Жашоо Ардуино Биосенсор: 22 кадам

2024 Автор: John Day | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2024-01-30 10:39

Сиз жыгылып, ордунан тура албадыңыз беле? Ооба, анда Life Alert (же анын атаандаш түзмөктөрүнүн ар түрдүүлүгү) сиз үчүн жакшы вариант болушу мүмкүн! Бирок, бул аппараттар кымбат, жазылуу жылына 400-500 долларга чейин бааланат. Ооба, Life Alert медициналык сигнализация системасына окшош түзмөк көчмө биосенсор катары жасалышы мүмкүн. Биз бул биосенсорго убакыт бөлүүнү чечтик, анткени биз жамааттын, айрыкча кулап калуу коркунучу бар адамдардын коопсуздугу маанилүү деп ойлойбуз.

Биздин конкреттүү прототипибиз кийилбесе да, кулоону жана күтүүсүз кыймылдарды аныктоо үчүн колдонууга оңой. Кыймыл аныкталгандан кийин, түзмөк колдонуучуга сенсордук экрандын "Жакшысыңбы" баскычын басып, ойготкучтун үнүн чыгарууга мүмкүнчүлүк берет жана жакын жердеги камкорчуга жардам керек экенин эскертет.

Жабдуулар

Life Arduino аппараттык схемасында $ 107.90го чейин кошулган тогуз компонент бар. Бул схема компоненттеринен тышкары, ар кандай бөлүктөрдү бириктирүү үчүн кичинекей зымдар керек. Бул схеманы түзүү үчүн башка инструменттердин кереги жок. Коддоо бөлүгү үчүн Arduino программасы жана Github гана керек.

Компоненттер:

Жарым өлчөмдөгү нан тактасы (2.2 "x 3.4") - $ 5.00

Piezo баскычы - $ 1.50

2.8 TFT Touch Shield Arduino үчүн туруктуу сенсордук экран менен - $ 34.95

9V батарея кармагыч - $ 3.97

Arduino Uno Rev 3 - $ 23.00

Акселерометр сенсору - 23,68 доллар

Arduino сенсор кабели - $ 10.83

9V батарея - $ 1.87

Breadboard Jumper Wire Kit - $ 3.10

Жалпы наркы: $ 107.90

1 -кадам: даярдоо

Бул долбоорду түзүү үчүн сизге Arduino Software менен иштөө, Arduino китепканаларын жүктөө жана GitHubдан код жүктөө керек болот.

Arduino IDE программасын жүктөө үчүн https://www.arduino.cc/en/main/software дарегине баш багыңыз.

Бул долбоордун кодун https://github.com/ad1367/LifeArduino дан жүктөп алсаңыз болот. LifeArduino.ino катары.

Коопсуздук ойлору

Жоопкерчиликтен баш тартуу: Бул түзмөк дагы эле өнүгүүдө жана бардык кулоолорду аныктоо жана билдирүү жөндөмүнө ээ эмес. Бул аппаратты кулап калуу коркунучу бар бейтапты көзөмөлдөөнүн жалгыз жолу катары колдонбоңуз.

• Шок коркунучун болтурбоо үчүн, электр кабели ажыратылганга чейин, схемаңыздын дизайнын өзгөртпөңүз.
• Аппаратты ачык суунун жанында же нымдуу беттерде иштетпеңиз.
• Тышкы батареяга туташканда, схеманын компоненттери узакка же туура эмес колдонгондон кийин ысып башташы мүмкүн экенин билиңиз. Түзмөк колдонулбай турганда электр энергиясын өчүрүү сунушталат.
• Жыгылууну сезүү үчүн акселерометрди гана колдонуңуз; ЭМЕС бүтүндөй схема. Колдонулган TFT сенсордук экраны таасирлерге туруштук берүү үчүн иштелип чыккан эмес жана талкаланышы мүмкүн.

2 -кадам: Кеңештер жана амалдар

Көйгөйлөрдү чечүү боюнча кеңештер:

Эгерде сиз баарын туура зымдап койгонуңузду сезсеңиз, бирок сиздин кабыл алган сигналыңыз күтүүсүз, Bitalino шнуру менен акселерометрдин ортосундагы байланышты күчөтүп көрүңүз. Кээде бул жерде кемчиликсиз байланыш, көзгө көрүнбөсө да, маанисиз сигналга алып келет

Акселерометрдин фонундагы ызы-чуунун деңгээли жогору болгондуктан, сигналды тазалоо үчүн аз өтмө чыпканы кошуу азгырык болушу мүмкүн. Бирок, биз LPF кошуу сигналдын чоңдугун тандалган жыштыкка түз пропорционалдуу түрдө азайтат деп таптык

Туура китепкана Arduinoго жүктөлгөнүн текшерүү үчүн TFT сенсордук экраныңыздын версиясын текшериңиз

Эгерде сенсордук экраныңыз башында иштебесе, бардык казыктар Arduinoдогу туура жерлерге бекитилгенин текшериңиз

Эгерде сенсордук экраныңыз дагы эле код менен иштебесе, бул жерден табылган Arduino негизги мисал кодун колдонуп көрүңүз

Кошумча тандоолор:

Эгерде сенсордук экран өтө кымбат, көлөмдүү же зымы кыйын болсо, аны Bluetooth модулу сыяктуу башка компонентке алмаштырылган код менен алмаштырууга болот, андыктан күзгү Bluetooth модулуна сенсордук экранга эмес, катталууга түрткү болот.

3 -кадам: Акселерометрди түшүнүү

Биталино c apacitive акселерометрди колдонот. Келгиле, муну талкалап көрөлү, биз эмне менен иштеп жатканыбызды так түшүнөбүз.

C apacitive бул кыймылдын сыйымдуулугунун өзгөрүшүнө таянарын билдирет. C apacitance - бул компоненттин электр зарядын сактоо жөндөмү жана ал конденсатордун өлчөмүнө же конденсатордун эки пластинкасынын жакындыгына жараша көбөйөт.

Сыйымдуу акселерометр массаны колдонуу менен эки плитанын жакындыгынан пайдаланат; ылдамдануу массаны өйдө же ылдый жылдырганда, ал конденсатордун пластинкасын ары же башка пластинага жакындатат жана сыйымдуулуктун өзгөрүшү ылдамдатууга айландырыла турган сигналды жаратат.

4 -кадам: Райондук зым

Fritzing диаграммасы Life Arduinoдун ар кандай бөлүктөрү кантип бириктирилиши керек экенин көрсөтөт. Кийинки 12 кадам бул схеманы кантип өткөрүүнү көрсөтөт.

5 -кадам: Район 1 -бөлүк - Пьезо баскычын коюу

Районду куруунун биринчи кадамы - пьезо баскычын нан тактасына коюу. Пьезо баскычында такка бекем бекитилген эки казык бар. Кайсы катарларга казыктар илингенине көңүл буруңуз (12 жана 16 -катарларды колдондум).

6 -кадам: Район 2 -бөлүк - Пьезо баскычын зымдоо

Пьезо баскычы нанга бекем бекитилгенден кийин, жогорку пинди (12 -катарда) жерге туташтырыңыз.

Андан кийин, пьезонун астындагы пинди (16 -катарда) Arduinoдогу санарип пинге 7 туташтырыңыз.

7 -кадам: Район 3 -бөлүк - Калкан казыктарын табуу

Кийинки кадам - Arduinoдон TFT экранына зым менен байланышы керек болгон жети казыкты табуу. Санарип казыктары 8-13 жана 5V кубаттуулугуна туташуу керек.

Кеңеш: Экран калкан болгондуктан, бул түздөн -түз Arduino үстүнө туташа алат, калканды оодарып, бул казыктарды табуу пайдалуу болушу мүмкүн.

8 -кадам: Райондук 4 -бөлүк - Калкан казыктарын туташтыруу

Кийинки кадам - бул калкан казыктарын зым менен өткөрүүчү зымдарды колдонуу. Адаптердин аялдык учу (тешиги менен) 3-кадамда жайгашкан TFT экрандын артындагы казыктарга тиркелиши керек. Андан кийин алты санариптик пин зымдары тийиштүү казыктарына (8-13) туташтырылышы керек.

Кеңеш: Ар бир зым туура пинге туташтырылганын текшерүү үчүн ар кандай түстөгү зымдарды колдонуу пайдалуу.

9 -кадам: Райондук 5 -кадам - Ардуинодо 5V/GND зымдары

Кийинки кадам - Arduinoдогу 5V жана GND казыктарына зым кошуу, ошондо биз электр энергиясын жана жерди нандын тактайына туташтыра алабыз.

Кеңеш: Зымдын каалаган түсүн колдонууга болот, бирок бийлик үчүн кызыл зымды жана жерге кара зымды ырааттуу колдонуу кийинчерээк схеманы оңдоого жардам берет.

10 -кадам: Райондук 6 -кадам - 5В/GND зымдарын тактага туташтыруу

Эми, мурунку кадамда туташкан кызыл зымды тактадагы кызыл (+) тилкеге алып келип, нан тактасына күч кошушуңуз керек. Зым тик тилкенин каалаган жерине бара алат. Кара (-) тилкесин колдонуу менен тактага жер кошуу үчүн кара зым менен кайталаңыз.

11 -кадам: Райондук 7 -кадам - 5V экрандын пинди тактага туташтыруу

Эми нандын үстөлү күчкө ээ болгондон кийин, TFT экрандан акыркы зым нандын үстүндөгү кызыл (+) тилкесине өткөрүлүп берилиши мүмкүн.

12 -кадам: Райондук 8 -кадам - ACC сенсорун туташтыруу

Кийинки кадам акселерометрдин сенсорун BITalino кабелин көрсөтүлгөндөй туташтыруу.

13 -кадам: Circuit 9 -кадам - WITS BITalino Cable

BITalino акселерометринен келген үч зым бар, алар чынжырга тиркелиши керек. Кызыл зым нандагы кызыл (+) тилкеге, ал эми кара зым кара (-) тилкеге туташтырылышы керек. Күлгүн зым A0 аналогдук пинге Arduino менен туташышы керек.

14 -кадам: Район 10 -кадам - Батареяны кармагычка салуу

Кийинки кадам, жөн эле 9В батарейканы батарейка кармагычына көрсөтүлгөндөй коюу.

15 -кадам: Район 11 -кадам - Батарея топтомун микросхемага тиркөө

Андан кийин, батарейканын бекем кармалып турганын текшерүү үчүн, батарея кармагычтын капкагын салыңыз. Андан кийин, көрсөтүлгөндөй, батарейканы Arduinoдогу кубаттуулукка туташтырыңыз.

16 -кадам: Район 12 -кадам - Компьютерге туташтыруу

Кодду схемага жүктөө үчүн, USB кабелин колдонуп, Arduinoду компьютерге туташтыруу керек.

17 -кадам: Кодду жүктөө

Кодду кооз жаңы схемаңызга жүктөө үчүн, адегенде USBңиздин компьютериңизди Arduino тактасына туура туташтырганын текшериңиз.

1. Arduino колдонмоңузду ачып, бардык текстти тазалаңыз.
2. Arduino тактаңызга туташуу үчүн Куралдар> Портко өтүп, жеткиликтүү портту тандаңыз
3. GitHubга барыңыз, кодду көчүрүп алыңыз жана Arduino колдонмоңузга чаптаңыз.
4. Кодуңуздун иштеши үчүн сенсордук экран китепканасын "кошушуңуз" керек болот. Бул үчүн Куралдар> Китепканаларды башкаруу бөлүмүнө өтүп, Adafruit GFX китепканасын издеңиз. Анын үстүнө чычканды чыкылдатып, орнотуу баскычын чыкылдатыңыз, жана сиз баштоого даяр болосуз.
5. Акыр -аягы, көк куралдар тилкесиндеги Жүктөө жебесин чыкылдатып, сыйкырдын эмне болгонун көрүңүз!

18 -кадам: Ардуино Circuit бүткөн

Код туура жүктөлгөндөн кийин, USB кабелин сууруңуз, ошондо Life Arduino сиз менен бирге болот. Бул учурда, схема толугу менен!

19 -кадам: Райондук диаграмма

EAGLEде түзүлгөн бул схема биздин Life Arduino тутумубуздун аппараттык зымдарын көрсөтөт. Arduino Uno микропроцессору 2.8 дюймдук TFT сенсордук экраны (8-13 цифралык пиндери), пьезоспикер (7-пин) жана BITalino акселерометрин (пин A0) иштетүү, жерге туташтыруу жана туташтыруу үчүн колдонулат.

20 -кадам: Район жана код - Бирге иштөө

Район түзүлүп, код иштелип чыккандан кийин система чогуу иштей баштайт. Бул акселерометрдин чоң өзгөрүүлөрдү өлчөөсүн камтыйт (жыгылуудан улам). Эгерде акселерометр чоң өзгөрүүнү байкаса, анда сенсордук экранда "Сен жакшысыңбы" деп жазылып, колдонуучу басуу үчүн баскыч бар.

21 -кадам: Колдонуучу киргизүү

Эгерде колдонуучу баскычты басса, анда экран жашыл болуп, "Ооба" дейт, ошондуктан система колдонуучунун жакшы экенин билет. Эгерде колдонуучу кулап калышы мүмкүн экенин көрсөтүп, баскычты баспаса, анда пьезоспикер үн чыгарат.

22 -кадам: Мындан аркы идеялар

Life Arduino мүмкүнчүлүктөрүн узартуу үчүн пьезоспикердин ордуна bluetooth модулун кошууну сунуштайбыз. Эгер андай кылсаңыз, сиз кодду өзгөртө аласыз, эгер жыгылган адам сенсордук экрандын көрсөтмөсүнө жооп бербесе, алардын Bluetooth түзмөгү аркылуу атайын дайындалган кароолчусуна эскертүү жөнөтүлөт, андан кийин ал аларды текшере алат.