Life Arduino Biosensor: 22 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:34

Jeste li ikada pali i niste mogli ustati? Pa, onda bi Life Alert (ili njegova raznolikost konkurentskih uređaja) mogla biti dobra opcija za vas! Međutim, ti su uređaji skupi, a pretplate koštaju više od 400 do 500 USD godišnje. Pa, uređaj sličan medicinskom alarmnom sustavu Life Alert može se napraviti kao prijenosni biosenzor. Odlučili smo uložiti vrijeme u ovaj biosenzor jer smatramo da je važno da ljudi u zajednici, osobito oni kojima prijeti pad, budu sigurni.

Iako naš specifični prototip nije nosiv, lako ga je koristiti za otkrivanje padova i naglih pokreta. Nakon otkrivanja pokreta, uređaj će dati korisniku priliku da pritisne gumb "Jeste li dobro" na zaslonu osjetljivom na dodir prije nego oglasi zvuk alarma, upozoravajući njegovatelja u blizini da je potrebna pomoć.

Pribor

U hardverskom krugu Life Arduino postoji devet komponenti koje dodaju do 107,90 USD. Osim ovih komponenata kruga, potrebne su male žice za povezivanje različitih dijelova. Za stvaranje ovog sklopa nisu potrebni drugi alati. Za dio kodiranja potrebni su samo Arduino softver i Github.

Komponente:

Oglasna ploča pola veličine (2,2 "x 3,4") - 5,00 USD

Piezo gumb - 1,50 USD

2.8 TFT štit na dodir za Arduino s otpornim zaslonom osjetljivim na dodir - 34,95 USD

9V držač baterije - 3,97 USD

Arduino Uno Rev 3 - 23,00 USD

Senzor akcelerometra - 23,68 USD

Arduino senzorski kabel - 10,83 USD

9V baterija - 1,87 USD

Komplet žice za skakače s krušne ploče - 3,10 USD

Ukupni trošak: 107,90 USD

Korak 1: Priprema

Da biste stvorili ovaj projekt, morat ćete raditi s Arduino softverom, preuzeti Arduino knjižnice i učitati kôd s GitHub -a.

Za preuzimanje Arduino IDE softvera posjetite

Kôd za ovaj projekt može se preuzeti s https://github.com/ad1367/LifeArduino., Kao LifeArduino.ino.

Sigurnosna razmatranja

Odricanje od odgovornosti: Ovaj uređaj je još uvijek u razvoju i nije sposoban otkriti i prijaviti sve padove. Nemojte koristiti ovaj uređaj kao jedini način praćenja bolesnika s rizikom od pada.

• Nemojte mijenjati dizajn sklopa sve dok se kabel za napajanje ne iskopča, kako biste izbjegli rizik od šoka.
• Ne koristite uređaj u blizini otvorene vode ili na mokrim površinama.
• Prilikom spajanja na vanjsku bateriju imajte na umu da se komponente kruga mogu početi zagrijavati nakon dulje ili nepravilne uporabe. Preporučuje se da isključite uređaj iz napajanja kada se uređaj ne koristi.
• Za mjerenje padova koristite samo mjerač ubrzanja; NE cijeli krug. TFT zaslon osjetljiv na dodir koji se koristi nije dizajniran da izdrži udarce i može se slomiti.

Korak 2: Savjeti i trikovi

Savjeti za rješavanje problema:

Ako mislite da ste sve pravilno ožičili, ali je vaš primljeni signal nepredvidljiv, pokušajte zategnuti vezu između Bitalino kabela i mjerača ubrzanja. Ovdje ponekad nesavršena veza, iako se oku ne vidi, rezultira besmislenim signalom

Zbog visoke razine pozadinske buke od akcelerometra, moglo bi doći u iskušenje dodati niskopropusni filter kako bi signal bio čišći. Međutim, otkrili smo da dodavanje LPF -a uvelike smanjuje veličinu signala, izravno proporcionalno odabranoj frekvenciji

Provjerite verziju vašeg TFT zaslona osjetljivog na dodir kako biste bili sigurni da je ispravna knjižnica učitana u Arduino

Ako vaš zaslon osjetljiv na dodir isprva ne radi, provjerite jesu li sve igle pričvršćene na prava mjesta na Arduinu

Ako vaš zaslon osjetljiv na dodir i dalje ne radi s kodom, pokušajte upotrijebiti osnovni primjer koda iz Arduina, koji se nalazi ovdje

Dodatne opcije:

Ako je zaslon osjetljiv na dodir preskup, glomazan ili ga je teško spojiti, može se zamijeniti drugom komponentom, poput Bluetooth modula, s izmijenjenim kodom tako da pad zahtijeva od bluetooth modula za prijavu, a ne zaslon osjetljiv na dodir.

Korak 3: Razumijevanje akcelerometra

Bitalino koristi c kapacitivni akcelerometar. Razložimo to kako bismo mogli razumjeti s čime točno radimo.

C apacitive znači da se oslanja na promjenu kapaciteta zbog kretanja. C kapacitivnost je sposobnost komponente da pohrani električni naboj, a povećava se ili s veličinom kondenzatora ili s blizinom dviju ploča kondenzatora.

Kapacitivni akcelerometar koristi bliskost dviju ploča pomoću mase; kada ubrzanje pomiče masu gore ili dolje, povlači ploču kondenzatora dalje ili bliže drugoj ploči, a ta promjena kapacitivnosti stvara signal koji se može pretvoriti u ubrzanje.

Korak 4: Ožičenje kruga

Fritzing dijagram prikazuje kako različite dijelove Life Arduina treba spojiti. Sljedećih 12 koraka pokazat će vam kako spojiti ovaj krug.

Korak 5: Krug 1. dio - Postavljanje Piezo gumba

Prvi korak u izgradnji strujnog kruga je postavljanje piezo gumba na matičnu ploču. Piezo gumb ima dvije igle koje bi trebale biti čvrsto pričvršćene na ploču. Vodite računa o tome na koje su redove igle pričvršćene (koristio sam retke 12 i 16).

Korak 6: Krug, dio 2 - Ožičenje Piezo gumba

Nakon što je Piezo gumb čvrsto pričvršćen na ploču, spojite gornji zatik (u redu 12) na masu.

Zatim spojite donji pin pieza (u retku 16) na digitalni pin 7 na Arduinu.

Korak 7: Krug, dio 3 - Pronalaženje zatiča štita

Sljedeći korak je pronaći sedam pinova koje je potrebno spojiti s Arduina na TFT zaslon. Potrebno je spojiti digitalne pinove 8-13 i 5V.

Savjet: Budući da je zaslon štit, što znači da se može spojiti izravno na Arduino, moglo bi biti korisno preokrenuti štit i pronaći ove igle.

Korak 8: Krug, dio 4 - Ožičenje igle oklopa

Sljedeći korak je ožičenje klinova oklopa pomoću žica kratkospojnika. Ženski kraj adaptera (s rupom) trebao bi biti pričvršćen na pinove na stražnjoj strani TFT zaslona koji se nalazi u koraku 3. Zatim bi šest žica digitalnih pinova trebalo spojiti na odgovarajuće pinove (8-13).

Savjet: Korisno je koristiti različite boje žice kako biste bili sigurni da je svaka žica spojena na ispravan pin.

Korak 9: Krug Korak 5 - Ožičenje 5V/GND na Arduinu

Sljedeći korak je dodavanje žice na 5V i GND pinove na Arduinu kako bismo mogli spojiti napajanje i masu na matičnu ploču.

Savjet: Iako se može koristiti bilo koja boja žice, dosljedna upotreba crvene žice za napajanje i crne žice za masu može pomoći u kasnijem rješavanju problema sa strujnim krugom.

Korak 10: Krug Korak 6 - Ožičenje 5V/GND na pločici

Sada biste trebali dodati snagu na matičnu ploču tako što ćete crvenu žicu povezanu u prethodnom koraku dovesti do crvene (+) trake na ploči. Žica može ići bilo gdje u okomitoj traci. Ponovite postupak s crnom žicom kako biste ploči dodali masu pomoću crne (-) trake.

Korak 11: Krug Korak 7 - Ožičenje 5V ekranskog pina na ploču

Sada kada ploča za napajanje ima napajanje, posljednja žica s TFT zaslona može se ožičiti na crvenu (+) traku na ploči.

Korak 12: Krug Korak 8 - Spajanje ACC osjetnika

Sljedeći korak je povezivanje senzora akcelerometra s kabelom BITalino kako je prikazano.

Korak 13: Krug Korak 9 - Ožičenje BITalino kabela

Tri žice dolaze iz BITalinovog akcelerometra koje je potrebno priključiti na krug. Crvena žica trebala bi biti spojena na crvenu (+) traku na ploči, a crna žica na crnu (-) traku. Ljubičasta žica trebala bi biti spojena na Arduino u analognom pinu A0.

Korak 14: Krug Korak 10 - Stavljanje baterije u držač

Sljedeći korak je jednostavno staviti 9V bateriju u držač baterije kao što je prikazano.

Korak 15: Krug Korak 11 - Priključivanje baterije u krug

Zatim umetnite poklopac na držač baterije kako biste provjerili je li baterija čvrsto pričvršćena. Zatim spojite bateriju na ulaz napajanja na Arduinu kao što je prikazano.

Korak 16: Krug Korak 12 - Priključivanje na računalo

Da biste učitali kôd u krug, morate koristiti USB kabel za povezivanje Arduina s računalom.

Korak 17: Prijenos koda

Da biste učitali kôd u svoj lijepi novi krug, najprije provjerite je li USB ispravno priključio vaše računalo na vašu Arduino ploču.

1. Otvorite aplikaciju Arduino i izbrišite sav tekst.
2. Da biste se povezali s Arduino pločom, idite na Alati> Port i odaberite dostupni port
3. Posjetite GitHub, kopirajte kôd i zalijepite ga u svoju aplikaciju Arduino.
4. Morat ćete "uključiti" biblioteku zaslona osjetljivog na dodir da bi vaš kôd funkcionirao. Da biste to učinili, idite na Alati> Upravljanje knjižnicama i potražite Adafruit GFX knjižnicu. Postavite pokazivač miša iznad njega i kliknite gumb za instalaciju koji će se pojaviti i bit ćete spremni za početak.
5. Na kraju, kliknite strelicu Upload na plavoj alatnoj traci i gledajte kako se čarolija događa!

Korak 18: Arduino krug gotovog života

Nakon ispravnog učitavanja koda, isključite USB kabel kako biste mogli ponijeti Life Arduino sa sobom. U ovom je trenutku krug dovršen!

Korak 19: Dijagram kruga

Ovaj dijagram sklopa stvoren u EAGLE -u prikazuje hardversko ožičenje našeg Life Arduino sustava. Mikroprocesor Arduino Uno koristi se za napajanje, uzemljenje i povezivanje 2,8-inčnog TFT zaslona osjetljivog na dodir (digitalni pinovi 8-13), piezo-zvučnika (pin 7) i BITalino akcelerometra (pin A0).

Korak 20: Krug i kôd - Radite zajedno

Nakon što se krug stvori i kôd razvije, sustav počinje raditi zajedno. To uključuje i mjerenje akcelerometra velikih promjena (zbog pada). Ako mjerač ubrzanja otkrije veliku promjenu, tada na zaslonu osjetljivom na dodir piše "Jeste li dobro" i pruža gumb za pritisak korisnika.

Korak 21: Unos korisnika

Ako korisnik pritisne gumb, zaslon postaje zelen i kaže "Da", tako da sustav zna da je korisnik dobro. Ako korisnik ne pritisne gumb, što ukazuje na to da bi moglo doći do pada, tada piezo -zvučnik proizvodi zvuk.

Korak 22: Daljnje ideje

Kako biste proširili mogućnosti Life Arduina, predlažemo da umjesto piezo -zvučnika dodate bluetooth modul. Ako to učinite, možete izmijeniti kôd tako da kada osoba koja padne ne odgovori na upit na zaslonu osjetljivom na dodir, upozorenje se putem njihovog Bluetooth uređaja šalje određenom čuvaru, koji je tada može provjeriti.