Импульстук сенсор кийүүгө болот: 10 кадам (сүрөттөр менен)

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

Долбоордун сүрөттөлүшү

Бул долбоор аны кийе турган колдонуучунун ден -соолугун эске ала турган тагынуучу каражатты долбоорлоо жана түзүү жөнүндө.

Анын максаты - экзоскелет сыяктуу иш кылуу, анын функциясы - тынчсыздануу же стресстик кырдаалдарда колдонуучуну денебиздеги басымдын чыңалуусун чыгаруу аркылуу эс алуу жана тынчтандыруу.

Дирилдөө мотору фотоплетизмографиялык импульстун сенсору бир аз убакыттын ичинде ылдамдатылган катуу импульстун бийик диапазонун алганда күйгүзүлөт. Качан импульстун ылдамдыгы төмөндөйт, башкача айтканда, колдонуучу тынчтанды, дирилдөө токтойт.

Корутунду катары кыскача ой жүгүртүү

Бул долбоордун жардамы менен биз класстык көнүгүүлөрдө алган билимибиздин бир бөлүгүн колдоно алдык, анда биз ар кандай сенсорлорду жана моторлорду колдонуп, бир нече электр схемаларында иштейбиз: тынчсыздануу учурунда колдонуучуну эс алдыруучу кийим. стресс абалдары.

Бул долбоор менен биз колдоочунун долбоорун иштеп чыгып, аны тигип жатканда чыгармачыл бөлүгүн гана эмес, инженердик тармагын да иштеп чыктык жана алардын бардыгын бир долбоорго аралаштырдык.

Протободо электр схемасын түзүүдө жана аны компоненттерди ширетүүчү LilyPad Arduinoго өткөрүүдө биз электр билимин практика жүзүндө колдонобуз.

Жабдуулар

Photoplethysmographic импульс сенсор (Analog киргизүү)

Импульс сенсору-Arduino үчүн жүрөктүн кагышын туташтыруучу жана туташтыруучу оюн. Сенсордун эки тарабы бар, бир жагында LED жарыктын сенсору менен кошо жайгаштырылган, экинчи жагында кээ бир схемалар бар. Бул күчөтүү жана ызы -чууну жок кылуу үчүн жооптуу. Сенсордун алдыңкы тарабындагы LED биздин адамдын денесиндеги венанын үстүнө жайгаштырылган.

Бул LED жарыкты венага түшөт. Тамырлардын ичинде жүрөк насостоп жатканда гана кан агымы болот, андыктан кан агымын көзөмөлдөсөк, жүрөктүн согуусун да көзөмөлдөй алабыз. Эгер кан агымы аныкталса, анда жарыктын сенсору көбүрөөк жарыкты алат, анткени алар кан аркылуу чагылдырылат, кабыл алынган жарыктын бул кичинекей өзгөрүүсү убакыттын өтүшү менен жүрөгүбүздүн согуусун аныктайт.

Анын үч зымы бар: биринчиси тутумдун жерге туташтырылган, экинчиси +5В чыңалуу чыңалуусу жана үчүнчүсү пульсирлөөчү сигнал.

Долбоордо бир импульс сенсору колдонулат. Катуу пульсацияларды аныктоо үчүн ал билектин астына коюлган.

Vibration мотору (аналогдук чыгаруу)

Бул компонент сигналды алганда дирилдей турган DC мотору. Кайра албай калганда токтойт.

Долбоордо билекке жана колго жайгашкан үч башка эс алуу пункттары аркылуу колдонуучуну тынчтандыруу үчүн үч вибрация мотору колдонулат.

Arduino Uno

Arduino Uno ачык булак микроконтроллери жана Arduino.cc тарабынан иштелип чыккан такта, санарип жана аналогдук киргизүү/чыгаруу (I/O) казыктарынын топтому менен жабдылган. Ал ошондой эле 14 санарип казыкка, 6 аналогдук казыкка ээ жана B түрү USB кабели аркылуу Arduino IDE (Интеграцияланган Өнүгүү чөйрөсү) менен программалана алат.

Электр зымы

Электр зымдары - бул электрди бир жерден экинчи жерге өткөрүүчү өткөргүчтөр.

Долбоордо биз аларды Bakelite плитасында ширетилген электр схемасын Arduino казыктарына туташтыруу үчүн колдондук.

Башка материалдар:

- Билерик

- Кара жип

- Кара боёк

- Ткани

Куралдар:

- Ширетүүчү

- Кайчы

- Ийне

- Картон кол манекен

1 кадам:

Биринчиден, биз электр схемасын протоборддун жардамы менен кылдык, ошондо биз схеманы кандай компоненттерди колдонууну каалаганыбызды аныктай алдык.

2-кадам:

Андан кийин, биз калай ширетүүчү менен компоненттерди ширетүү аркылуу манекендин ичине сала турган акыркы схеманы жасадык. Район жогорудагы фотографияга окшош болушу керек.

Ар бир кабель Arduino Uno корреспондент портуна туташтырылышы керек жана изоляциялоочу скотч менен кыска туташуудан качуу үчүн зымдардын электр бөлүгүн жабуу сунушталат.

3 -кадам:

Биз кодду Arduino программасы аркылуу программалап, USB кабели аркылуу Arduinoго кубаттайбыз.

// төмөнкү жыштыктарды чыпкалоо үчүн буфер#аныктоо BSIZE 50 float buf [BSIZE]; int bPos = 0;

// жүрөктүн согуу алгоритми

#define THRESHOLD 4 // аныктоо босогосу кол коюлбаган узун т; // акыркы табылган жүрөктүн кагышы lastData; int lastBpm;

жараксыз орнотуу () {

// секундасына 9600 битке сериялык байланышты баштоо: Serial.begin (9600); pinMode (6, OUTPUT); // вибраторду 1 pinMode (11, OUTPUT); // вибраторду жарыялоо 2 pinMode (9, OUTPUT); // вибраторду жарыялоо 3}

void loop () {

// 0 аналогдук пиндеги сенсордон киргизилген маалыматты окуу жана иштетүү: float ProcessData = processData (analogRead (A0));

//Serial.println(processedData); // сериялык плоттерди колдонуу үчүн муну комментарийлебеңиз

if (ProcessData> THRESHOLD) // бул мааниден жогору жүрөк согушу деп эсептелет

{if (lastData <THRESHOLD) // босогону биринчи жолу бузганыбызда BPM {int bpm = 60000 /(millis () - t) эсептейбиз); if (abs (bpm - lastBpm) 40 && bpm <240) {Serial.print ("New heartbeat:"); Serial.print (bpm); // bpms Serial.println ("bpm") экранда көрсөтүү;

if (bpm> = 95) {// if bpm 95 же 95тен жогору болсо…

analogWrite (6, 222); // вибратор 1 титирейт

analogWrite (11, 222); // vibrator 2 analogWrite титиретет (9, 222); // 3 -вибратор титирейт} башка {// эгер андай болбосо (bpm 95тен төмөн)… analogWrite (6, 0); analogWrite (9, 0); // вибратор 3 титиребейт}} lastBpm = bpm; t = миллис (); }} lastData = ProcessData; кечигүү (10); }

float processData (int val)

{buf [bPos] = (калкып чыгуучу) вал; bPos ++; if (bPos> = BSIZE) {bPos = 0; } орточо сүзүү = 0; үчүн (int i = 0; i <BSIZE; i ++) {орточо+= buf ; } return (float) val - average / (float) BSIZE; }

4 -кадам:

Дизайн процессинде биз вибрация кыймылдаткычтарын кайда коюу керек экенин билүү үчүн денедеги басым чекиттеринин жайгашуусун эске алышыбыз керек болчу жана биз алардын ичинен үчөөнү тандап алдык.

5 -кадам:

Кийиле турган буюмду алуу үчүн, адегенде биз продукциянын көрсөтмөлөрүнө ылайык кара боёкту колдонуп, дененин түсү боюнча боону боёп койдук.

6 -кадам:

Бизде билерик болгондон кийин, картон кол манекенде төрт тешик жасадык. Алардын үчөө электр схемасында колдонгон үч вибрация моторун алуу үчүн жасалган, акыркысы импульстун сенсорун манекендин билегине коюу үчүн жасалган. Мындан тышкары, бул акыркы сенсор көрүнүп турушу үчүн биз билерикти кичине кесип алдык.

7 -кадам:

Кийинчерээк, USB кабелин компьютерден Arduino тактасына туташтыруу жана ажыратуу үчүн, картондун колунун ылдый жагында акыркы тешикти кылдык. Баары жакшы иштегенин текшерүү үчүн акыркы тестти өткөрдүк.

8 -кадам:

Биздин продуктка ыңгайлаштырылган дизайн берүү үчүн, биз гранат түстөгү тегеректи сызып, кесебиз, анда электр жүрөктүн согуусун чагылдыруу үчүн кээ бир саптарды тигебиз.

9 -кадам:

Акыры, кара билерик термелүүчү моторлорду жаап жатканда, биз алардын жайгашкан жерин билүү үчүн тагынуучуга үч кичинекей жүрөктү кесип, тигип бердик.