Monitor Geyimi - Ürək Siqnallarını IoT -a Bağlayın: 18 Adım (Şəkillərlə birlikdə)

2024 Müəllif: John Day | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2024-01-30 07:48

Monitor Geyimi, istifadəçinin ürək fəaliyyətinin rəqəmsallaşdırılmasının və məlumatların işlənməsinin müxtəlif yollarını araşdırmaq üçün bir təcrübədir.

Paltarın içindəki üç elektrod, istifadəçinin bədənindən keçən elektrik siqnallarını ölçür. Ürəyin əzələ fəaliyyətindən qaynaqlanan analoji impulslar rəqəmsal siqnallara çevrilir. Mikro nəzarətçi daha sonra paltarın önündəki hər bir ürək döyüntüsündə bənövşəyi rəngdə yanıb -sönən LED -lər yandırır. Mikro nəzarətçi məlumatları digər məqsədlər üçün simsiz şəbəkə üzərindən də göndərir. Simsiz şəbəkə üzərindən göndərilən məlumatlar, canlı olması üçün məlumatları izləyən bir kompüter tərəfindən alınır. Qəlbin elektrik siqnalları həm ekranda, həm də paltarın özündə görünür.

Monitor Geyimi insan bədəni, geyim və elektron komponentlər arasında qüsursuz bir interfeys yaradır - keçici biosiqnallarımızı rəqəmsallaşdırmaq və qeyd etmək.

Addım 1: Dizayn və Dövrə Baxış

Paltarın üst hissəsi qara və şəffaf akril parçalardan hazırlanmışdır - lazer kəsici ilə kəsilmişdir. Ortadakı şəffaf akril dairənin altına NeoPixel üzüyü yapışdırılır. Tellər, paltarın arxasındakı üst parçaya bərkidilmiş bir parça zolağa qədər üst hissənin arxasından keçir. Kumaş zolağı mikrokontrolör, ürək dərəcəsi monitoru və batareyanı tutan kiçik cibə bağlanır. Paltarın astarına üç elektron tekstil elektrod tikilir. Elektrodları və mikrokontrolörü birləşdirən tellər iki parça parça arasında keçir.

Addım 2: Təchizat:

Materiallar:

• Parça
• Fermuar
• Tellər
• İstilik azaldır
• 1/8 "Qara Akril
• 1/8 "Səpələnmiş Akril
• NeoPixel Üzük (24 LED) (Adafruit)
• Foton (hissəcik)
• Ürək dərəcəsi monitoru (Sparkfun)
• Biomedial Sensor Pedləri (Sparkfun)
• Sensor Kabeli (Sparkfun)
• Keçirici parça (Sparkfun və ya Adafruit)
• 5 Düymə Çırpıntıları
• Perma-Proto Board (Adafruit)
• Qadın + Kişi Jumper Telləri
• İstilik azaldır
• 5V Güc Bankı (Amazon)

Alətlər:

• Qayçı
• İğne
• Mövzu
• Cımbız
• Lehimleme dəmir
• Lehim
• İsti yapışqan
• İstilik silahı
• Tikiş maşını
• Lazer kəsici
• Hammer
• Kağız
• Hökmdar
• Qələm

Addım 3: Photon - Wi -Fi İnkişaf Kiti

Photon, layihənizi Əşyaların İnterneti (IoT) ilə birləşdirən güclü bir Wi-Fi inkişaf dəstidir. Lövhə olduqca kiçikdir, bu da IoT geyilə bilən layihələr üçün əladır.

Photon istehsalçısı olan hissəciklər, işə başlamaq üçün bilməli olduğunuz bütün məlumatlarla birlikdə əla bir Photon Vərəqəsi və çox ətraflı Başlanğıc Kılavuzu hazırladı.

Smartfonunuza Particle tətbiqini yükləyin və Photon-un Wi-Fi şəbəkəsinə qoşulması üçün təlimatları izləyin. Kompüteriniz üçün Particle Dev tətbiqini yükləyə və ya brauzerinizdən istifadə edərək proqramlaşdırmaya başlaya bilərsiniz. Adım 15 -də Photon -a qayıdacağıq.

Addım 4: Ürək Nəbzi Monitoru

Şəkildə Ürək Hızı Monitoru lövhəsinin yanında 3 elektrod yastığı konnektoru və 3 uyğun biyomedikal sensor yastığı olan bir sensor kabelini görə bilərsiniz. Paltarımız üçün öz keçirici parça elektrodlarımızı hazırlayacağımız üçün sensor kabelləri və yastiqciklərdən istifadə etmək lazım deyil. Bununla birlikdə, prototip və sınaq üçün əladır.

Başlamadan əvvəl, Sparkfun'un Nəbz Ölçmə Cihazını Bağlamaq Kılavuzunu da oxumağı məsləhət görürəm. Ürək dərəcəsi monitorunun necə işlədiyi və elektrodların necə tənzimlənməsi lazım olduğu haqqında bir çox detal var.

Addım 5: Üst hissəni lazerlə kəsin

Əvvəlcə 1/8 "qara akril təbəqədən lazer kəsici ilə kəsdiyim Illustrator istifadə edərək 2D üst parça hazırladım. Dizaynın ortasındakı dairə işıqlanacağından 1 -dən uyğun ləçəklər kəsdim. /8 "yayılmış akril təbəqə. Ayrıca, üç fərqli ölçülü yayılmış akril dairə kəsdim. Daha yayılmış bir işıq üçün ləçəklər ilə NeoPixel üzüyü arasındakıları yapışdıracağıq. Əks təqdirdə, halqada fərdi LED -ləri görürsünüz.

Addım 6: Akrilikin formalaşdırılması

Akrili kəsdikdən sonra onu formaya salmaq və 3 ölçülü bir forma vermək vaxtıdır. İstilik silahı, saç qurutma maşını və ya qaz sobası kimi ən sürətli işləyən hər şeyi istifadə edə bilərsiniz. İstiləşdirərkən diqqətli olun və həmişə isti hissələrə bir dəsmal ilə toxunun. Çevik olmağa başladıqdan sonra onu istədiyiniz kimi düzəldin və soyuyub yenidən bərkiyənə qədər gözləyin.

Addım 7: Şəffaf ləçəklər əlavə edin

İndi şəffaf akril ləçəkləri müvafiq kəsiklərin içərisinə yapışdıraq. Akrilik ləçəklərin kənarında bəzi yanıq izləri varsa, zımpara ilə zımpara edə bilərsiniz. İki hissəli epoksi qarışdırın və ləçəklərin kənarlarına diqqətlə yapışdırın. Parçaları yapışqan bir lentlə tutaraq üst hissənin içərisinə yerləşdirərkən kömək edir.

Addım 8: Paltarınızı tərtib edin

Növbəti bir neçə addımda qara dəridən paltar hazırlayacağıq və tikəcəyik.

Illustrator faylı üzərində işləyərkən dizaynla bağlı kobud bir fikrim var idi. Manekenin ətrafına bir parça və üst parça düzəltdikdən sonra düzgün nümunəni anladım: öndə və arxada iki dartı olan boyun tutan paltar, bölünən bel tikişi, arxada batareya cibi və görünməz fermuar sol tərəfdəki dikişin içərisində. Gözəl parçanı kəsməzdən əvvəl, paltarı əvvəlcə daha ucuz parça (muslin də deyilir) ilə tikməyə dəyər. Bu, nümunəni düzəltmək və kiçik dəyişikliklər etmək şansı verir.

Addım 9: Geyimi tikin

İndi nümunələri izləyin və əsl paltarı tikin. Əvvəlcə paltarın ön və arxasına dart tikin. Sonra iki ön və iki arxa hissəni, həmçinin astar, boyun tutucu və görünməz fermuar tikin. Sonda, batareya cibini və kəmərlərini bağlayacağıq (addımlar 10 və 11). Bir daha, altı parça kəmər kəsmək üçün lazer kəsicidən istifadə etdim. Lazım deyil, ancaq tikmək daha asan və kəsmək daha sürətli olan təmiz kənarları verir!

Addım 10: Arxa Cibini bağlayın

Üst parçanızdan bir kvadrat kəsin və sol və sağ kənarın üstünə kiçik cırtdan zolaqlar tikin. Velcro kənarlarını qatlayın və cib meydanının içərisinə tikin. Batareya cibiniz üçün yaxşı bir mövqe tapın (tercihen bel tikişinin üstündə) və paltara yapışdırın. Cibin alt hissəsini paltarın üzərinə, eləcə də müvafiq Velcro şeridini sola və sağa tikin.

Addım 11: Parça zolaqları hazırlayın

Arxa tərəfdəki parça zolaqlar üst parçanı paltara bağlamaq və batareya cibindən öndəki LED -lərə gedən bütün telləri gizlətmək üçün istifadə olunur. Uzun kənarları bir -birinə tikmədən əvvəl, zolaqlardan birinə bir dəlik daxil edin. Bu, telləri şeridin içindən və kənarından itələyərkən paltara daha təmiz bir görünüş verəcək. Sonra parça-tunel tikməyə davam edin və zolaqları içəri çevirin. Cımbız istifadə etmək daha asandır.

Növbəti addımda, telləri tuneldən çıxan delikdən keçirərək, üç uzun tel (batareya cibindən önündəki LED-lərə qədər uzanmaq üçün) dəlik zolağından keçirin. Hər bir telin hər iki ucunu bir lentlə işarələyin ki, hansının hansının olduğunu biləsiniz. Sonra şəkillərdə göstərildiyi kimi şeritləri üst hissəyə tikin.

Addım 12: Üst hissəni bitirin

İndi üç telinizdən birini GND pininə (yerə), birini Məlumat Giriş pininə və son teli +5 V pininə (gücə) lehimləyin. Hansı telin hansı pinlə lehimləndiyini bildiyinizə əmin olun, çünki onu borudan izləyə bilməzsiniz. Üç telin hər birinə bir qadın fiş lehimləyin. Lehim birləşmələrini asanlıqla qırmaq üçün bir az istilik büzüşünü istifadə etməyi unutmayın. İstilik tabancası və ya Epoksi ilə üç südlü akril dairəni üst -üstə yapışdırın və quruyana qədər gözləyin. Sonra dairələri akril ləçəklərin iç hissəsinin ortasına mərkəzləşdirin və yapışdırın. Yapışqan quruduqdan sonra NeoPixel üzüyünü ortasına qoyun və ətrafına yapışqan tətbiq edin. Üzük ətrafında uzanan telləri parçanın arxasına bağlamağı unutmayın.

Addım 13: Parçanın üzərinə parça zolaqlar tikin

İndi paltarı və üst parçanı mankenə qoyun və zolaqları harada yerləşdirmək istədiyinizi anlayın. Batareya çantasının (astar və üst təbəqə) arxasındakı bel dikişlərini qeyd olunan sahədəki dikişləri diqqətlə açın. İndi parça zolaqları astarlı və üst təbəqədən bəsləyin ki, zolaqlar bel tikişindən çıxsın. İstədiyiniz uzunluqdakı şeritləri düzgün bir yerə qoyun və hələlik yalnız üst tikişi bağlayın.

Addım 14: Elektrodları birləşdirin

Keçirici parçadan üç kvadrat kəsin. İlk şəkil paltarın içərisində elektrodları hara yerləşdirməli olduğunuzu göstərir. Kvadratları astarın üstünə tikən bir ziq-zaq dikişi istifadə etdim. Ürək döyüntüsünü almaq üçün elektrodları çılpaq dərinizə sıxışdırmaq lazımdır. Əks halda, keçirici parça bədəninizdən keçən elektrik siqnallarını ala bilmir. İndi bir düyməni (çevik silikon tel tövsiyə edirəm) bir düyməyə yapışdırın. Hər elektrod üçün bir olmaqla cəmi üç tel hazırlayın. Astar və üst təbəqə arasında keçirici parça yastığı ilə astarın arxasındakı düymələri tikin. Elektrodları telə və daha sonra mikrokontrolöre bağlamaq üçün keçirici ipdən istifadə etmək vacibdir. Sonra, hər üç teli də paltarda keçirin ki, batareya qaçağının arxasındakı bel tikişindəki açıq yerdən çıxsın. Telləri bir az daha qorumaq üçün onları açıq bel tikişini bağlamaq üçün yuxarıdan tikdiyim yerdə bir parça parça boruya qoydum. Üç teli istədiyiniz uzunluğa kəsin və hər ucuna dişi tullanan teli lehimləyin. Bu elektrodları Hart Rate Monitor Board ilə birləşdirmək üçün lazımdır. Hansı telin hansı elektrodu bağladığını bilmək vacibdir.

İndiyə qədər çox yaxşıdır. Paltar demək olar ki, hazırdır.

Addım 15: Kodu dəyişdirin və yükləyin

İndi proqram və aparata qayıdaq:

Photon qurduqdan və Particle Dev qurduqdan sonra (3 -cü addım), ürək dərəcəsi monitor kodunu yükləyin, faylı açarsanız foton adlanan, qovluq emal adlı iki qovluq görəcəksiniz.

Davam edin və Particle Device açın və açılan menyudan Fayl> Aç… seçin. Foton qovluğuna gedin və Aç düyməsini basın. Kodu açmaq üçün sol tərəfdəki WorkingPhotonHeartRateMonitor.ino düyməsini vurun. İndi kodda müəyyən edilmiş LED sayını layihənizdə istifadə etdiyiniz LED sayına dəyişdirin.

#NUM_LEDS 24 təyin edin

Paltar üçün 24 LED istifadə etdim. Fərqli sancaqlar istifadə edirsinizsə, digər pinlərin sayını da dəyişə bilərsiniz. Kiçik qrafik sizə ümumi bir fikir verir. Rejim düyməsinin pinini dəyişdirmək istəyirsinizsə, button.h faylına basın və 6 rəqəmini istifadə etdiyiniz pinlə dəyişdirin.

#MODE düyməsini təyin edin 6

İstəyirsinizsə, canlı pinlə bəzi qeydə alınan ürək döyüntüsü məlumatları arasında keçid etmək üçün bu pinə kiçik bir düymə əlavə edə bilərsiniz. Bir manekenin üstündəki paltarın olması gözəl bir xüsusiyyətdir. Elektrodları vücudunuza bağladıqdan sonra (növbəti addımda) sadəcə serial monitoru aça, öz məlumatlarınızı qeyd edə və nömrələri ürək döyüntüləri ilə yazılmışData.h faylında əvəz edə bilərsiniz.

Addım 16: Avadanlıq yığın

Bütün elektron komponentləri 'Perma-Proto Yarım Ölçülü Çörək Lövhəsinə' lehimləməzdən əvvəl əvvəlcə elektronikanı sınamaq üçün normal bir çörək taxtasından istifadə edin. Ürək dərəcəsi monitorunu, düyməni və LED -ləri kodda göstərilən foton pinlərinə bağlayın. Elektrodları şəkildə göstərildiyi kimi bədəninizə yapışdırın, elektrodların düzgün sancaqlar ilə uyğunlaşmasını təmin edin. İndi foton seriyalı monitoru aça və yerli WiFi üzərindən ürək döyüntüsü məlumatlarını əldə edə bilərsiniz.

Monitorunuzda EKG diaqramını görmək istəyirsinizsə, Qenerasiya proqramını yükləməlisiniz. İşlənərkən, işləmə qovluğundakı eskizi açın və sol küncdəki oxu tıklayaraq eskizi işə salın. Hər şey düzgün qurulsa, bir pəncərə açılacaq və ürəyinizin fəaliyyətini görə bilərsiniz. Mümkün qədər az hərəkət etməyə kömək edir və biosignalın təmiz bir vizuallaşdırma üçün kifayət qədər sabit olması bir müddət çəkir. Ətraflı məlumat və/və ya problemlərin aradan qaldırılması üçün Sparkfun -un Nəbz Ölçmə Təlimatına baxın. Serial.list () [3] ehtiva edən eskizdəki xətti dəyişdirmək və nömrənizi seriyalı monitörünüzün hansı limana bağlı olduğunu dəyişdirmək lazım ola bilər. Nömrədən əmin deyilsinizsə, 0 -dan 6 -ya qədər cəhd edin.

Addım 17: Perma-Proto üzərinə lehim

Xüsusi inteqrasiya olunmuş e-tekstil elektrodlarımızı böyük yapışqan elektrodlarla deyil, lövhəyə bağlamaq üçün taxtadakı RA (sağ qol), LA (sol qol) və RL (sağ ayaq) pinlərinin hər birinə bir başlıq lehimləyin.

Hər şey işləyirsə, komponentləri perma-proto lövhədə lehimləyə bilərsiniz. Fotonla başladım, sonra telləri, sonra nəbz monitorunu izlədi. Üç LED telini lövhəyə daimi olaraq lehimləmək əvəzinə, LED telləri ilə birləşdirmək üçün üç (Data, VCC və GND) kişi keçid tellərindən istifadə etdim.

Bir enerji təchizatı olaraq 5V güc bankı foton üçün əla işləyir, çünki şarj edilə bilər. Smartfonunuz kimi digər elektron cihazları doldurmaq üçün də istifadə edə bilərsiniz.

Addım 18: Ürək Siqnallarınızı IoT -a qoşun

İndi hər şey hazırdır və ürək fəaliyyətinizi Əşyalar İnterneti ilə bağlaya bilərsiniz.

Qeyd edək ki, fotonun həmişə simsiz şəbəkəyə qoşulması lazımdır, əks halda axtarış dayandırılmayacaq və kodunuz işləməyəcək. Gələcək bir yeniləmədə internet bağlantısının istəyə bağlı olması üçün onu təkmilləşdirə bilərəm.

Hər hansı bir sualınız varsa, soruşmaqdan çəkinməyin. Xoşbəxtlik.

DIY geyim yarışmasında ikinci mükafat