Life Arduino biosensors: 22 soļi

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:53

Vai esat kādreiz nokritis un neesat varējis piecelties? Nu, tad Life Alert (vai dažādas konkurentu ierīces) jums varētu būt labs risinājums! Tomēr šīs ierīces ir dārgas, un abonementi maksā vairāk nekā USD 400–500 USD gadā. Nu, ierīci, kas līdzīga Life Alert medicīniskajai trauksmes sistēmai, var izgatavot kā pārnēsājamu biosensoru. Mēs nolēmām ieguldīt laiku šajā biosensorā, jo uzskatām, ka ir svarīgi, lai tajā esošie cilvēki, jo īpaši tie, kuriem draud kritiens, būtu drošībā.

Lai gan mūsu konkrētais prototips nav valkājams, to ir viegli izmantot, lai noteiktu kritienus un pēkšņas kustības. Pēc kustības noteikšanas ierīce dos lietotājam iespēju piespiest skārienekrāna pogu "Vai jums viss kārtībā", pirms atskan trauksmes signāls, brīdinot tuvumā esošo aprūpētāju, ka nepieciešama palīdzība.

Piegādes

Life Arduino aparatūras ķēdē ir deviņi komponenti, kas veido 107,90 USD. Papildus šīm shēmas sastāvdaļām ir nepieciešami mazi vadi, lai savienotu dažādus gabalus kopā. Lai izveidotu šo ķēdi, nav nepieciešami citi rīki. Kodēšanas daļai ir nepieciešama tikai Arduino programmatūra un Github.

Sastāvdaļas:

Puse izmēra maizes dēlis (2,2 x 3,4 collas) - 5,00 ASV dolāri

Pjezo poga - 1,50 ASV dolāri

2,8 collu TFT skārienekrāns Arduino ar pretestības skārienekrānu - 34,95 USD

9V akumulatora turētājs - 3,97 ASV dolāri

Arduino Uno Rev 3 - 23,00 ASV dolāri

Akselerometra sensors - 23,68 ASV dolāri

Arduino sensora kabelis - 10,83 ASV dolāri

9 V akumulators - 1,87 ASV dolāri

Maizes dēļa džemperu vadu komplekts - 3,10 ASV dolāri

Kopējās izmaksas: 107,90 ASV dolāri

1. solis: Sagatavošana

Lai izveidotu šo projektu, jums jāstrādā ar Arduino programmatūru, jālejupielādē Arduino bibliotēkas un jāaugšupielādē kods no GitHub.

Lai lejupielādētu Arduino IDE programmatūru, apmeklējiet vietni

Šī projekta kodu var lejupielādēt vietnē https://github.com/ad1367/LifeArduino., Kā LifeArduino.ino.

Drošības apsvērumi

Atruna: šī ierīce joprojām tiek izstrādāta, un tā nevar atklāt un ziņot par visiem kritieniem. Nelietojiet šo ierīci kā vienīgo veidu, kā uzraudzīt kritiena riska pacientu.

• Nemainiet savas shēmas dizainu, kamēr nav atvienots strāvas kabelis, lai izvairītos no šoka.
• Nelietojiet ierīci atklātā ūdens tuvumā vai uz mitrām virsmām.
• Savienojot ar ārēju akumulatoru, ņemiet vērā, ka ķēdes komponenti pēc ilgstošas vai nepareizas lietošanas var sākt sakarst. Ierīci, kad to neizmanto, ieteicams atvienot no strāvas padeves.
• Izmantojiet akselerometru tikai kritienu noteikšanai; NAV visa ķēde. Izmantotais TFT skārienekrāns nav paredzēts izturēt triecienus un var saplīst.

2. darbība. Padomi un triki

Padomi problēmu novēršanai:

Ja jums liekas, ka esat visu pareizi pieslēdzis, bet saņemtais signāls ir neparedzams, mēģiniet savilkt savienojumu starp Bitalino vadu un akselerometru. Dažreiz nepilnīgs savienojums šeit, kaut arī tas nav redzams acīs, rada bezjēdzīgu signālu

Tā kā akselerometra fona troksnis ir augsts, var būt vilinoši pievienot zemas caurlaidības filtru, lai padarītu signālu tīrāku. Tomēr mēs esam noskaidrojuši, ka LPF pievienošana ievērojami samazina signāla lielumu, tieši proporcionāli izvēlētajai frekvencei

Pārbaudiet TFT skārienekrāna versiju, lai pārliecinātos, vai Arduino ir ielādēta pareizā bibliotēka

Ja skārienekrāns sākumā nedarbojas, pārliecinieties, vai visas tapas ir piestiprinātas pareizajiem Arduino punktiem

Ja jūsu skārienekrāns joprojām nedarbojas ar kodu, mēģiniet izmantot Arduino pamata koda parauga paraugu, kas atrodams šeit

Papildu iespējas:

Ja skārienekrāns ir pārāk dārgs, apjomīgs vai grūti savienojams, to var aizstāt ar citu komponentu, piemēram, Bluetooth moduli, ar modificētu kodu, lai nokrišana mudinātu Bluetooth moduli reģistrēties, nevis skārienekrānu.

3. darbība. Akselerometra izpratne

Bitalino izmanto c apacitive akselerometru. Sadalīsim to, lai mēs varētu precīzi saprast, ar ko mēs strādājam.

C apacitive nozīmē, ka tas balstās uz kapacitātes izmaiņām no kustības. C pielaidība ir detaļas spēja uzkrāt elektrisko lādiņu, un tā palielinās vai nu ar kondensatora izmēru, vai ar divu kondensatora plākšņu tuvumu.

Kapacitīvais akselerometrs izmanto abu plākšņu tuvumu, izmantojot masu; kad paātrinājums pārvieto masu uz augšu vai uz leju, tas velk kondensatora plāksni vai nu tālāk, vai tuvāk otrai plāksnei, un šīs kapacitātes izmaiņas rada signālu, ko var pārvērst paātrinājumā.

4. solis: ķēdes vadu savienošana

Fritzinga diagramma parāda, kā dažādām Life Arduino daļām jābūt savienotām kopā. Nākamās 12 darbības parāda, kā savienot šo ķēdi.

5. solis: shēmas 1. daļa - pjezo pogas ievietošana

Ķēdes veidošanas pirmais solis ir novietot pjezo pogu uz maizes dēļa. Pjezo pogai ir divas tapas, kurām jābūt stingri piestiprinātām pie tāfeles. Noteikti ņemiet vērā, kurām rindām tapas ir piestiprinātas (es izmantoju 12. un 16. rindu).

6. darbība: 2. shēmas daļa - Pjezo pogas savienošana

Pēc tam, kad Piezo poga ir stingri piestiprināta pie maizes dēļa, pievienojiet augšējo tapu (12. rindā) ar zemi.

Pēc tam pievienojiet pjezo apakšējo tapu (16. rindā) ar Arduino 7. ciparu tapu.

7. solis: shēmas 3. daļa - vairoga tapu atrašana

Nākamais solis ir atrast septiņas tapas, kas jāpievieno no Arduino uz TFT ekrānu. Nepieciešams pieslēgt digitālās tapas 8-13 un 5V.

Padoms. Tā kā ekrāns ir vairogs, tas nozīmē, ka to var savienot tieši virs Arduino, var būt noderīgi apgriezt vairogu un atrast šīs tapas.

8. solis: shēmas 4. daļa - vairoga tapu savienošana

Nākamais solis ir piestiprināt vairoga tapas, izmantojot maizes dēļa džempera vadus. Adaptera iekšējais gals (ar atveri) jāpiestiprina pie tapām TFT ekrāna aizmugurē, kas atrodas 3. solī. Pēc tam seši digitālie tapu vadi jāpievieno attiecīgajām tapām (8-13).

Padoms. Ir lietderīgi izmantot dažādu krāsu vadus, lai pārliecinātos, ka katrs vads ir savienots ar pareizo tapu.

9. solis: shēmas 5. solis - 5V/GND vadu pievienošana Arduino

Nākamais solis ir pievienot vadu Arduino 5V un GND tapām, lai mēs varētu savienot barošanu un zemi ar maizes dēli.

Padoms. Lai gan var izmantot jebkuras krāsas vadus, konsekventi izmantojot sarkano vadu strāvas padevei un melno vadu zemei, vēlāk var palīdzēt novērst ķēdes traucējumus.

10. solis: Ķēde 6. darbība - 5V/GND vadu pievienošana uz maizes dēļa

Tagad jums jāpievieno maizes dēļa jauda, novietojot iepriekšējā solī pievienoto sarkano vadu pie tāfeles sarkanās (+) sloksnes. Vads var iet jebkurā vietā vertikālajā joslā. Atkārtojiet to ar melno stiepli, lai pievienotu zemi plāksnei, izmantojot melno (-) sloksni.

11. solis: Ķēde 7. solis - 5V ekrāna tapas pieslēgšana pie plates

Tagad, kad maizei ir barošana, pēdējo vadu no TFT ekrāna var pieslēgt pie sarkanās (+) sloksnes uz maizes dēļa.

12. darbība: ķēde 8. darbība - ACC sensora pievienošana

Nākamais solis ir savienot akselerometra sensoru ar BITalino kabeli, kā parādīts attēlā.

13. solis: Ķēde 9. solis - BITalino kabeļa vadu pievienošana

No BITalino akselerometra nāk trīs vadi, kas jāpievieno ķēdei. Sarkanajam vadam jābūt savienotam ar sarkano (+) sloksni uz maizes dēļa, un melnajam vadam jābūt savienotam ar melno (-) sloksni. Violetā stieple jāpievieno Arduino analogā tapā A0.

14. darbība: ķēde 10. darbība - akumulatora ievietošana turētājā

Nākamais solis ir vienkārši ievietot 9V akumulatoru akumulatora turētājā, kā parādīts attēlā.

15. solis: ķēde 11. darbība - akumulatora bloka pievienošana ķēdei

Pēc tam uzlieciet akumulatora turētāja vāku, lai pārliecinātos, ka akumulators ir cieši turēts vietā. Pēc tam pievienojiet akumulatoru Arduino barošanas avotam, kā parādīts attēlā.

16. darbība: shēma 12. darbība - pievienošana datoram

Lai augšupielādētu kodu ķēdē, jums ir jāizmanto USB vads, lai savienotu Arduino ar datoru.

17. darbība: koda augšupielāde

Lai augšupielādētu kodu savā jaunajā skaistajā ķēdē, vispirms pārliecinieties, vai USB pareizi savieno datoru ar Arduino plati.

1. Atveriet lietotni Arduino un notīriet visu tekstu.
2. Lai izveidotu savienojumu ar savu Arduino plati, dodieties uz Tools> Port un atlasiet pieejamo portu
3. Apmeklējiet GitHub, nokopējiet kodu un ielīmējiet to savā Arduino lietotnē.
4. Lai kods darbotos, jums ir jāiekļauj skārienekrāna bibliotēka. Lai to izdarītu, dodieties uz Rīki> Pārvaldīt bibliotēkas un atrodiet Adafruit GFX bibliotēku. Novietojiet peles kursoru virs tā un noklikšķiniet uz uznirstošās instalēšanas pogas, un jūs būsit gatavs sākt.
5. Visbeidzot, noklikšķiniet uz augšupielādes bultiņas zilajā rīkjoslā un vērojiet, kā notiek maģija!

18. solis: Pabeigtā dzīve Arduino ķēde

Kad kods ir pareizi augšupielādēts, atvienojiet USB kabeli, lai jūs varētu ņemt līdzi Life Arduino. Šajā brīdī ķēde ir pabeigta!

19. darbība: shēmas shēma

Šī EAGLE izveidotā shēma parāda mūsu Life Arduino sistēmas aparatūras vadus. Arduino Uno mikroprocesoru izmanto, lai barotu, iezemētu un pievienotu 2,8 collu TFT skārienekrānu (digitālās tapas 8-13), pjezo skaļruni (7. tapa) un BITalino akselerometru (tapa A0).

20. darbība. Ķēde un kods - kopīgs darbs

Kad ķēde ir izveidota un kods ir izstrādāts, sistēma sāk strādāt kopā. Tas ietver to, ka akselerometrs mēra lielas izmaiņas (kritiena dēļ). Ja akselerometrs konstatē lielas izmaiņas, skārienekrāns saka "Vai jums viss kārtībā" un nodrošina pogu, ko lietotājs var nospiest.

21. darbība: lietotāja ievade

Ja lietotājs nospiež pogu, ekrāns kļūst zaļš un saka “Jā”, lai sistēma zinātu, ka lietotājam viss ir kārtībā. Ja lietotājs nenospiež pogu, norādot, ka var notikt kritiens, tad pjezoskaļrunis izdod skaņu.

22. solis: citas idejas

Lai paplašinātu Life Arduino iespējas, iesakām pjezoskaļruņa vietā pievienot Bluetooth moduli. Ja jūs to darāt, varat modificēt kodu tā, lai, ja kritusī persona nereaģētu uz skārienekrāna uzvedni, ar Bluetooth ierīci tiek nosūtīts brīdinājums savam izraudzītajam apsaimniekotājam, kurš pēc tam var nākt viņu pārbaudīt.