārza apgaismojums ar arduino NANO un temperatūras sensoru BMP180. Mūsu pazemīgajai dārza gaismai būs slepena jauda: tā varēs norādīt āra temperatūru, izmantojot krāsu kodu un mirgo. Tās darbība ir šāda: tā ir
IOT viedais infrasarkanais termometrs (COVID-19): 3 soļi
IOT viedais infrasarkanais termometrs (COVID-19): 2019. mācību modulis tehnoloģijām un IOT, kas
Nixie termometrs un higrometrs ar Arduino Nano: 6 soļi
Nixie termometrs un higrometrs ar Arduino Nano: Kā pavadīt laiku, izklaidējoties un daudz mācoties, izmantojot pastiprinātāja pārveidotājus, viena stieples sensorus, Nixie lampas, Arduino kodēšanu. Šajā periodā mums visiem tiek lūgts palikt mājās, lai pasargātu sevi un citus no COVID-19. Šis ir labākais laiks, lai izmantotu
Arduino picas papildināšanas termometrs: 7 soļi
Arduino picas papildināšanas termometrs: Ikvienam ir bijis tāds brīdis, kad viņi ir pārāk nepacietīgi un vienkārši jāizņem pirmais picas kumoss svaigā veidā no krāsns, lai tas sadedzinātu mutes jumtu ar tūkstoš saules siltumu. Es zinu, ka man ir bijuši šie brīži, un es beidzu
Arduino balstīts bezkontakta infrasarkanais termometrs - Uz IR balstīts termometrs, izmantojot Arduino: 4 soļi
Arduino balstīts bezkontakta infrasarkanais termometrs | Uz IR balstīts termometrs, izmantojot Arduino: Sveiki puiši, šajā instrukcijā mēs izgatavosim bezkontakta termometru, izmantojot arduino. Tā kā dažreiz šķidruma/cietās vielas temperatūra ir pārāk augsta vai zema, un tad ir grūti ar to sazināties un izlasīt temperatūra tādā situācijā