Life Arduino Biosensor: 22 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:05

Jeste li ikada pali i niste mogli ustati? Pa, onda bi Life Alert (ili njegov niz konkurentskih uređaja) mogao biti dobra opcija za vas! Međutim, ovi uređaji su skupi, a pretplate koštaju više od 400 do 500 USD godišnje. Pa, uređaj sličan medicinskom alarmnom sistemu Life Alert može se napraviti kao prijenosni biosenzor. Odlučili smo uložiti vrijeme u ovaj biosenzor jer smatramo da je važno da ljudi u zajednici, posebno 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 dugme "Jeste li dobro" na ekranu osjetljivom na dodir prije nego što se oglasi alarm, upozoravajući njegovatelja u blizini da je potrebna pomoć.

Supplies

Devet komponenti u hardverskom krugu Life Arduino košta do 107,90 USD. Osim ovih komponenata kola, potrebne su male žice za povezivanje različitih komada. Za stvaranje ovog kola nisu potrebni drugi alati. Za dio kodiranja potrebni su samo Arduino softver i Github.

Komponente:

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

Piezo dugme - 1,50 USD

2,8 -inčni TFT štit na dodir za Arduino sa otpornim ekranom 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 sa 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 biblioteke i učitati kôd s GitHub -a.

Za preuzimanje Arduino IDE softvera posjetite

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

Sigurnosna razmatranja

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

• Nemojte mijenjati dizajn kruga 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 duže ili nepravilne uporabe. Preporučuje se da isključite napajanje kada uređaj nije u upotrebi.
• Akcelerometar koristite samo za otkrivanje padova; NE cijeli krug. Korišteni TFT zaslon osjetljiv na dodir 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. Ponekad nesavršena veza ovdje, iako se ne vidi na oku, rezultira besmislenim signalom

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

Provjerite verziju vašeg TFT ekrana osjetljivog na dodir kako biste bili sigurni da je ispravna biblioteka 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 povezati, može se zamijeniti drugom komponentom, poput Bluetooth modula, s izmijenjenim kodom, tako da pad zahtijeva od bluetooth modula za prijavu umjesto ekrana osjetljivog na dodir.

Korak 3: Razumevanje akcelerometra

Bitalino koristi c kapacitivni akcelerometar. Hajde da to razbijemo kako bismo mogli razumjeti s čime tačno radimo.

C apacitive znači da se oslanja na promjenu kapaciteta uslijed 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 kondenzatorsku ploču dalje ili bliže drugoj ploči, a ta promjena kapacitivnosti stvara signal koji se može pretvoriti u ubrzanje.

Korak 4: Ožičenje kruga

Fritzing dijagram pokazuje kako različite dijelove Life Arduina treba povezati. Sljedećih 12 koraka pokazuje vam kako spojiti ovo kolo.

Korak 5: Krug 1. dio - Postavljanje Piezo dugmeta

Prvi korak u izgradnji kola je postavljanje piezo dugmeta na matičnu ploču. Piezo dugme ima dva igla koja bi trebala biti čvrsto pričvršćena za ploču. Vodite računa o tome na koje su redove igle pričvršćene (koristio sam redove 12 i 16).

Korak 6: Krug, dio 2 - Ožičenje Piezo tipke

Nakon što je Piezo tipka čvrsto pričvršćena na ploču, spojite gornju iglu (u redu 12) na masu.

Zatim spojite donji pin piezo -a (u 16. redu) na digitalni pin 7 na Arduinu.

Korak 7: Krug, dio 3 - Pronalaženje zaštitnih iglica

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

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

Korak 8: Krug, dio 4 - Ožičenje zatiča štita

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

Savjet: Korisno je koristiti različite boje žica 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 napajanje matičnoj ploči tako što ćete crvenu žicu povezanu u prethodnom koraku dovesti do crvene (+) trake na ploči. Žica može ići bilo gdje u okomitoj traci. Ponovite sa crnom žicom kako biste dodali masu na ploču pomoću crne (-) trake.

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

Sada kada matična ploča ima napajanje, posljednja žica s TFT ekrana može se spojiti na crvenu (+) traku na matičnoj ploči.

Korak 12: Krug Korak 8 - Spajanje ACC senzora

Sljedeći korak je povezivanje senzora akcelerometra na BITalino kabel kao što je prikazano.

Korak 13: Krug Korak 9 - Ožičenje BITalino kabela

Tri žice dolaze iz BITalinovog akcelerometra koje je potrebno priključiti na krug. Crvena žica treba biti spojena na crvenu (+) traku na matičnoj ploči, a crna žica na crnu (-) traku. Ljubičasta žica trebala bi biti spojena na Arduino putem analognog pina 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 bili sigurni da je baterija čvrsto pričvršćena. Zatim spojite bateriju na ulaz napajanja na Arduinu kao što je prikazano.

Korak 16: Krug Korak 12 - Priključivanje na računar

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

Korak 17: Otpremanje koda

Da biste učitali kôd u svoje prekrasno novo kolo, najprije provjerite je li USB pravilno spojio vaše računalo na vašu Arduino ploču.

1. Otvorite svoju 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 Arduino aplikaciju.
4. Morat ćete "uključiti" biblioteku ekrana osjetljivog na dodir da bi vaš kôd funkcionirao. Da biste to učinili, idite na Alati> Upravljanje bibliotekama i potražite Adafruit GFX biblioteku. Pređite mišem preko njega i kliknite na dugme za instalaciju koje će se pojaviti i bit ćete spremni za početak.
5. Konačno, kliknite strelicu Upload na plavoj traci s alatima i gledajte kako se čarolija događa!

Korak 18: Arduino krug gotovog života

Nakon što je kôd ispravno postavljen, isključite USB kabel kako biste mogli ponijeti Life Arduino sa sobom. U ovom trenutku, krug je završen!

Korak 19: Dijagram kola

Ovaj dijagram kola napravljen u EAGLE -u prikazuje hardversko ožičenje našeg Life Arduino sistema. Arduino Uno mikroprocesor koristi se za napajanje, uzemljenje i povezivanje 2,8-inčnog TFT ekrana 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 kolo stvori i kôd razvije, sistem počinje raditi zajedno. To uključuje i mjerenje akcelerometra velikih promjena (zbog pada). Ako mjerač ubrzanja otkrije veliku promjenu, tada na ekranu osjetljivom na dodir piše "Jeste li dobro" i korisniku nudi gumb za pritisak.

Korak 21: Unos korisnika

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

Korak 22: Dodatne ideje

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