Življenjski senzor Arduino: 22 korakov

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:03

Ste kdaj padli in niste mogli vstati? No, potem je Life Alert (ali njegova raznolikost konkurenčnih naprav) dobra izbira! Vendar so te naprave drage, naročnine stanejo več kot 400 do 500 USD na leto. No, napravo, podobno medicinskemu alarmnemu sistemu Life Alert, lahko naredimo kot prenosni biosenzor. Odločili smo se, da bomo v ta biosenzor vložili čas, ker menimo, da je pomembno, da so ljudje v skupnosti, zlasti tisti, ki jim grozi padec, varni.

Čeprav naš poseben prototip ni nosljiv, ga je enostavno uporabiti za zaznavanje padcev in nenadnih premikov. Ko zazna gibanje, bo naprava dala uporabniku možnost, da pritisne gumb »Ali ste v redu« na zaslonu na dotik, preden zasliši alarm, pri čemer bližnjega skrbnika opozori, da je potrebna pomoč.

Zaloge

V vezju strojne opreme Life Arduino je devet komponent, ki skupaj znašajo 107,90 USD. Poleg teh komponent vezja so potrebne tudi majhne žice za povezovanje različnih kosov. Za ustvarjanje tega vezja niso potrebna nobena druga orodja. Za del kodiranja sta potrebna le programska oprema Arduino in Github.

Sestavine:

Okvir polovice velikosti (2,2 "x 3,4") - 5,00 USD

Piezo gumb - 1,50 USD

2,8 -palčni TFT ščit na dotik za Arduino z uporovnim zaslonom na dotik - 34,95 USD

9V držalo za baterijo - 3,97 USD

Arduino Uno Rev 3 - 23,00 USD

Senzor merilnika pospeška - 23,68 USD

Kabel senzorja Arduino - 10,83 USD

9V baterija - 1,87 USD

Komplet žice za skakalnico - 3,10 USD

Skupni stroški: 107,90 USD

1. korak: Priprava

Če želite ustvariti ta projekt, boste morali delati s programsko opremo Arduino, prenesti knjižnice Arduino in naložiti kodo iz GitHub.

Če želite prenesti programsko opremo Arduino IDE, obiščite

Kodo za ta projekt lahko prenesete s spletnega mesta https://github.com/ad1367/LifeArduino., Kot LifeArduino.ino.

Varnostni vidiki

Izjava o omejitvi odgovornosti: Ta naprava je še v razvoju in ne more zaznati in poročati o vseh padcih. Te naprave ne uporabljajte kot edini način za spremljanje bolnika, ki mu grozi padec.

• Ne spreminjajte zasnove vezja, dokler ni odklopljen napajalni kabel, da se izognete nevarnosti udara.
• Naprave ne uporabljajte v bližini odprte vode ali na mokrih površinah.
• Pri priključitvi na zunanjo baterijo se zavedajte, da se lahko komponente vezja po daljši ali nepravilni uporabi začnejo segrevati. Priporočljivo je, da odklopite napajanje, ko naprave ne uporabljate.
• Merilnik pospeška uporabljajte samo za zaznavanje padcev; NE celotnega kroga. Uporabljeni zaslon na dotik TFT ni zasnovan tako, da prenese udarce in se lahko razbije.

2. korak: Nasveti in triki

Nasveti za odpravljanje težav:

Če menite, da ste vse pravilno povezali, vendar je vaš sprejeti signal nepredvidljiv, poskusite zaostriti povezavo med kablom Bitalino in merilnikom pospeška. Včasih tukaj nepopolna povezava, čeprav na oko ni vidna, povzroči nesmiselni signal

Zaradi visoke ravni hrupa v ozadju merilnika pospeška je morda v skušnjavi dodati nizkoprepustni filter, da bo signal čistejši. Vendar smo ugotovili, da dodajanje LPF močno zmanjša jakost signala, sorazmerno z izbrano frekvenco

Preverite različico zaslona na dotik TFT in se prepričajte, da je v Arduino naložena pravilna knjižnica

Če zaslon na dotik sprva ne deluje, se prepričajte, da so vsi zatiči pritrjeni na prava mesta na Arduinu

Če vaš zaslon na dotik še vedno ne deluje s kodo, poskusite uporabiti osnovno vzorčno kodo iz Arduina, ki jo najdete tukaj

Dodatne možnosti:

Če je zaslon na dotik predrag, obsežen ali ga je težko povezati, ga lahko zamenjate z drugo komponento, na primer modulom Bluetooth, s spremenjeno kodo, tako da pade modul Bluetooth na prijavo namesto na zaslon na dotik.

3. korak: Razumevanje merilnika pospeška

Bitalino uporablja c kapacitivni merilnik pospeška. Razčlenimo to, da bomo lahko natančno razumeli, s čim delamo.

C apacitive pomeni, da se opira na spremembo kapacitivnosti zaradi gibanja. C kapacitivnost je sposobnost komponente, da shrani električni naboj, in se poveča z velikostjo kondenzatorja ali bližino dveh plošč kondenzatorja.

Kapacitivni merilnik pospeška izkorišča bližino obeh plošč z uporabo mase; ko pospešek premakne maso navzgor ali navzdol, potegne kondenzatorsko ploščo dlje ali bližje drugi plošči, ta sprememba kapacitivnosti pa ustvari signal, ki ga je mogoče pretvoriti v pospešek.

4. korak: Ožičenje vezja

Fritzing diagram prikazuje, kako je treba povezati različne dele Life Arduina. Naslednjih 12 korakov vam pokaže, kako ožičiti to vezje.

5. korak: Vezje 1. del - Namestitev Piezo gumba

Prvi korak pri izgradnji vezja je postavitev piezo gumba na ploščo. Piezo gumb ima dva zatiča, ki ju je treba trdno pritrditi na ploščo. Pazite, na katere vrstice so pritrjeni zatiči (uporabil sem vrstici 12 in 16).

6. korak: 2. vezje - ožičenje Piezo gumba

Ko je gumb Piezo trdno pritrjen na ploščo, zgornji zatič (v vrstici 12) priključite na ozemljitev.

Nato priključite spodnji zatič pieza (v vrstici 16) z digitalnim zatičem 7 na Arduinu.

Korak 7: Vezje 3. del - Iskanje zatičev ščita

Naslednji korak je najti sedem zatičev, ki jih je treba povezati od Arduina do zaslona TFT. Digitalne zatiče 8-13 in 5V je treba priključiti.

Namig: Ker je zaslon ščit, kar pomeni, da se lahko poveže neposredno na Arduino, je lahko v pomoč, da obrnete ščit in poiščete te zatiče.

8. korak: Vezje 4. del - Ožičenje zatičev ščita

Naslednji korak je, da ožičite ščitnike z uporabo mostičnih žic. Ženski konec adapterja (z luknjo) je treba pritrditi na zatiče na zadnji strani zaslona TFT, ki se nahaja v koraku 3. Nato je treba šest žic digitalnih zatičev priključiti na ustrezne nožice (8-13).

Namig: Koristno je uporabiti različne barve žice, da se prepričate, da je vsaka žica povezana s pravilnim zatičem.

Korak 9: Vezje Korak 5 - Ožičenje 5V/GND na Arduinu

Naslednji korak je, da na zatiče 5V in GND na Arduinu dodate žico, da lahko priključimo napajanje in maso na ploščo.

Nasvet: Čeprav je mogoče uporabiti katero koli barvo žice, lahko dosledna uporaba rdeče žice za napajanje in črne žice za ozemljitev pomaga pri poznejšem odpravljanju težav z vezjem.

Korak 10: Vezje Korak 6 - Ožičenje 5V/GND na ploščici

Zdaj bi morali na ploščo dodati moč, tako da rdečo žico, priključeno v prejšnjem koraku, pripeljete do rdečega (+) traku na plošči. Žica lahko gre kamor koli v navpičnem traku. Ponovite s črno žico, da dodate ploščo na tla s črnim (-) trakom.

Korak 11: Vezje Korak 7 - Ožičenje 5V zaslona na plošči

Zdaj, ko ima plošča napajanje, lahko zadnjo žico z zaslona TFT povežete z rdečim (+) trakom na plošči.

Korak 12: Vezje Korak 8 - Priključitev senzorja ACC

Naslednji korak je, da senzor merilnika pospeška priključite na kabel BITalino, kot je prikazano.

Korak 13: Vezje Korak 9 - Ožičenje kabla BITalino

Iz merilnika pospeška BITalino prihajajo tri žice, ki jih je treba priključiti na vezje. Rdečo žico je treba povezati z rdečim (+) trakom na plošči, črno žico pa s črnim (-) trakom. Vijolično žico je treba priključiti na Arduino na analognem zatiču A0.

Korak 14: Vezje Korak 10 - Vstavljanje baterije v držalo

Naslednji korak je, da preprosto vstavite 9V baterijo v nosilec, kot je prikazano.

Korak 15: Vezje Korak 11 - Priključitev akumulatorja na vezje

Nato vstavite pokrov na držalo baterije, da se prepričate, da je baterija trdno pritrjena. Nato priključite baterijo na vhod za napajanje na Arduinu, kot je prikazano.

Korak 16: Vezje Korak 12 - Priključitev na računalnik

Če želite kodo naložiti v vezje, morate s kablom USB povezati Arduino z računalnikom.

17. korak: nalaganje kode

Če želite naložiti kodo v svoje čudovito novo vezje, najprej poskrbite, da bo USB pravilno priključil računalnik na ploščo Arduino.

1. Odprite aplikacijo Arduino in počistite vse besedilo.
2. Če se želite povezati z vašo ploščo Arduino, pojdite na Orodja> Vrata in izberite vrata, ki so na voljo
3. Obiščite GitHub, kopirajte kodo in jo prilepite v aplikacijo Arduino.
4. Če želite, da koda deluje, morate "vključiti" knjižnico na dotik. Če želite to narediti, pojdite na Orodja> Upravljanje knjižnic in poiščite knjižnico Adafruit GFX. Z miško se pomaknite nad njo in kliknite gumb za namestitev, ki se prikaže, in začeli boste.
5. Nazadnje kliknite puščico za nalaganje v modri orodni vrstici in si oglejte čarobno dogajanje!

Korak 18: Arduino vezje končanega življenja

Ko je koda pravilno naložena, odklopite kabel USB, da boste lahko vzeli Life Arduino s seboj. Na tej točki je vezje končano!

19. korak: Shema vezja

Ta diagram vezja, ustvarjen v EAGLE, prikazuje strojno ožičenje našega sistema Life Arduino. Mikroprocesor Arduino Uno se uporablja za napajanje, ozemljitev in povezavo 2,8-palčnega zaslona na dotik TFT (digitalni zatiči 8-13), piezo-zvočnika (pin 7) in merilnika pospeška BITalino (pin A0).

20. korak: Vezje in koda - Sodelujte

Ko je vezje ustvarjeno in koda razvita, sistem začne delovati skupaj. To vključuje merjenje pospeška z velikimi spremembami (zaradi padca). Če merilnik pospeška zazna veliko spremembo, na zaslonu na dotik izpiše "Ali ste v redu" in uporabniku ponudi gumb, da pritisne.

21. korak: Vnos uporabnika

Če uporabnik pritisne gumb, se zaslon obarva zeleno in izpiše "Da", tako da sistem ve, da je z uporabnikom vse v redu. Če uporabnik ne pritisne gumba, kar kaže na možnost padca, potem piezogovornik odda zvok.

22. korak: Nadaljnje ideje

Za razširitev zmogljivosti Life Arduina predlagamo, da namesto piezogovornika dodate modul bluetooth. Če to storite, lahko kodo spremenite tako, da se oseba, ki pade, ne odzove na poziv na zaslonu na dotik, preko svoje naprave Bluetooth pa opozorilo pooblaščenemu skrbniku, ki ga lahko nato preveri.