instructables Life Arduino Biosenzor

Biosenzor Life Arduino

Ai căzut vreodată și nu te-ai putut ridica? Ei bine, atunci Life Alert (sau varietatea sa de dispozitive concurente) ar putea fi o opțiune bună pentru tine! Cu toate acestea, aceste dispozitive sunt scumpe, abonamentele costând peste 400-500 USD pe an. Ei bine, un dispozitiv similar unui sistem de alarmă medicală Life Alert poate fi realizat ca biosenzor portabil. Am decis să investim timp în acest biosenzor, deoarece credem că este important ca oamenii din comunitate, în special cei cu risc de cădere, să fie în siguranță. Deși prototipul nostru specific nu poate fi purtat, este ușor de utilizat pentru a detecta căderile și mișcările bruște. După ce este detectată mișcarea, dispozitivul va oferi utilizatorului posibilitatea de a apăsa un buton „Are You Okay” de pe ecranul tactil înainte de a emite un sunet de alarmă, avertizând un îngrijitor din apropiere că este nevoie de ajutor.
Furnituri
Există nouă componente în circuitul hardware Life Arduino care adaugă până la 107.90 USD. Pe lângă aceste componente ale circuitului, sunt necesare fire mici pentru a conecta diferitele piese împreună. Nu sunt necesare alte instrumente pentru crearea acestui circuit. Doar software-ul Arduino și Github sunt necesare pentru porțiunea de codare.
Componente

• Plăcuță de jumătate de dimensiune (2.2″ x 3.4″) – 5.00 USD
• Buton piezo – 1.50 USD
• Scut tactil TFT de 2.8 inchi pentru Arduino cu ecran tactil rezistiv – 34.95 USD
• Suport pentru baterie 9V – 3.97 USD
• Arduino Uno Rev 3 – 23.00 USD
• Senzor de accelerometru – 23.68 USD
• Cablu senzor Arduino – 10.83 USD
• Baterie de 9V – 1.87 USD
• Kit cablu Jumper pentru placă – 3.10 USD
• Cost total: 107.90 USD

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

Pregătirea

• Pentru a crea acest proiect, va trebui să lucrați cu software-ul Arduino, să descărcați biblioteci Arduino și să încărcați cod din GitHub.
• Pentru a descărca software-ul Arduino IDE, vizitați https://www.arduino.cc/en/main/software.
• Codul pentru acest proiect poate fi descărcat de pe https://github.com/ad1367/LifeArduino., ca LifeArduino.ino.

Considerații de siguranță

Declinare a răspunderii: acest dispozitiv este încă în dezvoltare și nu este capabil să detecteze și să raporteze toate căderile. Nu utilizați acest dispozitiv ca singura modalitate de a monitoriza un pacient cu risc de cădere.

• Nu modificați designul circuitului până când cablul de alimentare nu este deconectat, pentru a evita riscul de șoc.
• Nu utilizați dispozitivul în apropierea apei deschise sau pe suprafețe umede.
• Când vă conectați la o baterie externă, rețineți că componentele circuitului pot începe să se încălzească după o utilizare prelungită sau necorespunzătoare. Se recomandă să vă deconectați de la curent atunci când dispozitivul nu este în uz.
• Folosiți accelerometrul numai pentru detectarea căderilor; NU întregul circuit. Ecranul tactil TFT utilizat nu este proiectat să reziste la impacturi și se poate sparge.

Sfaturi și trucuri

Sfaturi de depanare

• Dacă simțiți că ați conectat totul corect, dar semnalul primit este imprevizibil, încercați să strângeți conexiunea dintre cablul Bitalino și accelerometru.
• Uneori, o conexiune imperfectă aici, deși nu este vizibilă cu ochiul, are ca rezultat un semnal aiurea.
• Datorită nivelului ridicat de zgomot de fundal de la accelerometru, poate fi tentant să adăugați un low-pass
• filtru pentru a face semnalul mai curat. Cu toate acestea, am descoperit că adăugarea unui LPF reduce foarte mult magnitudinea semnalului, direct proporțional cu frecvența selectată.
• Verificați versiunea ecranului tactil TFT pentru a vă asigura că biblioteca corectă a fost încărcată în Arduino.
• Dacă ecranul tactil nu funcționează la început, asigurați-vă că toți pinii au fost atașați în locurile potrivite de pe Arduino.
• Dacă ecranul tactil încă nu funcționează cu codul, încercați să utilizați exampcodul de la Arduino, găsit aici.

Opțiuni suplimentare

Dacă ecranul tactil este prea scump, voluminos sau greu de conectat, acesta poate fi înlocuit cu o altă componentă, cum ar fi un modul Bluetooth, cu cod modificat, astfel încât o cădere să solicite modulului Bluetooth să se înregistreze mai degrabă decât ecranul tactil.

Înțelegerea accelerometrului

Bitalino folosește un accelerometru capacitiv. Să detaliem asta, astfel încât să putem înțelege exact cu ce lucrăm. Capacitiv înseamnă că se bazează pe o schimbare a capacității din mișcare. Capacitatea este capacitatea unei componente de a stoca sarcina electrică și crește fie cu dimensiunea condensatorului, fie cu apropierea celor două plăci ale condensatorului. Accelerometrul capacitiv ia avanstage de apropierea celor două plăci folosind o masă; atunci când accelerația mută masa în sus sau în jos, trage placa condensatorului fie mai departe, fie mai aproape de cealaltă placă, iar această schimbare a capacității creează un semnal care poate fi transformat în accelerație.

Cablarea circuitului

Diagrama Fritzing arată modul în care diferitele părți ale Life Arduino ar trebui să fie conectate împreună. Următorii 12 pași vă arată cum să conectați acest circuit.

Partea circuitului 1 – Plasarea butonului piezo

• După ce butonul Piezo a fost atașat ferm pe placa, conectați pinul de sus (din rândul 12) la masă.
• Apoi, conectați pinul de jos al piezo-ului (în rândul 16) la pinul digital 7 de pe Arduino.

Partea 3 a circuitului – Găsirea știfturilor de scut

• Următorul pas este să găsiți cei șapte pini care trebuie să fie conectați de la Arduino la ecranul TFT. Pinii digitali 8-13 și 5V de alimentare trebuie conectați.
• Sfat: Deoarece ecranul este un scut, ceea ce înseamnă că se poate conecta direct pe partea de sus a Arduino, poate fi util să răsturnați scutul și să găsiți acești pini.

Cablajul pinii scutului

• Următorul pas este să conectați pinii de scut utilizând firele de jumper a plăcii. Capătul mamă al adaptorului (cu orificiul) trebuie atașat la pinii de pe spatele ecranului TFT situat la pasul 3. Apoi, cele șase fire de pini digitale trebuie conectate la pinii lor corespunzători (8-13).
• Sfat: Este util să folosiți diferite culori de sârmă pentru a vă asigura că fiecare fir se conectează la pinul corect.

Cablare 5V/GND pe Arduino

• Următorul pas este să adăugați un fir la pinii de 5V și GND de pe Arduino, astfel încât să putem conecta alimentarea și împământarea la placa.
• Sfat: În timp ce poate fi utilizată orice culoare de fir, utilizarea constantă a firului roșu pentru alimentare și a firului negru pentru împământare poate ajuta la depanarea circuitului mai târziu.

Cablare 5V/GND pe placa de breadboard

• Acum, ar trebui să adăugați putere la placa aducând firul roșu conectat la pasul anterior la banda roșie (+) de pe placă. Firul poate merge oriunde în banda verticală. Repetați cu firul negru pentru a adăuga pământ la placă folosind banda neagră (-).

Cablajul de 5 V a pinului ecranului la placă

• Acum că placa de laborator are putere, ultimul fir de pe ecranul TFT poate fi conectat la banda roșie (+) de pe placa de laborator.

Conectarea senzorului ACC

• Următorul pas este să conectați senzorul accelerometrului cablul BITalino așa cum se arată.

Cablare BITalino Cablu

• Există trei fire care provin de la accelerometrul BITalino care trebuie atașate la circuit. Firul roșu trebuie conectat la banda roșie (+) de pe placa de breadboard, iar firul negru să fie conectat la banda neagră (-). Firul violet ar trebui să fie conectat la Arduino în pinul analogic A0.

Punerea bateriei în suport

• Următorul pas este să puneți pur și simplu bateria de 9V în suportul bateriei, așa cum se arată.

Atașarea pachetului de baterii la circuit

• Apoi, introduceți capacul pe suportul bateriei pentru a vă asigura că bateria este strâns în poziție. Apoi, conectați acumulatorul la intrarea de alimentare de pe Arduino, așa cum se arată.

Conectarea la computer

• Pentru a încărca codul în circuit, trebuie să utilizați cablul USB pentru a conecta Arduino la computer.

Încărcarea Codului

Pentru a încărca codul în noul circuit frumos, asigurați-vă mai întâi că USB-ul conectează corect computerul la placa Arduino.

1. Deschideți aplicația Arduino și ștergeți tot textul.
2. Pentru a vă conecta la placa Arduino, accesați Instrumente > Port și selectați portul disponibil
3. Vizitați GitHub, copiați codul și inserați-l în aplicația Arduino.
4. Va trebui să „includeți” biblioteca cu ecranul tactil pentru ca codul să funcționeze. Pentru a face acest lucru, accesați Instrumente > Gestionare biblioteci și căutați Biblioteca Adafruit GFX. Treceți cu mouse-ul peste el și faceți clic pe butonul de instalare care apare și veți fi gata să începeți.
5. În cele din urmă, faceți clic pe săgeata Încărcare din bara de instrumente albastră și urmăriți cum se întâmplă magia!

Circuit Arduino de viață gata

• După ce codul este încărcat corect, deconectați cablul USB, astfel încât să puteți lua Life Arduino cu dvs. În acest moment, circuitul este complet!

Schema circuitului

• Această diagramă de circuit creată în EAGLE arată cablarea hardware a sistemului nostru Life Arduino. Microprocesorul Arduino Uno este folosit pentru alimentarea, împământarea și conectarea unui ecran tactil TFT de 2.8 inchi (pinii digitali 8-13), un piezodifuzor (pin 7) și un accelerometru BITalino (pin A0).

Circuit și cod – Lucrând împreună

• Odată ce circuitul este creat și codul este dezvoltat, sistemul începe să lucreze împreună. Aceasta include faptul că accelerometrul măsoară schimbări mari (din cauza unei căderi). Dacă accelerometrul detectează o schimbare mare, atunci ecranul tactil spune „Are You Okay” și oferă un buton pe care utilizatorul îl poate apăsa.

Intrarea utilizatorului

• Dacă utilizatorul apasă butonul, atunci ecranul devine verde și spune „Da”, astfel încât sistemul să știe că utilizatorul este bine. Dacă utilizatorul nu apasă butonul, indicând că poate exista o cădere, atunci piezodifuzorul emite un sunet.

Alte idei

• Pentru a extinde capacitățile Life Arduino, vă sugerăm să adăugați un modul bluetooth în locul piezodifuzorului. Dacă faceți acest lucru, puteți modifica codul, astfel încât, atunci când persoana care cade să nu răspundă la solicitarea ecranului tactil, o alertă să fie trimisă prin intermediul dispozitivului bluetooth îngrijitorului desemnat, care poate veni apoi să o verifice.

Documente/Resurse

instructables Life Arduino Biosenzor [pdfInstrucțiuni Life Arduino Biosenzor, Arduino Biosenzor, Biosenzor

Referințe

• Manual de utilizare