Yuxu üçün İR Termometr: 5 addım

2024 Müəllif: John Day | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2024-01-30 07:43

Beləliklə, bu Lazy Old Geek (L. O. G.) bu yaxınlarda AliExpress.com -dan MLX90614 IR istilik modulu aldı. Şəkillərə baxın

Üçüncü şəkildə göstərilən alın və qulaq termometrlərində istifadə edilən eyni tip sensordur. Həqiqi sensor elementi həqiqətən dəri ilə təmas etmədiyi üçün onlara təmassız deyilir.

Yatarkən dərimin temperaturunu ölçmək üçün bunu sınamaq istədim. Düşünürəm ki, ümumi konsensus budur ki, yatarkən bədən istiliyiniz aşağı düşür, sonra oyananda yüksəlir.

İşdə maraqlı bir məqalə:

www.sleep.org/does-your-body-temperature-c…

Səhər oyanmağınızdan bir neçə saat əvvəl ən aşağı nöqtəsinə çatana qədər. “

Temperatur yuxuya getməyimizi təyin etməyin vacib bir hissəsi olduğundan, maraqlıdır ki, sürətli göz hərəkəti (REM) zamanı beyninizin temperatur tənzimləyici hüceyrələri sönür və bədən istiliyinizi yataq otağınızın nə qədər isti və ya sərin olduğuna görə təyin edir..”

Budur başqa:

www.tuck.com/thermoregulation/#:~:text=Wha…

Axşam erkən saatlardakı bədən istiliyindəki ən yüksək nöqtədən, yuxudan oyanmadan ən aşağı nöqtəyə qədər, bədən istiliyində 2 dərəcə Fahrenheit azalması yaşayırsınız.

NREM yuxusu zamanı həm beynin, həm də bədənin temperaturu aşağı düşür. NREM-yuxu epizodu nə qədər uzun olsa, temperatur bir o qədər aşağı düşür. Bunun əksinə olaraq, REM yuxusu zamanı beyin temperaturu yüksəlir. Bədən və beyin istiliyinə nəzarət yuxu tənzimlənməsi ilə sıx bağlıdır."

Bütün gecə bədən istiliyimi ölçmək istədim.

Addım 1: IR termometrinin dizaynı

Dizaynım, dəridən olan məsafənin sabit qalması üçün aralayıcı ilə MLX90614 IR temperatur sensoru istifadə etməkdir. Buna görə yuxu üçün CPAP maskası taxıram və İQ sensorunu ona bağlayacağam. (Yəqin ki, sadəcə bir baş bandı istifadə edə bilərsiniz). İdeal yer (göründüyü kimi) temporal arteriyadır, amma həqiqi temperaturdan daha çox temperatur dəyişikliyi ilə maraqlanıram.

IR sensoru məlumatı bütün gecə ərzində müəyyən fasilələrlə saxlayacaq (30 saniyədən başladım, amma indi 5 dəqiqə istifadə edirəm). MLX90614, sensorun ətraf temperaturunu da ölçür.

Ətraf mühit şəraitini izləmək üçün DHT22 Temperatur/Rütubət sensoru da istifadə edəcəm. Məlumatlar microSD kartında saxlanılacaq.

DS3231 RTC (Real Time Clock) saatı izləyəcək.

CİHAZ MƏLUMATI:

MLX90614 IR İstilik Sensoru

Gərginlik: 3V (5V versiyası da var)

İnterfeys: I2C (SCL/SDA)

Arduino Kitabxanası: Adafruit kitabxanası

DS3231 RTC Real Zaman Saatı

Gərginlik: 3.3-5.5V

İnterfeys: I2C (SCL/SDA)

Xüsusiyyətlər: batareya ehtiyatı

Arduino Kitabxanası:

microSD adapteri

Gərginlik: 3.3V (dəyişdirilmiş)

İnterfeys: SPI (SCK/MISO/MOSI/CS)

Xüsusiyyətlər: Səviyyə çeviricisi IC

Arduino Kitabxanası: SPI

DHT22

Gərginlik: 3.3-6V

İnterfeys: rəqəmsal bir telli avtobus

Xüsusiyyətləri:

Arduino Kitabxanası: adafruit/DHT-sensor-kitabxana

3.3V Micro Pro Arduino

Gərginlik 3.3V

Xüsusiyyətlər: ATmega32U4 mikro nəzarətçi

Dəyişiklik: DS3231

Aldığım AliExpress modulunun yenidən doldurulan LIR2032 batareyasından istifadə etməsi nəzərdə tutulur. Şarj dövrəsi işləmir. Mən sınadım. Təxminən bir gün sonra batareya bitdi.

İnternetdə axtardıqdan sonra bu yazını tapdım:

www.onetransistor.eu/2019/07/zs042-ds3231-…

Bu analizlə razıyam, amma LIR2032 -nin adekvat, lakin həddindən artıq yüklənməyəcəyini düşündüm. Mən səhv idim. Mənim DS3231, məqalədə olduğu kimi ZS-042 olaraq da qeyd olunsa da, ondan bir qədər fərqli idi, amma demək olar ki, eyni idi. Beləliklə, şəkildə gördüyüm diodun lehimdən çıxarıb CR2032 batareyasını qoydum. Diyot olmadan modul batareyanı doldurmağa çalışmayacaq. İndi DS3231, güc kəsildikdə belə doğru vaxtı saxlayır və batareya uzun illər yaxşı vəziyyətdə olmalıdır.

Dəyişdirmə: microSD adapteri

Buna görə AliExpress.com -dan bu microSD Adapteri aldım. 5V mikrokontrolörlə çalışmaq üçün nəzərdə tutulmuşdur və hətta səviyyəni dəyişdirən IC də daxildir. Tətbiqim üçün 3.3V güc istifadə edirəm, buna görə girişi gərginlik tənzimləyicisinin çıxışına qısaltdım. (Səviyyə dəyişdiricisi 3.3V siqnalları ilə yaxşı işləyir). Sarı dırnaq boyası ilə 3.3V dönüşümləri qeyd edirəm. Şematik əlavə olunur.

Addım 2: Avadanlıq

DONANIM:

Hal -hazırda bunu daha çox texniki -iqtisadi əsaslandırma hesab edirəm, buna görə sxematik olaraq dizayn etdim və sxemə görə dövrə taxtasını ayırdım. İkinci şəkil əsas hissələri göstərir.

Addım 3: IR və Maska

IR sensoru, MLX90614 üçün, çörək taxtasına bağlamaq üçün 4 telli bir kabel qurdum. İQ sensoruna bir boşqab isti yapışdırdım. Sensor arakəsmənin kənarından təxminən 2 mm məsafədədir.

İQ sensorunun arxasına yapışqan Velcro parçası bağladım. CPAP maskamın yan tərəfinə bir yapışqan Velcro şeridi bağladım. İndi IR sensoru Velcro ilə birlikdə saxlanılır. CPAP maskası dərimi tutur.

Məlumat: Bu şəkillərdən sonra sensoru sağ tərəfə köçürdüm, çünki ümumiyyətlə sol tərəfimdə uzanıram və bu, narahatlıq yaradırdı.

Yer: Bəzən müvəqqəti arteriya termometri olaraq adlandırılan alın termometrinin aln boyunca süpürülməsi ehtimal olunur:

www.researchgate.net/figure/Scanning-the-t…

Əlavə edilmiş şəkil bu veb səhifədəndir.

İndi IR sensorumun daha çox 12 və ya 14 -cü yerdə olduğunu təxmin edirəm, amma məqsədlərim üçün əslində temperaturla maraqlanmıram. Zamanla temperatur dəyişikliyi ilə maraqlanıram, buna görə də yer kritik olmamalıdır.

Addım 4: Arduino Proqramı

Eskiz vaxtı göstərmək üçün DS3231 -dən istifadə edir. Eskizin başlanğıc vaxtı (qeydə başlama), dayanma vaxtı və qeyd aralığı var. Tarixi, saatı (ondalık), DHT22 temperaturunu, RH -ni, MLX90614 mühit istiliyini və İQ temperaturunu CSV (virgüllə ayrılmış dəyər) faylına qeyd edir. (Bu faylı oxumaq üçün Microsoft Excel istifadə edirəm)

Yaz saatı mənim üçün problem yaratdı. JChristensen tərəfindən aşağıdakılarla qarşılaşdım:

forum.arduino.cc/index.php?topic=96891.0

github.com/JChristensen/Timezone

Bunu istifadə etmək üçün əvvəlcə RTC -ni UTC (Koordinasiya edilmiş Universal Saat) olaraq təyin etməlisiniz, bu vaxt İngiltərənin Qrinviç şəhərindədir. Yaxşı, bunu necə edəcəyimi bilmirdim, amma bu yazını tapdım:

www.justavapor.com/archives/2482

Dağ vaxtı üçün yenidən yazın (əlavə olunur) UTCtoRTC.ino

Bu, DS3231 -ni UTC vaxtına Dağ vaxtından 6 saat gec təyin edir

Sonra vaxt qurşağını Sketch -ə daxil etdim. Düzünü desəm, işlədiyini düşündüyüm üçün sınamamışam.

Proqram/Avadanlıq Quraşdırması

Əlavə kitabxanalara ehtiyac var:

github.com/PaulStoffregen/DS1307RTC

github.com/JChristensen/Timezone

github.com/adafruit/Adafruit-MLX90614-Libr…

github.com/adafruit/DHT-sensor-library

DS3231 RTC -də CR2032 batareyasını quraşdırın. 3.3v Arduino Pro Micro -ya qoşulun.

UTC -ni RTC.ino'ya çalıştırın. Bu, DS3231 -i UTC (Greenwich Mean Time) olaraq təyin edir.

Bir microSD kartı formatlayın. Windows istifadə edirəm, format FAT32 -dir. Bunu microSD kart adapterinə daxil edin.

IR sensoru qurun və qoşun.

Eskiz yükləyin, Infrared.ino

Bir gecədən sonra microSD kartını çıxarıb PC -yə qoşa bilərsiniz.

Night.csv Excel ilə açıla bilər (Libre Office ilə açmağın bir yolu var (pulsuz))

Addım 5: Test və Nəticə

MS Excel ilə microSD kartı oxudum. Elektron cədvəldə Fərq adlı başqa bir sütun hazırlayıram, bu da IRTemp -96. Bu, temperaturun 96F ətrafında dəyişdiyini göstərir. Sonra Fərqlə müqayisədə Saatı ondalık olaraq istifadə edərək bir qrafik yaradıram. Cədvəl, gecə boyunca temperaturun dəyişməsini göstərir (faktiki temperatur deyil).

18 Avqust üçün şərhlərimlə birlikdə faylı və qrafiki daxil etdim.

Bəziləri, tipik bir gecənin yenidən yüksəlməyə başlayanda oyanmadan bir neçə saat əvvəl temperaturun düşdüyünü düşünürlər. Qrafik bu nümunəni izləyir.

Daha maraqlı tapdığım şey, əslində REM yuxusu ola biləcək dırmaşmağa başladığı vaxtlardır. 3: 15 -dən 4: 50 -dək REM yuxusunda olduğumu söyləyən Withings yuxu matımdan eyni gecə yuxu məlumatlarım var. Bu, bir qədər yüksəldikdə İQ qrafikinə yaxından uyğundur. Withing, 1: 30 -dan 2 -ə qədər REM göstərir ki, bu da IR şouları qədər geniş deyil.

Diqqət: Bu, Fitbit və ya Go2Sleep üzüyümlə qətiyyən razı deyil.

19 avqust üçün qrafiki şərhlərlə daxil etdim. Pəncərələrimi açanda qeyri -adi bir gecə idi, amma təxminən 10 mil uzaqda tüstü və kül uçan vəhşi bir yanğın var idi. Yuxuya gedəndə isti tərəfdəydim və çox da yaxşı yatmırdım.

NƏTİCƏ:

Beləliklə, quruluşum istədiyimi etdi.

IR tempi ilə REM yuxusu arasında mümkün bir əlaqəni gördüyüm üçün bir az daha çox test etməyi planlaşdırdığım üçün çox xoşbəxtəm.