Nešiojamas pulso jutiklis: 10 žingsnių (su nuotraukomis)

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:45

Projekto aprašymas

Šis projektas yra skirtas dėvėti ir sukurti nešiojamąjį drabužį, kuriame būtų atsižvelgiama į jį nešiojančio vartotojo sveikatą.

Jo tikslas yra veikti kaip egzoskeletas, kurio funkcija yra atsipalaiduoti ir nuraminti vartotoją nerimo ar stresinių situacijų metu, skleidžiant vibraciją tose kūno vietose, kuriose yra slėgis.

Vibracinis variklis bus įjungtas, kol fotoletizmografinis impulsų jutiklis kurį laiką gaus padidėjusį pagreitintų kietų pulsacijų diapazoną. Kai pulsas sumažėja, o tai reiškia, kad vartotojas nusiramino, vibracija sustos.

Trumpas pamąstymas kaip išvada

Šio projekto dėka mes galėjome pritaikyti dalį žinių, įgytų atliekant pamokas pratimuose, kuriuose mes dirbame ties keliomis elektros grandinėmis, naudodami skirtingus jutiklius ir variklius, tikru atveju: nešiojamas, kuris atpalaiduoja vartotoją nerimo ar stresines situacijas.

Su šiuo projektu ne tik mes sukūrėme kūrybinę dalį, projektuodami mecenatą ir siuvdami ją, bet ir inžinerijos sritį, ir mes sumaišėme juos visus viename projekte.

Mes taip pat praktiškai pritaikėme žinias apie elektrą kurdami elektros grandinę protoboate ir perduodami ją „LilyPad Arduino“, lituojant komponentus.

Prekės

Fotopletmysmografinis pulso jutiklis (analoginis įėjimas)

Pulso jutiklis yra „Arduino“širdies ritmo jutiklis „prijungti ir paleisti“. Jutiklis turi dvi puses, vienoje pusėje šviesos diodas yra kartu su aplinkos šviesos jutikliu, o kitoje pusėje yra tam tikra grandinė. Jis yra atsakingas už stiprinimo ir triukšmo slopinimo darbus. Priekinėje jutiklio pusėje esantis šviesos diodas yra virš mūsų žmogaus kūno venos.

Šis šviesos diodas skleidžia šviesą, kuri patenka tiesiai į veną. Venose kraujas teka tik tada, kai širdis pumpuoja, taigi, jei stebime kraujo tėkmę, galime stebėti ir širdies plakimą. Jei aptinkamas kraujo tėkmė, aplinkos šviesos jutiklis surinks daugiau šviesos, nes jas atspindės kraujas, šis nedidelis gautos šviesos pokytis laikui bėgant analizuojamas, siekiant nustatyti mūsų širdies plakimus.

Jame yra trys laidai: pirmasis prijungtas prie sistemos įžeminimo, antrasis +5 V maitinimo įtampa, o trečiasis - pulsuojantis išėjimo signalas.

Projekte naudojamas vienas impulsinis jutiklis. Jis dedamas žemiau riešo, kad būtų galima aptikti sunkius pulsacijas.

Vibracinis variklis (analoginis išėjimas)

Šis komponentas yra nuolatinės srovės variklis, kuris vibruoja, kai gauna signalą. Kai jis jo nebegauna, jis sustoja.

Projekte trys vibraciniai varikliai naudojami nuraminti vartotoją per tris skirtingus atsipalaidavimo taškus, esančius ant riešo ir rankos.

Arduino Uno

„Arduino Uno“yra atvirojo kodo mikrovaldiklis ir sukurtas „Arduino.cc“plokštės. Plokštėje yra skaitmeninių ir analoginių įvesties/išvesties (I/O) kaiščių rinkiniai. Jis taip pat turi 14 skaitmeninių kaiščių, 6 analoginius kaiščius ir yra programuojamas naudojant „Arduino IDE“(integruotą kūrimo aplinką) per B tipo USB kabelį.

Elektros laidas

Elektros laidai yra laidininkai, perduodantys elektros energiją iš vienos vietos į kitą.

Projekte mes juos panaudojome prijungdami prie bakelito plokštės suvirintą elektros grandinę prie „Arduino“kaiščių.

Kitos medžiagos:

- Apyrankė

- Juodas siūlas

- Juodi dažai

- Medžiaga

Įrankiai:

- Suvirintojas

- Žirklės

- Adatos

- Rankų manekenas iš kartono

1 žingsnis:

Pirma, mes padarėme elektros grandinę naudodamiesi prototipu, kad galėtume apibrėžti, kaip norime, kad grandinė būtų, kokius komponentus norime naudoti.

2 žingsnis:

Tada mes padarėme paskutinę grandinę, kurią ketinome įdėti į manekeną, lituodami komponentus naudodami alavo lydmetalį. Grandinė turėtų atrodyti kaip aukščiau pateikta nuotrauka.

Kiekvienas kabelis turi būti prijungtas prie atitinkamo „Arduino Uno“prievado ir rekomenduojama uždengti elektros laidų dalį, kad būtų išvengta trumpojo jungimo naudojant izoliacinę juostą.

3 žingsnis:

Mes užprogramavome kodą naudodami „Arduino“programinę įrangą ir įkrauname jį į „Arduino“naudodami USB kabelį.

// buferis žemiems dažniams filtruoti#define BSIZE 50 float buf [BSIZE]; int bPos = 0;

// širdies plakimo algoritmas

#define THRESHOLD 4 // aptikimo slenkstis unsigned long t; // paskutinis aptiktas širdies plakimas float lastData; int lastBpm;

void setup () {

// inicijuoti serijinį ryšį 9600 bitų per sekundę greičiu: Serial.begin (9600); pinMode (6, OUTPUT); // deklaruoti vibratorių 1 pinMode (11, OUTPUT); // deklaruoti vibratorių 2 pinMode (9, OUTPUT); // deklaruoti vibratorių 3}

void loop () {

// skaityti ir apdoroti įvestį iš jutiklio analoginiame kaištyje 0: float processingData = processData (analogRead (A0));

//Serial.println(processedData); // atšaukite tai, kad galėtumėte naudoti serijinį braižytuvą

jei (apdoroti duomenys> THRESHOLD) // virš šios vertės laikomas širdies plakimu

{if (lastData <THRESHOLD) // pirmą kartą peržengus slenkstį apskaičiuojame BPM {int bpm = 60000 /(milis () - t); if (abs (bpm - lastBpm) 40 && bpm <240) {Serial.print ("Naujas širdies plakimas:"); Serijinis atspaudas (bpm); // rodyti ekrane bpms Serial.println ("bpm");

jei (bpm> = 95) {// jei bpm yra didesnis nei 95 arba 95…

analogWrite (6, 222); // vibratorius 1 vibruoja

analogWrite (11, 222); // vibratorius 2 vibruoja analogWrite (9, 222); // vibratorius 3 vibruoja} kitas {// jei ne (bpm yra mažesnis nei 95)… analogWrite (6, 0); // vibratorius 1 nevibruoja analogWrite (11, 0); // vibratorius 2 nevibruoja analogWrite (9, 0); // vibratorius 3 nevibruoja}} lastBpm = bpm; t = milis (); }} lastData = apdoroti duomenys; vėlavimas (10); }

float processData (int val)

{buf [bPos] = (plūdė) val; bPos ++; jei (bPos> = BSIZE) {bPos = 0; } plūdės vidurkis = 0; už (int i = 0; i <BSIZE; i ++) {vidurkis+= buf ; } return (float) val - vidutinis / (float) BSIZE; }

4 žingsnis:

Projektuodami turėjome atsižvelgti į slėgio taškų vietą kūne, kad žinotume, kur turi būti dedami vibraciniai varikliai, ir mes pasirinkome tris iš jų.

5 veiksmas:

Norėdami gauti nešiojamą, pirmiausia, naudodamiesi produkto instrukcijomis, dažėme kūno spalvos apyrankę juodais dažais.

6 žingsnis:

Kai turėjome apyrankę, mes padarėme keturias skyles kartoninėje rankų manekenėje. Trys iš jų buvo pagaminti norint išgauti tris vibracinius variklius, kuriuos naudojome elektros grandinėje, o paskutinis buvo padėtas impulsų jutikliui ant manekeno riešo. Be to, mes taip pat šiek tiek supjaustėme apyrankę, kad šis paskutinis jutiklis būtų matomas.

7 žingsnis:

Vėliau mes padarėme paskutinę skylę apatinėje kartoninės rankos pusėje, kad prijungtume ir atjungtume USB kabelį nuo kompiuterio prie „Arduino“plokštės, kad galėtume maitinti grandinę. Mes atlikome paskutinį testą, kad patikrintume, ar viskas gerai.

8 žingsnis:

Kad mūsų gaminys būtų labiau pritaikomas, mes nupiešiame ir iškirpame granato spalvos apskritimą, kuriame tada siuvome keletą linijų, vaizduojančių elektrinius širdies plakimus.

9 veiksmas:

Galiausiai, kai juoda apyrankė uždengė vibracijos variklius, mes nupjovėme ir siuvome tris mažas širdis ant nešiojamojo kompiuterio, kad žinotume jų vietą.