instructables Life Arduino Biosensor

Life Arduino Biosensor

האם אי פעם נפלתם ולא הצלחתם לקום? ובכן, אז Life Alert (או מגוון המכשירים המתחרים שלה) עשויה להיות אופציה טובה עבורך! עם זאת, מכשירים אלה יקרים, עם עלות מנויים של למעלה מ-400-500 דולר לשנה. ובכן, מכשיר דומה למערכת אזעקה רפואית של Life Alert יכול להתבצע בתור ביוחיישן נייד. החלטנו להשקיע זמן בחיישן הביולוגי הזה כי אנחנו חושבים שחשוב שהאנשים בקהילה, במיוחד אלה שנמצאים בסיכון לנפילות, יהיו בטוחים. למרות שאב הטיפוס הספציפי שלנו אינו לביש, קל להשתמש בו כדי לזהות נפילות ותנועות פתאומיות. לאחר זיהוי תנועה, המכשיר ייתן למשתמש הזדמנות ללחוץ על כפתור "האם אתה בסדר" במסך המגע לפני שמיעת צליל אזעקה, ומזהיר את המטפל הסמוך שיש צורך בעזרה.
אספקה
ישנם תשעה רכיבים במעגל החומרה של Life Arduino המסתכמים ב-$107.90. בנוסף לרכיבי מעגל אלה, יש צורך בחוטים קטנים כדי לחבר את החלקים השונים יחד. אין צורך בכלים אחרים ליצירת מעגל זה. רק תוכנת Arduino ו- Github נחוצים עבור חלק הקידוד.
רכיבים

• קרש לחם בחצי גודל (2.2 אינץ' x 3.4 אינץ') – $5.00
• כפתור פייזו - $1.50
• מגן מגע TFT בגודל 2.8 אינץ' לארדואינו עם מסך מגע התנגדות - $34.95
• מחזיק סוללה 9V - $3.97
• Arduino Uno Rev 3 - $23.00
• חיישן מד תאוצה – 23.68 דולר
• כבל חיישן ארדואינו – 10.83 דולר
• סוללת 9V – 1.87 דולר
• ערכת חוטי מגשר ללוח לחם – 3.10 דולר
• עלות כוללת: $107.90

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

הֲכָנָה

• כדי ליצור פרויקט זה, תצטרך לעבוד עם תוכנת Arduino, להוריד ספריות Arduino ולהעלות קוד מ-GitHub.
• להורדת תוכנת Arduino IDE, בקר https://www.arduino.cc/en/main/software.
• ניתן להוריד את הקוד לפרויקט זה מ- https://github.com/ad1367/LifeArduino., בתור LifeArduino.ino.

שיקולי בטיחות

כתב ויתור: מכשיר זה עדיין בפיתוח ואינו מסוגל לזהות ולדווח על כל הנפילות. אל תשתמש במכשיר זה כדרך היחידה לניטור חולה בסיכון לנפילה.

• אל תשנה את עיצוב המעגל שלך עד שכבל החשמל מנותק, כדי למנוע סכנת הלם.
• אין להפעיל את המכשיר ליד מים פתוחים או על משטחים רטובים.
• בעת חיבור לסוללה חיצונית, שים לב שרכיבי המעגל עלולים להתחיל להתחמם לאחר שימוש ממושך או לא נכון. מומלץ להתנתק מהחשמל כאשר המכשיר אינו בשימוש.
• השתמש רק במד התאוצה עבור חישת נפילות; לא את כל המעגל. מסך המגע TFT בו נעשה שימוש אינו מיועד לעמוד בפני פגיעות ועלול להתנפץ.

טיפים וטריקים

טיפים לפתרון בעיות

• אם אתה מרגיש שחיווט הכל כהלכה אבל האות שהתקבל אינו צפוי, נסה להדק את החיבור בין כבל ה-Bitalino למד התאוצה.
• לפעמים חיבור לא מושלם כאן, אם כי לא נראה בעין, מביא לאות שטות.
• בשל הרמה הגבוהה של רעשי הרקע של מד התאוצה, זה עשוי להיות מפתה להוסיף לואו-פאס
• מסנן כדי להפוך את האות לנקה יותר. עם זאת, גילינו שהוספת LPF מפחיתה מאוד את גודל האות, ביחס ישר לתדר שנבחר.
• בדוק את הגרסה של מסך המגע שלך ב-TFT כדי לוודא שהספרייה הנכונה נטענה לתוך Arduino.
• אם מסך המגע שלך לא עובד בהתחלה, ודא שכל הפינים חוברו לנקודות הנכונות ב- Arduino.
• אם מסך המגע שלך עדיין לא עובד עם הקוד, נסה להשתמש בדוגמה הבסיסיתampהקוד של Arduino, נמצא כאן.

אפשרויות נוספות

אם מסך המגע יקר מדי, מגושם או קשה לחיבור, ניתן להחליף אותו ברכיב אחר, כגון מודול Bluetooth, עם קוד שונה כך שנפילה תבקש ממודול ה-Bluetooth לבצע צ'ק-אין במקום למסך המגע.

הבנת מד התאוצה

ה- Bitalino משתמש במד תאוצה קיבולי. בואו נפרק את זה כדי שנוכל להבין בדיוק עם מה אנחנו עובדים. קיבולי פירושו שהוא מסתמך על שינוי בקיבול מתנועה. קיבול הוא היכולת של רכיב לאחסן מטען חשמלי, והוא גדל עם גודל הקבל או עם הקרבה של שתי הלוחות של הקבל. מד התאוצה הקיבולי מתקדםtagה של הקרבה של שני הלוחות באמצעות מסה; כאשר תאוצה מזיזה את המסה למעלה או למטה, היא מושכת את לוח הקבלים יותר או קרוב יותר ללוח השני, והשינוי בקיבול הזה יוצר אות שניתן להמיר לתאוצה.

חיווט מעגל

דיאגרמת Fritzing מראה כיצד יש לחבר את החלקים השונים של Life Arduino יחד. 12 השלבים הבאים מראים לך כיצד לחבר את המעגל הזה.

מעגל חלק 1 - הנחת כפתור ה-Piezo

• לאחר שכפתור ה-Piezo הוצמד בחוזקה על לוח הלחם, חבר את הסיכה העליונה (בשורה 12) לאדמה.
• לאחר מכן, חבר את הפין התחתון של ה-piezo (בשורה 16) לפין דיגיטלי 7 ב-Arduino.

מעגל חלק 3 - מציאת פיני המגן

• השלב הבא הוא למצוא את שבעת הפינים שצריכים להיות חוטים מהארדואינו למסך ה-TFT. יש לחבר פינים דיגיטליים 8-13 ו-5V.
• עֵצָה: מכיוון שהמסך הוא מגן, כלומר הוא יכול להתחבר ישירות על גבי הארדואינו, זה עשוי להיות מועיל להפוך את המגן ולמצוא את הפינים הללו.

חוט את פיני המגן

• השלב הבא הוא חוט את פיני המגן באמצעות חוטי המגשר של לוח הלחם. יש לחבר את הקצה הנשי של המתאם (עם החור) לפינים בגב מסך ה-TFT הממוקם בשלב 3. לאחר מכן, יש לחבר את ששת חוטי הפינים הדיגיטליים לפינים המתאימים להם (8-13).
• עֵצָה: כדאי להשתמש בצבעים שונים של חוט כדי לוודא שכל חוט מתחבר לפין הנכון.

חיווט 5V/GND ב-Arduino

• השלב הבא הוא להוסיף חוט לפינים של 5V ו-GND ב-Arduino כדי שנוכל לחבר חשמל והארקה ללוח הלחם.
• עֵצָה: למרות שניתן להשתמש בכל צבע של חוט, שימוש עקבי בחוט אדום עבור חשמל וחוט שחור עבור הארקה יכול לעזור בפתרון בעיות במעגל מאוחר יותר.

חיווט 5V/GND ב-Breadboard

• כעת, עליך להוסיף חשמל ללוח הלחם על ידי הבאת החוט האדום המחובר בשלב הקודם לרצועה האדומה (+) על הלוח. החוט יכול לעבור לכל מקום ברצועה האנכית. חזור על הפעולה עם החוט השחור כדי להוסיף אדמה ללוח באמצעות הפס השחור (-).

חיווט 5V מסך סיכה ללוח

• כעת, כאשר ללוח הלחם יש חשמל, ניתן לחבר את החוט האחרון ממסך ה-TFT לרצועה האדומה (+) על לוח הלחם.

חיבור חיישן ACC

• השלב הבא הוא לחבר את חיישן מד התאוצה לכבל BITalino כפי שמוצג.

חיווט כבל BITalino

• ישנם שלושה חוטים המגיעים מ-BITalino Accelerometer שצריכים להיות מחוברים למעגל. יש לחבר את החוט האדום לרצועה האדומה (+) בלוח הלחם, ואת החוט השחור לפס השחור (-). יש לחבר את החוט הסגול לארדואינו בפין אנלוגי A0.

הכנסת סוללה למחזיק

• השלב הבא הוא פשוט להכניס את סוללת 9V למחזיק הסוללה כפי שמוצג.

חיבור ערכת סוללות למעגל

• לאחר מכן, הכנס את המכסה למחזיק הסוללה כדי לוודא שהסוללה מוחזקת היטב במקומה. לאחר מכן, חבר את ערכת הסוללות לכניסת החשמל ב-Arduino כפי שמוצג.

חיבור למחשב

• על מנת להעלות את הקוד למעגל, יש להשתמש בכבל ה-USB כדי לחבר את הארדואינו למחשב.

העלאת הקוד

כדי להעלות את הקוד למעגל החדש והיפה שלך, תחילה ודא שה-USB שלך מחבר כראוי את המחשב שלך ללוח Arduino שלך.

1. פתח את אפליקציית Arduino שלך ונקה את כל הטקסט.
2. כדי להתחבר ללוח Arduino שלך, עבור אל כלים > יציאה ובחר את היציאה הזמינה
3. בקר ב-GitHub, העתק את הקוד והדבק אותו באפליקציית Arduino שלך.
4. תצטרך "לכלול" את ספריית מסך המגע כדי להפעיל את הקוד שלך. כדי לעשות זאת, עבור אל כלים > ניהול ספריות וחפש את ספריית Adafruit GFX. העבר את העכבר מעליו ולחץ על כפתור ההתקנה שצץ, ותהיה מוכן להתחיל.
5. לבסוף, לחץ על חץ העלאה בסרגל הכלים הכחול, וראה את הקסם קורה!

מעגל ארדואינו של Life Finished Life

• לאחר העלאת הקוד כהלכה, נתק את כבל ה-USB כדי שתוכל לקחת את ה-Life Arduino איתך. בשלב זה, המעגל הושלם!

תרשים מעגל

• דיאגרמת מעגלים זו שנוצרה ב-EAGLE מציגה את חיווט החומרה של מערכת Life Arduino שלנו. המיקרו-מעבד Arduino Uno משמש להפעלת, הארקה וחיבור של מסך מגע TFT בגודל 2.8 אינץ' (פינים דיגיטליים 8-13), רמקול piezo (pin 7) ומד תאוצה BITalino (pin A0).

מעגל וקוד - עבודה ביחד

• לאחר יצירת המעגל ופיתוח הקוד, המערכת מתחילה לעבוד יחד. זה כולל בדיקת מד התאוצה למדוד שינויים גדולים (עקב נפילה). אם מד התאוצה מזהה שינוי גדול, אז מסך המגע אומר "Are You Okay" ומספק כפתור למשתמש ללחוץ עליו.

קלט משתמש

• אם המשתמש לוחץ על הכפתור, המסך הופך לירוק ואומר "כן", כך שהמערכת תדע שהמשתמש בסדר. אם המשתמש לא לוחץ על הכפתור, מה שמציין כי עלולה להיות נפילה, אז הרמקול הפייזו משמיע צליל.

רעיונות נוספים

• כדי להרחיב את היכולות של Life Arduino, אנו מציעים להוסיף מודול Bluetooth במקום הרמקול ה-piezo. אם תעשה זאת, תוכל לשנות את הקוד כך שכאשר האדם שנופל לא יגיב להנחיה על מסך המגע, נשלחת התראה באמצעות מכשיר ה-Bluetooth שלו למטפל המיועד שלו, שיוכל לבוא לבדוק אותם.

מסמכים / משאבים

instructables Life Arduino Biosensor [pdfהוראות Life Arduino Biosensor, Arduino Biosensor, Biosensor

הפניות

• מדריך למשתמש