Geyilə bilən Pulse Sensoru: 10 addım (şəkillərlə)

2024 Müəllif: John Day | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2024-01-30 07:44

Layihənin təsviri

Bu layihə, geyəcək istifadəçinin sağlamlığını nəzərə alacaq bir geyim qurmaq və yaratmaqdır.

Məqsədi, bədənimizdəki təzyiq nöqtələrində titrəmə yayaraq narahatlıq və ya stresli vəziyyətlərdə istifadəçini rahatlatmaq və sakitləşdirmək funksiyasını yerinə yetirən bir ekzoskelet kimi davranmaqdır.

Fotopletismoqrafik nəbz sensoru bir müddət ərzində yüksək sürətlənmiş sərt pulsasiyalar alanda vibrasiya mühərriki işə düşür. Nəbz sürəti azaldıqda, yəni istifadəçinin sakitləşdiyi, titrəmələr dayanacaq.

Nəticə olaraq qısa bir fikir

Bu layihə sayəsində, fərqli sensorlar və mühərriklərdən istifadə edərək bir neçə elektrik dövrəsi üzərində işlədiyimiz dərs məşğələlərində əldə etdiyimiz biliklərin bir hissəsini real həyatda tətbiq edə bildik: narahatlıq və ya narahatlıq dövründə istifadəçini rahatlaşdıran bir geyim. stresli vəziyyətlər.

Bu layihə ilə nəinki patronu dizayn edərkən və tikərkən yaradıcı hissəni, həm də mühəndislik sahəsini inkişaf etdirdik və hamısını tək bir layihədə birləşdirdik.

Protoboardda elektrik dövrəsi yaradarkən və komponentləri lehimləməklə LilyPad Arduinoya ötürərkən elektrik biliklərini də praktikada tətbiq edirik.

Təchizat

Fotopletismoqrafik nəbz sensoru (Analog giriş)

Nəbz sensoru, Arduino üçün tak və çalıştır nəbz sensorudur. Sensorun iki tərəfi var, bir tərəfində LED ətraf işıq sensoru ilə birlikdə yerləşdirilir, digər tərəfində isə bəzi sxemlər var. Bu gücləndirmə və səs -küyün ləğvi işlərindən məsuldur. Sensorun ön tərəfindəki LED insan bədənimizdəki bir damarın üstünə qoyulur.

Bu LED birbaşa damara düşən işıq saçır. Damarların içərisində yalnız ürək pompalayanda qan axını olacaq, buna görə də qan axını izləsək, ürək atışlarını da izləyə bilərik. Qan axını aşkar edilərsə, ətraf işıq sensoru daha çox işıq alar, çünki onlar qana əks olunacaq, qəbul edilən işığdakı bu kiçik dəyişiklik ürək döyüntülərimizi təyin etmək üçün zamanla analiz edilir.

Üç teldən ibarətdir: birincisi sistemin torpağına, ikincisi +5V təchizat gərginliyinə, üçüncüsü isə pulsasiya edən çıxış siqnalına bağlıdır.

Layihədə bir nəbz sensoru istifadə olunur. Sərt pulsasiyaları aşkar edə bilməsi üçün biləyin altına yerləşdirilir.

Vibrasiya motoru (Analog çıxış)

Bu komponent bir siqnal alarkən titrəyən bir DC mühərrikidir. Artıq qəbul etmədikdə, dayanır.

Layihədə bilək və əl üzərində yerləşən üç fərqli rahatlaşdırıcı nöqtədən istifadəçini sakitləşdirmək üçün üç vibrasiya mühərriki istifadə olunur.

Arduino Uno

Arduino Uno, açıq mənbəli mikrokontrolördür və Arduino.cc tərəfindən hazırlanmış bir lövhədir, rəqəmsal və analoq giriş/çıxış (I/O) pinləri ilə təchiz olunmuşdur. Ayrıca 14 rəqəmsal pin, 6 analoq pin və Arduino IDE (İnteqrasiya İnkişaf Ortamı) ilə B tipli bir USB kabeli ilə proqramlaşdırıla bilər.

Elektrik teli

Elektrik naqilləri elektrik enerjisini bir yerdən digərinə ötürən keçiricilərdir.

Layihədə, Bakelite lövhəsində qaynaqlanan elektrik dövrəsini Arduino sancaqlarına bağlamaq üçün istifadə etdik.

Digər materiallar:

- Biləklik

- Qara iplik

- Qara boya

- Kumaş

Alətlər:

- Qaynaqçı

- Qayçı

- İğnələr

- Karton əl manikeni

Addım 1:

Birincisi, elektrik dövrəsini bir protoboard istifadə edərək etdik ki, dövrənin hansı komponentlərdən istifadə etmək istədiyimizi müəyyənləşdirə bilək.

Addım 2:

Sonra, qalay lehim istifadə edərək komponentləri lehimləyərək manekenin içinə qoyacağımız son dövrəni etdik. Dövrə yuxarıdakı fotoşəkilə bənzəməlidir.

Hər bir kabel Arduino Uno -dakı müxbir porta qoşulmalıdır və izolyasiya lentindən istifadə edərək qısa qapanmaların qarşısını almaq üçün naqillərin elektrik hissəsini örtmək tövsiyə olunur.

Addım 3:

Arduino proqramını istifadə edərək kodu proqramlaşdırdıq və USB kabelindən istifadə edərək Arduino -ya yüklədik.

// aşağı tezlikləri süzmək üçün tampon#müəyyən BSIZE 50 float buf [BSIZE]; int bPos = 0;

// ürək döyüntüsü alqoritmi

#define THRESHOLD 4 // təsbit ərəfəsi işarəsiz uzun t; // son aşkar edilən ürək atışı float lastData; int lastBpm;

boş quraşdırma () {

// seriyalı rabitəni saniyədə 9600 bit sürətlə işə salın: Serial.begin (9600); pinMode (6, Çıxış); // vibratoru 1 pinMode (11, ÇIXIŞ) elan edin; // vibratoru 2 pinMode (9, Çıxış) elan edin; // vibratoru elan edin 3}

boşluq döngəsi () {

// analoq pin 0 -da sensordan daxil olan məlumatı oxuyun və emal edin: float processingData = processData (analogRead (A0));

//Serial.println(processedData); // seriya qurucusundan istifadə etmək üçün bunu şərh edin

if (ProcessData> THRESHOLD) // bu dəyərin üstündə bir ürək atışı sayılır

{if (lastData <THRESHOLD) // ilk dəfə həddi aşdığımızda BPM -ni hesablayırıq {int bpm = 60000 /(millis () - t); if (abs (bpm - lastBpm) 40 && bpm <240) {Serial.print ("New heartbeat:"); Serial. çap (bpm); // bpms Serial.println ("bpm") ekranda göstərin;

əgər (bpm> = 95) {// bpm 95 və ya 95 -dən yüksəkdirsə…

analogWrite (6, 222); // vibrator 1 titrəyir

analogWrite (11, 222); // vibrator 2 analogWrite titrəyir (9, 222); // vibrator 3 titrəyir} başqa {// yoxsa (bpm 95 -dən aşağı)… analogWrite (6, 0); // vibrator 1 analogWrite (11, 0) titrəməz; // vibrator 2 titrəməz analogWrite (9, 0); // vibrator 3 titrəmir}} lastBpm = bpm; t = milis (); }} lastData = işlənmişData; gecikmə (10); }

float processData (int val)

{buf [bPos] = (float) dəyər; bPos ++; əgər (bPos> = BSIZE) {bPos = 0; } float orta = 0; for (int i = 0; i <BSIZE; i ++) {orta+= buf ; } return (float) val - average / (float) BSIZE; }

Addım 4:

Dizayn prosesində, vibrasiya mühərriklərinin harada yerləşdirilməli olduğunu bilmək üçün bədəndəki təzyiq nöqtələrinin yerini nəzərə almalı olduq və bunlardan üçünü seçdik.

Addım 5:

Geyinilə bilən məhsul əldə etmək üçün əvvəlcə məhsulun təlimatlarına uyğun olaraq qara rəngli boya istifadə edərək ət rəngli biləkliyi boyadıq.

Addım 6:

Qol biləyinə sahib olduqdan sonra karton əl mankenində dörd deşik etdik. Onlardan üçü elektrik dövrəsində istifadə etdiyimiz üç titrəmə mühərrikini çıxarmaq üçün, sonuncu isə nəbz sensorunu manekenin biləyinə yerləşdirmək üçün hazırlanmışdır. Bunun xaricində, bu son sensoru görünən etmək üçün bilək bandında kiçik bir kəsik də etdik.

Addım 7:

Daha sonra, dövrəni gücləndirmək üçün USB kabelini kompüterdən Arduino lövhəsinə bağlamaq və ayırmaq üçün karton əlin aşağı tərəfində son bir deşik etdik. Hər şeyin yaxşı işlədiyini yoxlamaq üçün son bir test etdik.

Addım 8:

Məhsulumuza daha çox fərdiləşdirilə bilən bir dizayn vermək üçün qranat rəngli bir dairə çəkirik və sonra elektrik ürək atışlarını əks etdirmək üçün bəzi xətlər tikmişik.

Addım 9:

Nəhayət, qara bilək bandı titrəmə mühərriklərini örtdükdə, yerini bilmək üçün geyinə bilən üç kiçik ürək kəsdik və tikdik.