IOT istifadə edərək Geyinilə bilən Sağlamlıq Sistemi: 8 addım

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

Hazırkı işdə sensorlar bükülmüşdür

istifadə edilə bilən palto və istifadəçinin temperaturu, EKQ, mövqeyi, qan təzyiqi və BPM ölçür və ThingSpeak serveri vasitəsi ilə göndərir. Ölçülmüş məlumatların qrafik təsvirini göstərir. Məlumatların çevrilməsi Arduinonun əsas nüvəli nəzarətçisi tərəfindən həyata keçirilir. Sensorlar ölçü götürüldükdə Arduino proqramı işlədəcək və ThingSpeak API açarı da proqrama daxil ediləcək.

Addım 1: Komponentlər yenidən hesablanır

1. Arduino UNO

2. LM75 (Temperatur sensoru)

3. AD8232 (EKQ Sensoru)

4. HW01 (nəbz sensoru)

5. ESP8266 (Wi-Fi Modulu)

6. İkili tellər

7. Ayıklama üçün USB kabeli

8. 4 (9v) lityum ion batareya paketi

9. Yağış palto

10. Pambıq qutu (25X25 sm)

11. 2 çubuqlu yapışqan tabancası.

Addım 2: LM75 və Arduino -ya qoşulun

LM75, Arduino ilə I2C protokolunu əhatə edir. Beləliklə, temperatur hisslərdir və 9 bitlik delta sigma Analogdan rəqəmsal çeviriciyə istifadə edərək rəqəmsal məlumatlara çevriləcəkdir. LM75 dəqiqliyinə görə istifadəçinin istiliyini ölçmək üçün istifadə olunur. Sensorun həlli 9 bitdir və 7 bit qulluq ünvanına malikdir. beləliklə, məlumat formatı qul ünvanı ilə ikisinin tamamlayıcısıdır. LM75 sensorunun işləmə tezliyi 400 KHz -dir. LM75, səs -küy mühitində ünsiyyət etibarlılığını artırmaq üçün aşağı keçid filtrinə malikdir.

Arduino pin A4 və A5 iki telli interfeys əlaqəsinə malikdir, buna görə LM75 -in SDA və SCL pininə qoşulacaq.

LM75 ------ ARDUINO

SCL ---- A5 (Analog IN)

SDA ---- A4 (Analog Giriş)

VCC ---- 3.3V

GND ---- GND

Addım 3: Pulse Modulu ilə Arduino Arasındakı Bağlantı

Bu işdə nəbz sensoru istifadə olunur. Pulse sensoru, istifadəçinin canlı nəbz və ya nəbz dərəcəsi məlumatlarını götürə biləcəyi və istədiyi yerdə qidalandıra biləcəyi yaxşı dizayn edilmiş Tak və Çalıştır sensoru.

Pulse Sensorunu Arduino Uno Board -a aşağıdakı kimi qoşun: + 5V -ə və - GND S tO A0 -a. LCD -ni Arduino Uno lövhəsinə aşağıdakı kimi bağlayın: VSS -dən +5V -ə və VDD -dən GND -ə və RS -dən 12 -ə və RW -dən GND -ə və D11 -ə D4 -dən D5 -ə və D5 -ə D4 -ə və D6 -ya D2 -yə və A/VSS -ə GND -ə +5V və K/VDD. 10K Potansiometrini LCD -yə aşağıdakı kimi bağlayın: Məlumatlar v0 və VCC -dən +5V -ə. LED -i Arduino -ya aşağıdakı kimi bağlayın: LED1 (QIRMIZI, yanıb -sönən Pin) D13 -ə və LED2 -yə (YEŞİL, solma dərəcəsi) D8 -ə.

Nəbz sensoru ------ Arduino

VSS ------ +5V

GND ------ GND

S ----- A0

Sensor dəriyə toxunduqda sensordakı LED yanıb sönür.

Addım 4: EKQ Sensoru ilə Arduino Arasında Bağlantı

AD8232 EKQ sensoru Arduino ilə əlaqələndirilir və elektrodlar Sol qola, Sağ qola və Sağ ayağa yerləşdirilir. Bu vəziyyətdə sağ ayaq sürücüsü dövrə geribildirim rolunu oynayır. Ürəyin elektrik fəaliyyətini ölçən elektrodlardan üç giriş var və LED ilə göstəriləcək. Səs -küyü azaltmaq üçün alət gücləndiricisi (BW: 2KHz) istifadə olunur və hərəkət artefaktlarını və elektrod yarım hüceyrə potensialını azaltmaq üçün iki yüksək keçid filtrindən istifadə olunur. AD8232 üç elektrod konfiqurasiyası olaraq konfiqurasiya edilmişdir.

BAĞLANTI: Sol qol elektrodu AD8232 -nin +IN pininə, sağ qolun elektrodu isə AD8232 -nin IN pininə, sağ ayağın geribildirimi isə AD8232 -nin RLDFB pininə bağlıdır. Bu sensordakı aşkarlama AC və ya DC -dir. Bunun üçün AC istifadə olunur. LO-pin Arduino-nun Analog pininə (11), LO+ pin də Arduino-nun Analog pininə (10) qoşulur və elektrodlardan çıxış Arduinonun A1 pininə qoşulur.

EKQ Sensoru ------ Arduino

LO- ------ Analog pin (11)

LO+ ------ Analog pin (10)

Çıxış ------ A1

Xəstə bədəninə yerləşdirilən elektrodlar, ürək əzələsinin depolarizasiyasından yaranan dəridə elektro potensialın kiçik dəyişikliklərini aşkar edir, çünki xəstələrin əzalarını və sinələrini yerləşdirən adi üçqat EKQ -dən fərqli olaraq. EKQ siqnalının ölçülməsində anormal şəraitdə PR intervalı və QR interval fazası və amplitud müddəti dəyişir. Anormallıqlar Arduino proqramlaşdırmasında müəyyən edilir.

Normal EKQ parametrləri Anormal EKQ parametrləri

P Dalğası 0.06-0.11 <0.25 ------------------------------------------- --------- Düz və ya tərs T dalğaları Koroner iskemi

QRS Kompleksi <0.12 0.8-1.2 ------------------------------------------- ------- QRS Bundle filial blokunun artması

T Dalğası 0.16 <0.5 --------------------------------------------- ------------------ PR AV blokunun artması

QT Aralığı 0.36-0.44 --------------------------------------------- --------------- QT Qısa Aralıq Hiperkalsemiya

PR Aralığı 0.12-0.20 --------------------------------------------- ------ Uzun PR, QRS geniş, QT qısa Hiperkalemiya

EKQ siqnalındakı anormallıqları göstərir ki, bu da Arduino kodlaşdırmasına daxil ediləcək və anormallıqlar meydana gəldikdə xüsusi mobil nömrələrə xəbərdarlıq mesajı olaraq göndəriləcək. Proqrama daxil olan ayrı bir kitabxana faylımız var

Addım 5: Arduino və Wi-Fi Modulu

ESP8266 Wi-Fi modulu, son nöqtəli IoT inkişafları üçün istifadə edilə bilən aşağı qiymətli müstəqil bir simsiz alıcıdır. ESP8266 Wi-Fi modulu, quraşdırılmış tətbiqlərə internet bağlantısı təmin edir. Server/müştəri ilə əlaqə yaratmaq üçün TCP/UDP rabitə protokolundan istifadə edir. ESP8266 Wi-Fi modulu ilə əlaqə qurmaq üçün mikrokontrolörün AT əmrlərindən istifadə etməsi lazımdır. Mikro nəzarətçi, Baud dərəcəsini təyin edərək UART istifadə edərək ESP8266-01 Wi-Fi modulu ilə əlaqə qurur (Varsayılan 115200).

QEYDLƏR:

1. ESP8266 Wi-Fi Modulu Arduino IDE ilə proqramlaşdırıla bilər və bunun üçün Arduino IDE-də bir neçə dəyişiklik etməlisiniz. Əvvəlcə Arduino IDE -də və Əlavə Kartlar Meneceri URL -ləri bölməsində Fayl -> Tercihlər bölməsinə keçin. İndi Alətlər -> İdarə Heyəti -> Lövhələr Menecerinə gedin və axtarış sahəsində ESP8266 axtarın. ESP8266 tərəfindən ESP8266 İcmasını seçin və Quraşdır düyməsini basın.

2.. ESP8266 Modulu 3.3V Enerji Təchizatı üzərində işləyir və bundan böyük bir şey, məsələn 5V, SoC -ni öldürəcək. Beləliklə, ESP8266 ESP-01 Modulunun VCC Pimi və CH_PD Pimi 3.3V Qaynağa qoşulur.

3. Wi-Fi Modulunun iki iş rejimi var: Proqramlaşdırma və Normal Mod. Proqramlaşdırma rejimində proqramı və ya proqram təminatını ESP8266 Moduluna yükləyə bilərsiniz və Normal rejimdə yüklənmiş proqram və ya proqram təminatı normal işləyəcək.

4. Proqramlaşdırma rejimini aktivləşdirmək üçün GPIO0 pininin GND -yə qoşulması lazımdır. Dövrə diaqramında bir SPDT açarını GPIO0 pininə bağladıq. SPDT qolunun dəyişdirilməsi ESP8266 -nı Proqramlaşdırma rejimi (GPIO0 GND -yə bağlıdır) və normal rejim (GPIO0 GPIO Pimi rolunu oynayır) arasında dəyişəcək. Həmçinin, RST (Sıfırlama) Proqramlaşdırma Modunun aktivləşdirilməsində mühüm rol oynayacaq. RST pin, aktiv bir LOW pinidir və buna görə də GND düyməsinə bir düymə ilə bağlanır. Beləliklə, düyməyə hər dəfə basıldıqda ESP8266 Modulu sıfırlanır.

Bağlantı:

ESP8266 Modulunun RX və TX pinləri Arduino lövhəsindəki RX və TX pinlərinə qoşulur. ESP8266 SoC 5V -ə dözə bilmədiyi üçün Arduinonun RX Pin -i 1KΩ və 2.2KΩ Rezistordan ibarət olan bir səviyyə çeviricisi vasitəsi ilə bağlanır.

Wi-Fi modulu ------ Arduino

VCC ---------------- 3.3V

GND ---------------- GND

CH_PD ---------------- 3.3V

RST ---------------- GND (Normalda Açıq)

GPIO0 ---------------- GND

TX ---------------- Arduino TX

RX ----------------- Arduino RX (Səviyyə çeviricisi vasitəsilə)

Bağlandıqdan və konfiqurasiya edildikdən sonra:

Proqramlaşdırma Modundakı ESP8266 (GPIO0 GND -yə bağlıdır), Arduino'yu sistemə bağlayır. ESP8266 Modulu işə salındıqdan sonra RST düyməsini basın və Arduino IDE -ni açın. Kart seçimlərində (Alətlər -> Kart) "Ümumi ESP8266" lövhəsini seçin. IDE -də uyğun port nömrəsini seçin. İndi, Blink Sketch -i açın və LED Pinini 2 -ə dəyişin. Burada 2, ESP8266 Modulunun GPIO2 pinini bildirir. Yükləməyə başlamazdan əvvəl GPIO0 -un əvvəlcə GND -yə bağlı olduğundan əmin olun və sonra RST düyməsini basın. Yükləmə düyməsini vurun və kodun tərtib edilməsi və yüklənməsi bir müddət çəkəcək. IDE -nin altındakı irəliləyişi görə bilərsiniz. Proqram uğurla yükləndikdən sonra GPIO0 -u GND -dən silə bilərsiniz. GPIO2 -yə qoşulmuş LED yanıb -sönəcək.

Addım 6: Proqram

Proqram LM75, Pulse modulu, EKQ sensoru və Wi-Fi modulunu Arduino ilə əlaqələndirmək üçündür

Addım 7: ThingSpeak Server Quraşdırması

ThingSpeak, bir tətbiq platformasıdır. əşyaların interneti. MATLAB analitikası olan açıq bir platformadır. ThingSpeak, sensorlar tərəfindən toplanan məlumatlar ətrafında bir tətbiq qurmağa imkan verir. ThingSpeak-in xüsusiyyətlərinə aşağıdakılar daxildir: real vaxt məlumat toplama, məlumat emalı, vizuallaşdırma, tətbiqlər və plaginlər

ThingSpeak -in mərkəzində ThingSpeak Kanalı dayanır. Verilənləri saxlamaq üçün bir kanal istifadə olunur. Hər bir kanalda hər hansı bir məlumat növü üçün 8 sahə, 3 yer sahəsi və 1 status sahəsi var. ThingSpeak kanalınız olandan sonra məlumatları kanalda dərc edə, məlumatları ThingSpeak -dan emal edə və sonra tətbiqinizdən məlumatları ala bilərsiniz.

ADIMLAR:

1. ThingSpeak -də hesab yaradın.

2. Yeni Kanal yaradın və adını verin.

3. Və 3 fayl yaradın və hər təqdim olunan üçün adını göstərin.

4. ThingSpeak -ın Kanal Kimliyinə diqqət yetirin.

5. API açarına diqqət yetirin.

6. ESP8266 -dan məlumat ötürmək üçün bunu Proqramda qeyd edin.

7. İndi məlumatları görüntüləyin.

Addım 8: Nəticə Quraşdırması (Hardware)

Layihəmizin aparat quruluşu Layihənin bütün hardware komponentlərini ehtiva edir və xəstələrin rahatlığı üçün geyilə bilən bir palto ilə qablaşdırılacaq və daxil ediləcək. Sensorlu palto bizim tərəfimizdən hazırlanır və istifadəçilərə xətasız ölçü təmin edir. İstifadəçinin bioloji məlumatları, məlumatlar ThingSpeak serverində uzun müddətli analiz və izləmə üçün saxlanılır. Sağlamlıq sisteminə daxil olan layihə budur

QURMAQ:

1. Dövrləri pambıq qutunun içərisinə qoyun.

2. Yapışqan silahı istifadə edərək qutuya sabitlənə bilər.

3. Batareyanı Arduino VIN -ə Batareyanın Müsbət terminalına və Arduinonun GND -ni Batareyanın Mənfi Terminalına qoşun.

4. Sonra qutunu yapışqan silahı ilə palto içərisinə düzəldin.

Səhv kodlaşdırma qurulduqdan sonra proqram icra ediləcək və bir adam Senor çıxışını Arduino çıxış ekranı kimi bir platformada görməyə hazır olacaq və daha sonra məlumatlar veb vasitəsilə ThingSpeak Buluduna ötürüləcək və bunu dünyada görselleştirmeye hazır olacağıq. platforma. Veb interfeysi, istifadəçiyə daha yaxşı bir interfeys və təcrübə təmin etmək üçün məlumatların görselleştirilmesinde, idarə edilməsində və analizində daha çox funksionallıq tətbiq etmək üçün inkişaf etdirilə bilər. Təklif olunan işin quruluşundan istifadə etməklə Doktor xəstənin vəziyyətini 24*7 ölçə bilər və xəstənin vəziyyətində hər hansı bir kəskin dəyişiklik Tost bildirişi ilə Həkimə və ya Paramedical işçilərinə bildirilir. Üstəlik, məlumat Thingspeak serverində əlçatan olduğu üçün xəstənin vəziyyəti dünyanın istənilən yerindən uzaqdan yoxlanıla bilər. Bir xəstənin keçməmiş məlumatlarını görməklə yanaşı, bu məlumatları müvafiq mütəxəssislər tərəfindən anlamaq və xəstənin sağlamlığını müalicə etmək üçün istifadə edə bilərik.