Detektor namigivanja: 6 koraka (sa slikama)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:33

Ova instrukcija objašnjava kako napraviti "detektor namigivanja" od modificiranog AD8232 EKG (elektrokardiografskog) senzora, LM324-N četveroop-pojačala, Arduino Uno R3 i domaće trake za glavu.

Detektor ima dva izlaza … jedan za miganje lijevim okom … i jedan za treptaj desnog.

Normalni treptaji, koji uključuju oba oka, zanemaruju se.

Aplikacije za ovaj krug uključuju:

• sučelja za igre
• pomoćna tehnologija

Nekoliko alata je potrebno … samo lemilica i oštar nož.

Modifikacije senzora, koje se mogu poništiti, zahtijevaju da:

• izrezati dva kolosijeka
• dodajte dva lemna mosta/kratke hlače
• dodajte kratku žičanu vezu

Procijenjeni trošak komponenti je 15,00 USD

Slike

• Naslovna fotografija prikazuje krupni plan detektora namigivanja
• Fotografija 2 prikazuje približni položaj trake za glavu.
• Videozapis prikazuje detektor namigivanja u radu. Tri oka uzastopno namiguju.

Korak 1: Popis dijelova

Sljedeći dijelovi su nabavljeni sa

• 1 samo AD8232 EKG modul monitora srca
• 1 samo Arduino Uno R3

Sljedeći dijelovi nabavljeni su lokalno:

• 1 samo LM324 quad-op-amp
• 1 samo 220K ohmski otpornik 1/8 vata
• 2 samo 120K ohm otpornika 1/8 vata
• 1 samo 15K ohmski otpornik 1/8 vata
• 2 samo 10K ohm otpornika 1/8 vata
• 1 samo otpornik od 1200 ohma 1/8 vata

Ostale stavke koje su već pri ruci:

• matična ploča
• nasukana bakrena žica
• lem

Procijenjeni trošak komponenti je 15 USD

Korak 2: Krug

Shema kruga "detektora namigivanja" prikazana je na fotografiji 1

Krug se sastoji od modificiranog AD8232 EKG modula senzora srca, LM324 quad-op-pojačala, Arduino Uno R3, nekoliko otpornika i dvije LED diode.

Izlazni valni oblik iz AD8232 lebdi oko 1,5 V DC.

Kad lijevo oko namigne, oblik izlaznog vala AD8232 raste do 3,3 volta. Kada valni oblik prelazi 2,8 volta, izlaz usporednog lijevog treperenja mijenja se od nule do 5 volti kao što je prikazano na fotografiji 2.

Kad desno oko namigne, oblik izlaznog vala AD8232 pada prema nuli volti. Kad valni oblik padne ispod 0,2 volta, izlaz komparatora s desnim treperenjem mijenja se od nule do 5 volti kao što je prikazano na fotografiji 3.

Uobičajeni treptaji nemaju utjecaja na izlaz jer su ekvivalent dva simultana namigivanja i nije moguće da izlaz AD8232 ide u dva suprotna smjera u isto vrijeme.

AD8232 isporučuje se s kompletom EKG jastučića i elektroda obloženih gelom. Nakon nekoliko korištenja jastučići imaju tendenciju pada. Kako bih to spriječio, pričvrstio sam nekoliko jastučića od kalajisanog čelika na traku za glavu izrađenu od stare vrpce i čičak trake. Pojedinosti o tome kako konstruirati ovu traku za glavu opisane su drugdje u ovom članku.

Korak 3: Izmjene kruga AD8232

Nepromijenjena ploča je prikazana na fotografiji 1

Kada se koriste kao monitor srca, EKG vodiči su spojeni na sljedeći način:

• Desna ruka spojena je na RA
• Lijeva ruka spojena je s LA
• Desna noga je spojena na RL

Modificirana ploča je prikazana na fotografiji 2

Nakon izmjena vodiči postaju:

• Desna obrva povezana je s RA
• Lijeva obrva povezana je s LA
• Čelo je spojeno na RL

Izvorni sklop

Pojednostavljeni blok dijagram izvornog monitora srca prikazan je na fotografiji 3.

Ovaj dijagram nastao je usklađivanjem vrijednosti komponenti u shemi Sparkfun "Monitor srca" [1] s AD8232 "Funkcionalni blok dijagram" [2]

Kada se koristi kao monitor otkucaja srca, oba ulaza u AD8232 instrumentacijsko pojačalo vezana su na opskrbnu šinu od 3,3 V putem 10M otpornika. Instrumentacijsko pojačalo, međutim, ne može raditi osim ako su dva ulazna voda oko potencijala srednje tračnice.

Potencijal na srednjoj pruzi dobiva se ubrizgavanjem male (10uA) struje iz RLD (pogona desne noge) u nogu. Učinkovito smo stvorili razdjelnik napona koristeći vaše tijelo kao jedan od otpornika.

Stvarna svrha vodiča RLD objašnjena je u podatkovnom listu AD8232 … Samo ga gledam s drugog gledišta.

Modificirani krug

Blok shema izmjena kruga prikazana je na fotografiji 3.

Umjesto da traži otkucaje srca, detektor namigivanja traži razlike u električnom potencijalu. Kao takav, mora uvijek biti u potpunosti operativan … oba ulaza instrumentacijskog pojačala moraju biti povezana s potencijalom na srednjoj pruzi, poput Vrefa (1,5 V)

To se postiže rezanjem kolosijeka koji spaja oba 10M otpornika na napajanje od 3,3 V i spajanjem odrezanog kraja s Vrefom pomoću male žičane veze. Oba ulaza instrumentacijskog pojačala sada imaju srednji vod, što znači da izlaz AD8232 lebdi oko 1,5 V DC.

Također nam ne treba RLD provodnik … upotrijebimo ga za poboljšanje CMRR -a (omjer odbijanja uobičajenog načina rada) sustava podizanjem vašeg tijela do potencijala srednje tračnice. To se postiže rezanjem kolosijeka na iglu AD8232 RLD i spajanjem odrezanog kraja s Vrefom.

Tehnički list AD8232 preporučuje da se pinovi RLD i RLDF (povratna sprega pogona na desnoj nozi) spoje pri uporabi dvovodnog kruga. To se postiže kratkim spojem kondenzatora koji spaja ova dva pina.

Reference

[1]

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

[2]

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

Korak 4: Traka za glavu

Traka za glavu izrađena je od stare vrpce, dugačke čičak trake i nekoliko čičak kuka. Detalji izgradnje prikazani su na fotografijama 1..4

Jastučići su izrađeni od tanke limene ploče … Koristio sam dno stare limenke za boju … i pričvršćeni su na vrpcu uskim jezičcima izrezanim s iste limene ploče. To omogućuje da jastučići klize oko trake za glavu.

Zatupite rubove metalnih jastučića turpijom i lagano izbrusite dodirne površine. Lemljenje monitora srca vodi do izloženih metalnih jezičaka.

Važno je da jastučići dobro dodiruju kožu … preporučuje se medicinski kontaktni gel, ali otkrio sam da hidratantna krema za ruke također djeluje.

Veličina jastučića nije kritična … Od tada sam smanjio širinu dok sam eksperimentirao s bližim razmakom jastučića … prepolovljavanje veličine nije imalo razlike.

Korak 5: Softver

Upute

Prenesite priloženu datoteku “wink_detector_4.ino” na svoj Arduino i pokrenite je.

Bilješke

Kôd je iznimno jednostavan … jednostavno anketira svaki od dva izlaza detektora namigivanja i treperi odgovarajućom LED kad god usporednik promijeni stanje.

Ali postoji kvaka … snažni namigi mogu uzrokovati treptanje suprotne LED diode.

Gornji trag na fotografiji 1 prikazuje izlaz AD8232 koji pada nakon pada snažnog lijevog oka na nulu volti. Komparator desnog oka (niži trag) vidi ovo kao desni mig i generira lažni izlaz.

Fotografija 2 prikazuje oba izlaza usporedbe za snažan lijevi mig. Desni usporednik i dalje generira lažni izlaz 800mS nakon početka lijevog miga.

Za zaobilaženje se koristi softversko rješenje … prvi detektor koji vidi namigivanje onemogućuje drugi detektor na 1 sekundu. Ovo se razdoblje može podesiti u zaglavlju koda,

Korak 6: Sažetak

Ova uputa objašnjava kako pretvoriti Sparkfun AD8232 “Monitor srca” u “Detektor treptanja”.

Također su navedeni građevinski detalji za podesivu traku za glavu.

Arduino kôd eliminira lažne okidače zbog prekoračenja izlaza AD8232 u prisutnosti snažnih namigivanja.

Aplikacije za ovaj krug uključuju:

• sučelja za igre
• pomoćna tehnologija

Procijenjeni trošak komponenti je 15,00 USD

Kliknite ovdje da biste vidjeli moje ostale upute.