GranCare: Džepni zdravstveni monitor!: 8 koraka (sa slikama)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:04

Pa da počnem, imam baku. Pomalo je stara, ali super fit i zdrava. Pa nedavno smo bili kod ljekara na njenom mjesečnom pregledu i ljekar joj je savjetovao da hoda svaki dan najmanje pola sata kako bi joj zglobovi bili zdravi. Trebao nam je način da vidimo koliko je hodala. Pametni sat bi pomogao, ali to nije nešto što bismo si mogli priuštiti. Ne samo koraci, baka je htjela imati mali zdravstveni pribor kako bi mogla kontrolirati sebe.

Ovo je razlog zašto sam razmišljao o ovom projektu.

Također, pad je jedan od najčešćih i najopasnijih događaja, a zadnji put kada je baka pala, zakasnili smo sa saznanjem i to je nešto što sam mogao ranije otkriti pa sam odlučio dodati i senzor pada.

A da bih vidio da li je baka prehlađena ili ima povišenu temperaturu, rano sam dodao, dodao sam temperaturni senzor za mjerenje tjelesne temperature.

Koncentriram se na ove stvari u ovom projektu. Uvijek možete dodati još senzora kako bi bili učinkovitiji za vašu osobnu upotrebu.

Korak 1: Potrebne stvari

• Wemos D1 mini x1 (veza)
• Modul SD kartice x1 (veza)
• Akcelerometar MPU6050 x1 (veza)
• 3.7v Lipo baterija x1 (veza)
• TP4056 modul za punjenje x1 (veza)
• Senzor temperature DS18B20 x1 (veza)
• Klizni prekidač x1 (veza)
• Žice

Opcionalno

• 3d štampač
• 2 mm vijci
• Ribbon kabel

Korak 2: Povežite sve zajedno

Gore je shematski dijagram za povezivanje. Prilično je jednostavno napred. Za lemljenje, ogolio sam vrpčani kabel u pojedinačne žice jer su te žice vrlo tanke (28 AWG). Ako nemate trakasti kabel oko sebe, možete upotrijebiti bilo koju žicu koju želite.

Dodao sam sliku sa svim vezanim vezama. Možete zumirati sliku i pratiti veze. Ne zamerite da lemljenje nije dobro, novo za njega.

Za temperaturni senzor, morate dodati pull-up otpornik između pozitivnih i signalnih vodova kako bi senzor ispravno radio. Također zalemite muške kratkospojne kabele na krajeve tako da ih možete spojiti na vanjske spojeve ženskih zaglavlja.

Napravio sam kućište za sve komponente budući da imam 3D štampač kod kuće. Ne morate to učiniti. Radije možete sami napraviti kartonsku kutiju ili upotrijebiti mali spremnik za postavljanje sve elektronike. Ako namjeravate sami izraditi kućište, provjerite je li mjerač ubrzanja zalijepljen za tijelo kućišta.

Kućište za štampanje. [Opcionalno] Postoje dvije 3 datoteke. Gornje i donje kućište i prekidač. Priključivanje prekidača je jednostavno. Gore sam dodao slike, možete ih pratiti. Štampao sam svoje datoteke na 50% ispune, visine 0,2 mm. Ovdje možete dobiti originalne datoteke koraka ako želite promijeniti dizajn kućišta.

Nakon što je sve sastavljeno, umetnite SD karticu u modul, a zatim zatvorite uređaj i pomoću dva vijka od 2 mm sa obje strane. Spasio sam ovaj vijak iz svog seta servo motora sg90.

Provjerite povezanost da li su sve žice pravilno lemljene pomoću multimetra.

Uvjerite se da svi uređaji imaju odgovarajući napon.

Napomena o napajanju uređaja. Za napajanje uređaja koristio sam 3.7v bateriju i to je dovoljno dobro jer svi senzorski i wemos mikrokontroler mogu raditi na 3v. Stoga, ako planirate koristiti više vanjskih senzora, pobrinite se da rade na 3V. Takođe, kad se baterija isprazni, SD kartica prestaje raditi jer to nije dovoljan napon za modul SD kartice. Dakle, punjenje baterije rješava problem. Jedini nedostatak je što nećete moći iskoristiti sav potencijal baterije. Jedan od načina na koji to možete riješiti je korištenje ovog modula za punjenje. Ovaj modul povećava napon na 5v na ovaj način nećete imati problema s pokretanjem svih senzora.

Korak 3: Razumijevanje koda

Kao što sam rekao na početku, pratit ćemo 3 stvari: PAD, KORAKE i TEMPERATURU.

Ovo nije ograničeno, možete dodati bilo koji drugi senzor poput otkucaja srca, oksimetra itd. I dobiti više zdravstvenih podataka. Za sada ću koristiti 2 senzora koji su akcelerometar i temperatura.

Određivanje temperature je pravo. Nakon povezivanja senzora koristimo biblioteku DALLAS TEMPERATURE za pronalaženje stepena Celzijusa.

Za pronalaženje stepenica i padova koristit ćemo akcelerometar. Kod počinje pronalaženjem vrijednosti ubrzanja 3 osi X, Y i Z., a zatim određivanjem rezultirajućeg ubrzanja.

Sada postoje dva unaprijed definirana pražnjenja koja su za korak i pad. Dakle, kad god rezultirajuće ubrzanje pređe ovaj prag, otkriva se korak ili pad.

Pošto je važnije da je vrijednost pada ispravna, dodao sam funkciju provjere pada gdje, ako se otkrije pad, provjerava i je li se orijentacija promijenila i je li osoba u stanju mirovanja. AKO su ta dva pravila istinita, pad se potvrđuje i poruka se šalje u bazu podataka.

Uz to, uređaj bilježi sve podatke i zapisuje ih na sd karticu, a svakih 30 minuta (može se promijeniti) vrijednosti se šalju u google firebase gdje se pohranjuju u bazu podataka u stvarnom vremenu.

Da bih odredio vrijednosti praga, vezao sam uređaj oko struka i počeo raditi različite radnje dok je kod ispisivao vrijednost ubrzanja na SD karticu. Zatim sam kasnije uvezao vrijednost u excel i iscrtao linijski graf za analizu svih vrijednosti. Dodao sam neke od grafikona iznad. Možete vidjeti kako različite radnje pokazuju različite vrijednosti akcelerometra.

Korak 4: Postavljanje WIFI -ja i Google baze podataka

Sa svim dostupnim podacima, moramo pronaći način da ih pohranimo kako bismo ih mogli koristiti za izradu zdravstvenog profila i praćenje zdravlja vašeg djeda i bake.

Dakle, za pohranu podataka i njihovu upotrebu u stvarnom vremenu koristimo Google Firebase, a za to ćemo koristiti biblioteku Esp8266Firebase.

Da biste postavili firebase, možete slijediti ovaj postupak. Nakon toga, trebali biste imati tajni ključ i vezu do hosta. Samo dodajte ovo dvoje u kôd prikazan ispod, zajedno sa svojim imenom i lozinkom za WiFi:

#define FIREBASE_HOST "YOUR_FIREBASE_PROJECT.firebaseio.com"

#define FIREBASE_AUTH "YOUR_FIREBASE_DATABASE_SECRET" #define WIFI_SSID "YOUR_WIFI_AP" #define WIFI_PASSWORD "YOUR_WIFI_PASSWORD"

To je to. To je bilo lako. Naš uređaj je sada povezan s mrežnom bazom podataka u kojoj su pohranjeni svi zdravstveni podaci. Sada možemo koristiti ove podatke za izradu grafikona u Excelu ili za izradu jednostavne web stranice za vizualni prikaz podataka ili čak povezivanje s aplikacijom.

Napomena: Da biste provjerili jeste li uspješno dodali biblioteku i radi li s vašim uređajem, pokušajte prenijeti primjere skica koje se nalaze u biblioteci. Možete isprobati onaj koji se zove beginner_start_here.

Korak 5: Programiranje WEMOS D1

Prije nego što učitamo kôd, moramo instalirati nekoliko stvari.

Board:

• Prvo otvorite Arduino ide i idite na Upravitelj ploča ploča alata, a zatim potražite esp8266 od strane zajednice ESP8266. Pritisnite instalaciju i pričekajte da se instalira.
• Sada smo dodali ploču da bismo je odabrali da bismo otišli na Alatnu ploču Wemos D1 R1

Biblioteke

• Moramo instalirati dvije biblioteke Firebase ESP8266 klijenta od Mobizta i One wire od Jim Studta.
• Da biste to učinili, idite na Sketch Include library Upravljanje bibliotekama. Potražite gornje dvije biblioteke i instalirajte ih.

Sada smo instalirali sve potrebno za pokretanje koda. Otpremite donji kod i gotovi ste!

Korak 6: Povežite svoju aplikaciju za Android [Opcionalno]

Koristio sam izumitelja aplikacija MIT, koji je besplatni proizvođač aplikacija za povlačenje i ispuštanje. Vrlo je jednostavno napraviti aplikaciju na ovaj način. Sve što aplikacija radi provjerava vrijednosti u bazi podataka i prikazuje ih. Ovdje je datoteka projekta za izumitelja aplikacije. Samo dodajte svoje AUTH KLJUČEVE i HOSTNAME kao što je prikazano gore i to je to.

Korak 7: Priključite uređaj na nosivi uređaj

Sada kada je sve postavljeno, preostaje samo da ga pričvrstite na odjevni komad poput džempera. Možete koristiti bilo koju drugu odjeću koja se sviđa i vašim djedovima i bakama. Za sada sam pričvrstio uređaj s lijeve strane džempera zajedno sa senzorom temperature koji prolazi ispod pazuha za mjerenje temperature. Za to sam upotrijebio maskirnu traku, što očito nije najbolji način. Ovo koristim samo nekoliko dana za testiranje.

Možete napraviti malu torbicu od tkanine i ušiti je u džemper kako bi uređaj i rukav držali senzor temperature. Budući da nisam tako dobar u šivanju stvari, ovo nisam učinio. Ali moja mama će to uskoro popraviti.

Korak 8: Učinite više uz GranCare

Ovdje sam koristio samo dva senzora, ali uvijek možete dodati još. Možete spojiti sve nekorištene pinove WEMOS -a na pinove zaglavlja, a zatim izvana spojiti više senzora kako biste maksimalno iskoristili senzor. Možete dodati senzor srca, a zatim svakog sata mjeriti otkucaje srca vaše bake i djeda i dodavati ga u bazu podataka ili možda dodati više senzora temperature. Možete nastaviti dodavati sve dok WEMOS ne podržava ili ako baterija to ne podnese.

To je otprilike to. Čuvajte svoje bake i djedove, kako kažu: "Ljubav djeda i bake nikada neće ostariti."

AŽURIRANJE nakon upotrebe: Naterala sam baku da koristi uređaj nedelju dana. Rekla je da uređaj ponekad dođe između, ali sada je navikla. Dakle, evo šta sam naučio nakon sedmice korištenja.

• Detekcija pada radi savršeno. Dobio sam upozorenja kada se okliznula dva puta u prošloj sedmici. Postoje slučajevi kada se javlja lažni alarm, pa bi možda promjena praga mogla pomoći.
• Podaci o tjelesnoj temperaturi su savršeni.
• Drugi problem je što se baterija brzo prazni s mojom baterijom od 300mAH !. Pokušajte koristiti veće baterije kako biste produžili vrijeme upotrebe, ali pazite da se težina uređaja ne promijeni mnogo.

Bilješka:

Ovo je moje prvo uputstvo, siguran sam da postoje greške koje sam previdio. Molimo vas da komentarišete u nastavku ako ih pronađete i ne ustručavajte se pitati sve nedoumice. Potrudit ću se da odgovorim što prije.