instructables Life Arduino Biosensor

Životni Arduino biosenzor

Jeste li ikada pali i niste mogli ustati? Pa, onda bi Life Alert (ili niz njegovih konkurentskih uređaja) mogao biti dobra opcija za vas! Međutim, ovi uređaji su skupi, a pretplate koštaju više od 400 do 500 dolara godišnje. Pa, uređaj sličan medicinskom alarmnom sistemu Life Alert može se napraviti kao prenosivi biosenzor. Odlučili smo uložiti vrijeme u ovaj biosenzor jer smatramo da je važno da ljudi u zajednici, posebno oni koji su u opasnosti od pada, budu sigurni. Iako naš specifični prototip nije nosiv, jednostavan je za korištenje za otkrivanje padova i iznenadnih pokreta. Nakon što se detektuje pokret, uređaj će korisniku dati priliku da pritisne dugme „Jesi li dobro“ na ekranu osetljivom na dodir pre nego što se oglasi alarm, upozoravajući obližnjeg staratelja da je potrebna pomoć.
Zalihe
Postoji devet komponenti u hardverskom krugu Life Arduino, što čini 107.90 dolara. Osim ovih komponenti kola, potrebne su male žice za spajanje različitih dijelova. Za kreiranje ovog kola nisu potrebni nikakvi drugi alati. Za dio kodiranja potrebni su samo Arduino softver i Github.
Komponente

• Maska ploča upola veličine (2.2″ x 3.4″) – 5.00 USD
• Piezo dugme – 1.50 dolara
• 2.8″ TFT Touch Shield 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 žica kratkospojnika za matičnu ploču – 3.10 USD
• Ukupni trošak: 107.90 $

https://www.youtube.com/watch?v=2zz9Rkwu6Z8&feature=youtu.be

Priprema

• Da biste kreirali ovaj projekat, moraćete da radite sa Arduino softverom, preuzmete Arduino biblioteke i prenesete kod sa GitHuba.
• Za preuzimanje Arduino IDE softvera, posjetite https://www.arduino.cc/en/main/software.
• Kod za ovaj projekat se može preuzeti sa https://github.com/ad1367/LifeArduino., kao LifeArduino.ino.

Safety Considerations

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

• Nemojte mijenjati dizajn strujnog kola sve dok se kabel za napajanje ne isključi, kako biste izbjegli rizik od udara.
• Nemojte koristiti uređaj u blizini otvorene vode ili na mokrim površinama.
• Prilikom povezivanja na vanjsku bateriju, imajte na umu da komponente kola mogu početi da se zagrijavaju nakon duže ili nepravilne upotrebe. Preporučuje se da isključite napajanje kada se uređaj ne koristi.
• Koristite samo akcelerometar za otkrivanje padova; NE cijeli krug. Korišteni TFT ekran osjetljiv na dodir nije dizajniran da izdrži udarce i može se razbiti.

Savjeti i trikovi

Savjeti za rješavanje problema

• Ako mislite da ste sve ispravno spojili, ali je vaš primljeni signal nepredvidiv, pokušajte zategnuti vezu između Bitalino kabla i akcelerometra.
• Ponekad nesavršena veza ovdje, iako nije vidljiva okom, rezultira besmislenim signalom.
• Zbog visokog nivoa pozadinske buke iz akcelerometra, može biti primamljivo dodati niskopropusni
• filter da bi signal bio čistiji. Međutim, otkrili smo da dodavanje LPF-a uvelike smanjuje veličinu signala, u direktnoj proporciji sa odabranom frekvencijom.
• Provjerite verziju vašeg TFT ekrana osjetljivog na dodir kako biste bili sigurni da je ispravna biblioteka učitana u Arduino.
• Ako vaš ekran osjetljiv na dodir u početku ne radi, provjerite jesu li svi pinovi pričvršćeni na prava mjesta na Arduinu.
• Ako vaš ekran osjetljiv na dodir i dalje ne radi s kodom, pokušajte koristiti osnovni example kod sa Arduina, nalazi se ovdje.

Dodatne opcije

Ako je ekran osjetljiv na dodir preskup, glomazan ili ga je teško spojiti, može se zamijeniti drugom komponentom, kao što je Bluetooth modul, s modificiranim kodom tako da pad traži od Bluetooth modula da se prijavi, a ne ekran osjetljiv na dodir.

Razumijevanje akcelerometra

Bitalino koristi kapacitivni akcelerometar. Hajde da to raščlanimo kako bismo mogli da shvatimo sa čime tačno radimo. Kapacitivni znači da se oslanja na promjenu kapacitivnosti od kretanja. Kapacitet je sposobnost komponente da skladišti električni naboj, a povećava se ili s veličinom kondenzatora ili blizinom dvije ploče kondenzatora. Kapacitivni akcelerometar uzima prednosttage od blizine dviju ploča koje koriste masu; kada ubrzanje pomiče masu gore ili dolje, ono povlači ploču kondenzatora ili dalje ili bliže drugoj ploči, a ta promjena kapacitivnosti stvara signal koji se može pretvoriti u ubrzanje.

Ožičenje kruga

Fritzing dijagram pokazuje kako bi različiti dijelovi Life Arduina trebali biti povezani zajedno. Sljedećih 12 koraka vam pokazuje kako spojiti ovo kolo.

Krug Dio 1 – Postavljanje piezo dugmeta

• Nakon što je Piezo dugme čvrsto pričvršćeno na matičnu ploču, povežite gornji pin (u redu 12) na masu.
• Zatim povežite donji pin piezo (u redu 16) na digitalni pin 7 na Arduinu.

Krug Dio 3 – Pronalaženje igle štita

• Sljedeći korak je pronalaženje sedam pinova koje je potrebno povezati sa Arduina na TFT ekran. Potrebno je povezati digitalne pinove 8-13 i 5V.
• Savjet: Budući da je ekran štit, što znači da se može povezati direktno na Arduino, možda bi bilo od pomoći prevrnuti štit i pronaći ove igle.

Ožičenje štitnih pinova

• Sljedeći korak je spajanje zaštitnih pinova pomoću kratkospojnih žica za matičnu ploču. Ženski kraj adaptera (sa rupom) treba da bude pričvršćen za pinove na poleđini TFT ekrana koji se nalaze u koraku 3. Zatim, šest digitalnih pinova žica treba da bude spojeno na njihove odgovarajuće igle (8-13).
• Savjet: Korisno je koristiti žice različitih boja kako biste bili sigurni da je svaka žica povezana na ispravan pin.

Ožičenje 5V/GND na Arduinu

• Sljedeći korak je dodavanje žice na 5V i GND pinove na Arduinu kako bismo mogli spojiti napajanje i uzemljenje na matičnu ploču.
• Savjet: Iako se može koristiti bilo koja boja žice, dosljedna upotreba crvene žice za napajanje i crne žice za uzemljenje može pomoći u kasnijem rješavanju problema sa krugom.

Ožičenje 5V/GND na matičnoj ploči

• Sada biste trebali dodati napajanje matičnoj ploči tako što ćete crvenu žicu spojenu u prethodnom koraku dovesti do crvene (+) trake na ploči. Žica može ići bilo gdje u vertikalnoj traci. Ponovite sa crnom žicom da dodate uzemljenje na ploču pomoću crne (-) trake.

Ožičenje 5V ekrana Pin na ploču

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

Povezivanje ACC senzora

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

Ožičenje BITalino kabla

• Postoje tri žice koje dolaze iz BITalino akcelerometra koje je potrebno spojiti na kolo. Crvenu žicu treba spojiti na crvenu (+) traku na matičnoj ploči, a crnu žicu na crnu (-) traku. Ljubičasta žica bi trebala biti spojena na Arduino u analognom pinu A0.

Stavljanje baterije u držač

• Sljedeći korak je jednostavno stavljanje baterije od 9V u držač baterije kao što je prikazano.

Pričvršćivanje baterije na kolo

• Zatim umetnite poklopac na držač baterije kako biste bili sigurni da je baterija čvrsto na mjestu. Zatim spojite bateriju na ulaz za napajanje na Arduinu kao što je prikazano.

Priključivanje na računar

• Da biste učitali kod u kolo, morate koristiti USB kabel da povežete Arduino s računalom.

Učitavanje koda

Da biste učitali kod u svoj prelijepi novi krug, prvo provjerite da li vaš USB ispravno povezuje vaše računalo s vašom Arduino pločom.

1. Otvorite svoju Arduino aplikaciju i izbrišite sav tekst.
2. Da biste se povezali na vašu Arduino ploču, idite na Alati > Port i odaberite dostupni port
3. Posjetite GitHub, kopirajte kod i zalijepite ga u svoju Arduino aplikaciju.
4. Moraćete da „uključite“ biblioteku ekrana osetljivog na dodir da bi vaš kod radio. 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 bićete spremni za početak.
5. Na kraju, kliknite na strelicu Upload na plavoj traci sa alatkama i gledajte kako se magija dešava!

Završen životni Arduino krug

• Nakon što je kod ispravno učitan, odspojite USB kabel kako biste mogli ponijeti Life Arduino sa sobom. U ovom trenutku, krug je završen!

Dijagram strujnog kola

• Ovaj dijagram kola kreiran u EAGLE-u prikazuje hardversko ožičenje našeg Life Arduino sistema. Arduino Uno mikroprocesor se koristi za napajanje, uzemljenje i povezivanje 2.8″ TFT ekrana osetljivog na dodir (digitalni pinovi 8-13), piezozvučnika (pin 7) i BITalino akcelerometra (pin A0).

Krug i kod – rade zajedno

• Kada se sklop kreira i razvije kod, sistem počinje raditi zajedno. To uključuje mjerenje akcelerometara velikih promjena (zbog pada). Ako akcelerometar otkrije veliku promjenu, ekran osjetljiv na dodir kaže „Jesi li dobro“ i pruža dugme koje korisnik može pritisnuti.

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 da može doći do pada, onda se oglasi zvuk iz piezozvučnika.

Dalje ideje

• Da biste proširili mogućnosti Life Arduina, predlažemo dodavanje bluetooth modula umjesto piezo zvučnika. Ako to učinite, možete izmijeniti šifru tako da kada osoba koja padne ne odgovori na upit na ekranu osjetljivom na dodir, upozorenje se šalje putem Bluetooth uređaja određenom skrbniku, koji zatim može doći provjeriti kako je.

Dokumenti / Resursi

instructables Life Arduino Biosensor [pdfUpute Životni Arduino biosenzor, Arduino biosenzor, biosenzor

Reference

• Uputstvo za upotrebu