Акылдуу жаздык: 3 кадам

2024 Автор: John Day | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2024-01-30 10:42

Бул Instructable коңурукка сезгич акылдуу жаздыкты кантип жасоону сүрөттөйт!

Акылдуу жаздык термелүүгө таянып, уктап жаткан кишиге уктап жатканда коңурук тартканын көрсөтөт. Адам жаздыкка башын койгондо автоматтык түрдө иштейт.

Коңурук - бул жагымсыз абал, анткени ал коңурук тарткан кишиге эле эмес, анын айланасында уктап жаткан адамдарга да таасир этет. АКШда ажырашуунун эң чоң медициналык себеби катары коңурук добуш берилди. Кошумча катары, уйку апноэи уктап жаткан кишинин коңурук тартууга алып келүүчү позицияны тандап албашын камсыздоо менен жумшартылышы мүмкүн болгон көптөгөн ден соолук көйгөйлөрүн жаратышы мүмкүн.

Бул Нускамада биз үндөрдү аныктай турган жана талдай турган системаны курабыз. Ал коңурук үнүн анализдегенде, вибрация кыймылдаткычын күйгүзөт, ошондо уктоочу ойгонот. Уктап жаткан адам жаздыгынан башын көтөргөндө, вибрация кыймылдаткычы токтойт. Уйкучу уктап жаткан абалын өзгөрткөндө, алар коңурук тартууга тоскоол боло турган башка абалга келип калышат.

1 -кадам: Жаздык милдеттери:

• Жаздыкта сенсор бар, ал адам башын жаздыкка койгондо система автоматтык түрдө иштетилет жана башын өйдө көтөргөндө бош турат.
• Система коңурук үнүн же башка какофониялык үндү аныктаганда, вибратор күйгүзүлгөн адамды ойготуу үчүн күйгүзүлөт.
• 2 колдонуучу жөнгө салынуучу дирилдөө режимдеринин өзгөчөлүктөрү: үзгүлтүксүз же pulsed. The система коңурук тарткан адамдар үчүн пайдалуу. Коопсуздук үчүн, өтө терең уйкудан жапа чеккен адамдар системаны колдоно алышат, анткени ал эшиктин коңгуроосун, телефондорунун шыңгырашын же ымыркайдын ыйлаганын аныктай алат.

Биз бул долбоорду Silego SLG46620V CMIC, үн сенсору, дирилдөө мотору, күч сезүүчү резистор жана кээ бир пассивдүү компоненттер менен ишке ашырдык.

Бул конструкциянын компоненттеринин жалпы саны микроконтроллерди колдонбогону менен өтө аз. GreenPAK CMICтин наркы төмөн жана кубаттуулугу аз болгондуктан, алар бул чечим үчүн идеалдуу компонент болуп саналат. Алардын кичинекей өлчөмү, аларды жаздыктын ичине өндүрүш көйгөйлөрү жок оңой бириктирүүгө мүмкүндүк берет.

Үн аныктоого көз каранды болгон долбоорлордун көбүндө "жалган триггер ылдамдыгы" бар, бул ар кандай сенсорлордун арасында ката кетүү мүмкүнчүлүгүнө байланыштуу. Бул долбоор менен байланышкан сенсорлор жөн гана үндүн деңгээлин аныктайт; алар үндүн түрүн же анын келип чыгуу мүнөзүн аныктабайт. Демек, жалган триггер сенсор тарабынан аныкталышы мүмкүн болгон кол чабуу, тыкылдатуу же коңурукка тиешеси жок башка ызы -чуудан улам келип чыгышы мүмкүн.

Бул долбоордо система жалган триггерди пайда кылган кыска үндөрдү этибарга албайт, андыктан биз коңурук үнүнө окшош үн сегментин аныктай турган санарип чыпканы курабыз.

Сүрөттөгү графикалык ийри сызыкты караңыз, ал коңуруктун үнүн билдирет.

Биз анын кайталанган жана убакыт корреляцияланган эки бөлүмдөн тургандыгын көрө алабыз. Биринчи бөлүм коңурукту аныктайт; бул 0,5 - 4 секундга созулган кыска импульстардын тизмеги, андан кийин 0,4 - 4 секундга созулган жана фон ызы -чуусун камтыган жымжырттык мезгили.

Ошондуктан, башка үндөрдү чыпкалоо үчүн система 0,5 секунддан ашык созулган коңурук сегментин аныкташы керек жана кыска үн сегментин этибарга албайт. Системаны туруктуураак кылуу үчүн коңурук тартуучу сегменттерди эсептеген, ырааттуу коңуруктун эки сегментин аныктагандан кийин сигналды ишке киргизүүчү эсептегич ишке ашырылышы керек.

Бул учурда, бир үн 0,5 секунддан ашык созулса дагы, система белгилүү бир убакыт ичинде кайталанбаса, аны чыпкалайт. Ошентип, биз кыймыл, жөтөл же атүгүл кыска ызы -чуу сигналдарынан келип чыккан үндү чыпкалай алабыз.

2 -кадам: Ишке ашыруу планы

Бул долбоордун дизайны эки бөлүмдөн турат; биринчи бөлүм үндү аныктоо үчүн жооптуу жана уктап жаткан адамды эскертүү үчүн коңуруктун үнүн аныктоо үчүн аны талдайт.

Экинчи бөлүм - бул сенсор; адам жаздыкка башын койгондо системаны автоматтык түрдө иштетүүгө жана уктап жаткан адам жаздыктан башын көтөргөндө системаны өчүрүүгө жооптуу.

Акылдуу жаздыкты GreenPAKтин конфигурацияланган аралаш сигнал IC (CMIC) менен оңой эле ишке ашырса болот.

GreenPAK чипи Smart жаздыкты башкаруу үчүн кантип программаланганын түшүнүү үчүн бардык кадамдарды басып өтсөңүз болот. Бирок, эгер сиз бардык ички схеманы түшүнбөстөн Smart жаздыкты оңой эле түзүүнү кааласаңыз, GreenPAKтин акысыз программасын жүктөп алыңыз, буга чейин аяктаган Smart Pillow GreenPAK Дизайн Файлын көрүңүз. Компьютериңизди GreenPAK Development Kitке туташтырыңыз жана Smart жаздыгыңызды көзөмөлдөө үчүн атайын IC түзүү үчүн программаны басыңыз. IC түзүлгөндөн кийин, кийинки кадамды өткөрүп жибере аласыз. Кийинки кадам схеманын кантип иштээрин түшүнүүгө кызыккандар үчүн Smart Pillow GreenPAK дизайн файлынын ичиндеги логиканы талкуулашат.

Бул кантип иштейт?

Качан адам башын жаздыкка койсо, сенсор сенсор Matrix2ден Matrix1ге P10 аркылуу жандандыруу сигналын жөнөтүп, схеманы активдештирет жана үн сенсорунан үлгүлөрдү ала баштайт.

Система 5 мс убакыттын ичинде ар 30 м сайын үн сенсорунан үлгү алат. Ошентип, энергия керектөө үнөмдөлөт жана кыска үн импульстары чыпкаланат.

Биз 15 ырааттуу үн үлгүлөрүн аныктай турган болсок (эч кандай үлгүлөрдүн ортосунда эч кандай жымжырттык 400 мс чейин созулбайт), бул үн туруктуу деген жыйынтыкка келет. Бул учурда, үн сегменти коңурук сегмент катары каралат. Бул аракет унчукпай койгондон кийин кайталанганда, ал 400 мс жана 6 секундадан аз убакытка созулат, тартылган үн коңурук болуп эсептелет жана уктоочуга дирилдөө сигнал берет.

Дизайндагы pipedelay0 конфигурациясынын тактыгын жогорулатуу үчүн 2ден ашык коңурук сегменттерине эскертүүнү кечеңдетсеңиз болот, бирок бул жооп берүү убактысын көбөйтүшү мүмкүн. 6sec кадрды дагы көбөйтүү керек.

3 -кадам: GreenPAK Дизайн

Биринчи бөлүм: коңурукту аныктоо

Үн сенсорунун чыгышы аналогдук кирүү катары конфигурацияланган Pin6га туташат. Сигнал пинден ACMP0 киришине жеткирилет. ACMP0 башка киргизүү 300mv шилтеме катары конфигурацияланган.

ACMP0 чыгаруу тескери жана андан кийин CMS/DLY0 менен туташат, ал 400ms. The барабардыкка барабар болгон кечигүү менен көтөрүлүүчү четке кечигүү катары белгиленет. CNT0 чыгаруу унчукпоо аныктоо 400msден ашык созулганда жогору болот. Анын чыгышы жымжырттыкты аныктагандан кийин кыска абалга келүүчү импульсту пайда кыла турган өсүп бараткан детекторго туташтырылган.

CNT5 & CNT6 үн үлгүлөрүн алуу үчүн 5ms ар бир 30ms созулган убакыт дарбазасын ачуу үчүн жооптуу; бул 5 мс учурунда үн сигналын аныктоо болсо, DFF0 чыгышы CNT9 эсептегичине импульс берет. CNT9 кайра орнотулат, эгерде унчукпай аныктоо 400 мс ашык созулса, анда үн үлгүлөрүн эсептөө кайра башталат.

CNT9дун чыгышы коңурук сегментин аныктоо үчүн колдонулган DFF2 менен туташкан. Чүчкүргөн сегмент аныкталганда, DFF2дин чыгышы CI2/Dly2 активдештирүү үчүн HIге бурулат, ал 6 сек.

DFF2 400msден ашык созулган унчукпай аныктоодон кийин баштапкы абалга келтирилет. Андан кийин ал коңурук сегментин кайра аныктай баштайт.

DFF2дин чыгышы LUT1 аркылуу pin9га туташкан Pipedelay аркылуу өтөт. Pin9 титирөө моторуна туташат.

Pipedelay өндүрүшү CNT2 (6 сек) үчүн убакыт дарбазасынын ичинде эки ырааттуу коңурук сегменттерин аныктаганда төмөндөн жогоруга өтөт.

LUT3 түтүктү баштапкы абалга келтирүү үчүн колдонулат, андыктан уктап жаткан адам жаздыгынан башын көтөрсө, анын чыгымы төмөн болот. Бул учурда, CNT2 убакыт дарбазасы эки ырааттуу коңурук сегменттерин аныктоо алдында бүтөт.

Pin3 киргизүү катары конфигурацияланган жана "Vibration mode button" менен туташкан. Pin3тен келген сигнал DFF4 аркылуу өтөт жана DFF5 дирилдөө моделин эки моделдин бирине конфигурациялайт: mode1 жана mode2. 1 режиминде: коңурук аныкталганда, вибрация моторуна үзгүлтүксүз сигнал жөнөтүлөт, бул мотордун үзгүлтүксүз иштешин билдирет.

Mode2 учурда: коңурук аныкталганда, титирөө мотору CNT6 чыгуу убактысы менен импульсталат.

Ошентип, DFF5тин чыгышы жогору болгондо, mode1 иштетилет. Ал төмөн болгондо (2 -режим), DFF4 өндүрүшү жогору, ал эми CNT6 чыгышы pin9да LUT1 аркылуу пайда болот.

Үн сенсорунун сезгичтиги модулда орнотулган потенциометр менен көзөмөлдөнөт. Керектүү сезимталдыкты алуу үчүн сенсор биринчи жолу кол менен инициализацияланышы керек.

PIN10 LEDга сырттан туташкан ACMP0 чыгуусуна туташкан. Үн сенсору калибрленгенде, pin10дун чыгышы бир топ төмөн болушу керек, башкача айтканда topin10 менен туташкан тышкы LEDде жылтылдоо жок. Ошентип, биз үн сенсорунун унчукпай чыгарган чыңалуусу 300mv ACMP0 босогосунан ашпасына кепилдик бере алабыз.

Эгерде сизге вибрациядан тышкары дагы бир ойготкуч керек болсо, үн сигналын иштетүү үчүн pin9га зумерди туташтырсаңыз болот.

Экинчи бөлүм: Сенсордук сенсор

Биз курган сенсор сенсордо Force-sensing resistor (FSR) колдонот. Күчтү сезүүчү резисторлор анын бетине күч келгенден кийин каршылыкты алдын ала өзгөртө турган өткөргүч полимерден турат. Сезгич пленка матрицада токтотулган электр өткөрүүчү жана өткөрбөөчү бөлүкчөлөрдөн турат. Сезгич пленканын бетине күч колдонуу пленканын каршылыгын өзгөртүп, бөлүкчөлөрдүн өткөрүүчү электроддорго тийүүсүнө алып келет. FSR ар кандай өлчөмдөр жана формалар менен келет (тегерек жана чарчы).

Каршылык басымсыз 1 МОмдон ашкан жана басымы жеңилден оорго чейин өзгөргөндүктөн 100 кОмдон бир нече жүз Омго чейин болгон. Биздин долбоордо FSR баштын сенсору катары колдонулат жана ал жаздыктын ичинде жайгашкан. Адамдын башынын орточо салмагы 4,5-5 кг. Колдонуучу башын жаздыкка койгондо, FSRге күч колдонулат жана анын каршылыгы өзгөрөт. GPAK бул өзгөрүүнү аныктайт жана система иштетилет.

Каршылаштыруучу сенсорду туташтыруунун жолу-бир четин Powerке, экинчисин жерге түшүүчү резисторго туташтыруу. Андан кийин туруктуу тартылган резистор менен өзгөрүлүүчү FSR каршылыгынын ортосундагы чекит 7 -сүрөттө көрсөтүлгөндөй GPAK (Pin12) аналогдук киришине туташат. Сигнал пинден ACMP1дин киришине жеткирилет. ACMP1дин башка кириши 1200mv маалымдама орнотуусуна туташкан. Салыштыруунун жыйынтыгы DFF6да сакталат. Баштын тийиши аныкталганда, DFF2дин чыгышы CI2/Dly2ди иштетүү үчүн HIге айланат, ал "секирүү кечигүүсү" катары иштөө үчүн 1,5 сек. Бул учурда, эгерде шпал жылып же бир тараптан экинчи жакка бурулса жана FSR 1,5 секунддан азыраак үзгүлтүккө учураса, система дагы эле иштейт жана эч кандай абалга келбейт. CNT7 жана CNT8 электр керектөөнү азайтуу үчүн FSR жана ACMP1ди 50 мС сайын 1 секундага иштетүү үчүн колдонулат.

Жыйынтык

Бул долбоордо биз уктап жаткан адамды титирөө аркылуу эскертүү үчүн коңурукту аныктоо үчүн колдонулган акылдуу жаздык жасадык.

Жаздыкты колдонууда системаны автоматтык түрдө жандандыруу үчүн FSR аркылуу сенсордук сенсор жасадык. Дагы бир өркүндөтүү варианты чоңураак жаздыктарды жайгаштыруу үчүн FSRдин параллелдүү дизайны болушу мүмкүн. Биз ошондой эле жалган сигналдардын пайда болушун азайтуу үчүн санарип чыпкаларды жасадык.