Instructables Life Arduino Biosensor

Biosensor Life Arduino

Has caigut mai i no t'has pogut aixecar? Bé, aleshores Life Alert (o la seva varietat de dispositius competidors) pot ser una bona opció per a tu! Tanmateix, aquests dispositius són cars, amb subscripcions que costen entre 400 i 500 dòlars anuals. Bé, un dispositiu similar a un sistema d'alarma mèdica Life Alert es pot fer com a biosensor portàtil. Vam decidir invertir temps en aquest biosensor perquè creiem que és important que les persones de la comunitat, especialment les que tenen risc de caigudes, estiguin segures. Tot i que el nostre prototip específic no es pot portar, és fàcil d'utilitzar per detectar caigudes i moviments sobtats. Després de detectar moviment, el dispositiu donarà a l'usuari l'oportunitat de prémer un botó "Estàs bé" a la pantalla tàctil abans de fer sonar una alarma, advertint a un cuidador proper que necessita ajuda.
Subministraments
Hi ha nou components al circuit de maquinari Life Arduino que sumen 107.90 dòlars. A més d'aquests components del circuit, es necessiten cables petits per connectar les diferents peces. No calen altres eines per crear aquest circuit. Només calen programari Arduino i Github per a la part de codificació.
Components

• Tauler de mida mitjana (2.2 "x 3.4") - 5.00 $
• Botó Piezo - 1.50 dòlars
• Escut tàctil TFT de 2.8 polzades per a Arduino amb pantalla tàctil resistent: 34.95 dòlars
• Suport de bateria de 9 V - 3.97 dòlars
• Arduino Uno Rev 3 - 23.00 dòlars
• Sensor d'acceleròmetre: 23.68 dòlars
• Cable del sensor Arduino: 10.83 dòlars
• Bateria de 9 V: 1.87 dòlars
• Kit de cables de pont de placa de prova - 3.10 dòlars
• Cost total: 107.90 dòlars

https://www.youtube.com/watch?v=2zz9Rkwu6Z8&feature=youtu.be

Preparació

• Per crear aquest projecte, haureu de treballar amb el programari Arduino, descarregar biblioteques Arduino i carregar codi des de GitHub.
• Per descarregar el programari Arduino IDE, visiteu https://www.arduino.cc/en/main/software.
• El codi d'aquest projecte es pot descarregar des de https://github.com/ad1367/LifeArduino., com LifeArduino.ino.

Consideracions de seguretat

Exempció de responsabilitat: aquest dispositiu encara està en desenvolupament i no és capaç de detectar i notificar totes les caigudes. No utilitzeu aquest dispositiu com a única forma de controlar un pacient amb risc de caiguda.

• No modifiqueu el disseny del vostre circuit fins que no es desconnecti el cable d'alimentació, per evitar el risc de descàrrega.
• No feu servir el dispositiu a prop d'aigües obertes o sobre superfícies humides.
• Quan us connecteu a una bateria externa, tingueu en compte que els components del circuit poden començar a escalfar-se després d'un ús prolongat o inadequat. Es recomana desconnectar de l'alimentació quan el dispositiu no estigui en ús.
• Utilitzeu només l'acceleròmetre per detectar caigudes; NO tot el circuit. La pantalla tàctil TFT utilitzada no està dissenyada per suportar impactes i pot trencar-se.

Consells i trucs

Consells de resolució de problemes

• Si creieu que ho heu connectat tot correctament, però el vostre senyal rebut és imprevisible, proveu d'estrènyer la connexió entre el cable Bitalino i l'acceleròmetre.
• De vegades, una connexió imperfecta aquí, encara que no és visible a ull, dóna lloc a un senyal de tonteria.
• A causa de l'alt nivell de soroll de fons de l'acceleròmetre, pot ser temptador afegir un pas baix
• filtre per fer el senyal més net. Tanmateix, hem trobat que afegir un LPF redueix molt la magnitud del senyal, en proporció directa a la freqüència seleccionada.
• Comproveu la versió de la vostra pantalla tàctil TFT per assegurar-vos que s'ha carregat la biblioteca correcta a Arduino.
• Si la pantalla tàctil no funciona al principi, assegureu-vos que tots els pins s'han connectat als punts correctes de l'Arduino.
• Si la pantalla tàctil encara no funciona amb el codi, proveu d'utilitzar l'exemple bàsicampel codi d'Arduino, que es troba aquí.

Opcions addicionals

Si la pantalla tàctil és massa cara, voluminosa o difícil de connectar, es pot substituir per un altre component, com ara un mòdul Bluetooth, amb codi modificat de manera que una caiguda demani al mòdul Bluetooth un registre en lloc de la pantalla tàctil.

Entendre l'acceleròmetre

El Bitalino utilitza un acceleròmetre capacitiu. Desglossem-ho perquè puguem entendre exactament amb què estem treballant. Capacitiu vol dir que es basa en un canvi en la capacitat del moviment. La capacitància és la capacitat d'un component per emmagatzemar càrrega elèctrica, i augmenta amb la mida del condensador o amb la proximitat de les dues plaques del condensador. L'acceleròmetre capacitiu s'avançatage de la proximitat de les dues plaques utilitzant una massa; quan l'acceleració mou la massa cap amunt o cap avall, estira la placa del condensador més o més a prop de l'altra placa, i aquest canvi de capacitat crea un senyal que es pot convertir en acceleració.

Cablatge del circuit

El diagrama de Fritzing mostra com s'han de connectar les diferents parts del Life Arduino. Els 12 passos següents us mostren com connectar aquest circuit.

Circuit Part 1: col·locació del botó piezoel·lícit

• Després que el botó Piezo s'hagi connectat fermament a la placa de prova, connecteu el pin superior (a la fila 12) a terra.
• A continuació, connecteu el pin inferior del piezo (a la fila 16) al pin digital 7 de l'Arduino.

Circuit Part 3: Trobar les agulles de l'escut

• El següent pas és trobar els set pins que s'han de connectar des de l'Arduino a la pantalla TFT. Cal connectar els pins digitals 8-13 i 5V d'alimentació.
• Consell: Com que la pantalla és un escut, el que significa que es pot connectar directament a la part superior de l'Arduino, pot ser útil girar l'escut i trobar aquests pins.

Cablejat dels pins de l'escut

• El següent pas és connectar les agulles de l'escut amb els cables de pont de la placa. L'extrem femella de l'adaptador (amb el forat) s'ha de connectar als pins de la part posterior de la pantalla TFT situats al pas 3. A continuació, els sis cables de pins digitals s'han de connectar als pins corresponents (8-13).
• Consell: És útil utilitzar diferents colors de cable per assegurar-se que cada cable es connecta al pin correcte.

Cablejat 5V/GND a Arduino

• El següent pas és afegir un cable als pins de 5V i GND de l'Arduino perquè puguem connectar l'alimentació i la terra a la placa.
• Consell: Tot i que es pot utilitzar qualsevol color de cable, l'ús constant de cable vermell per a l'alimentació i cable negre per a terra pot ajudar a resoldre problemes del circuit més tard.

Cablejat 5V/GND a la placa de prova

• Ara, hauríeu d'afegir potència a la placa portant el cable vermell connectat al pas anterior a la tira vermella (+) de la placa. El cable pot anar a qualsevol lloc de la franja vertical. Repetiu amb el cable negre per afegir terra al tauler utilitzant la tira negra (-).

Cablejat el pin de la pantalla de 5 V a la placa

• Ara que la placa té energia, l'últim cable de la pantalla TFT es pot connectar a la tira vermella (+) de la placa.

Connexió del sensor ACC

• El següent pas és connectar el sensor de l'acceleròmetre al cable BITalino tal com es mostra.

Cablejat BITalino Cable

• Hi ha tres cables procedents de l'acceleròmetre BITalino que s'han de connectar al circuit. El cable vermell s'ha de connectar a la tira vermella (+) de la placa de prova i el cable negre a la tira negra (-). El cable morat s'ha de connectar a l'Arduino al pin analògic A0.

Posar la bateria al suport

• El següent pas és simplement posar la bateria de 9 V al suport de la bateria tal com es mostra.

Connexió de la bateria al circuit

• A continuació, introduïu la tapa al suport de la bateria per assegurar-vos que la bateria estigui ben subjecta al seu lloc. A continuació, connecteu la bateria a l'entrada d'alimentació de l'Arduino tal com es mostra.

Connectant a l'ordinador

• Per carregar el codi al circuit, heu d'utilitzar el cable USB per connectar l'Arduino a l'ordinador.

Carregant el codi

Per carregar el codi al vostre circuit nou i bonic, primer assegureu-vos que el vostre USB connecti correctament l'ordinador a la placa Arduino.

1. Obriu la vostra aplicació Arduino i esborra tot el text.
2. Per connectar-vos a la vostra placa Arduino, aneu a Eines > Port i seleccioneu el port disponible
3. Visiteu GitHub, copieu el codi i enganxeu-lo a la vostra aplicació Arduino.
4. Haureu d'"incloure" la biblioteca de la pantalla tàctil perquè el vostre codi funcioni. Per fer-ho, aneu a Eines > Gestiona les biblioteques i cerqueu la biblioteca Adafruit GFX. Passeu el ratolí per sobre i feu clic al botó d'instal·lació que apareix i estarà preparat per començar.
5. Finalment, feu clic a la fletxa de càrrega de la barra d'eines blava i observa com passa la màgia!

Circuit Arduino de vida acabada

• Un cop el codi s'hagi carregat correctament, desconnecteu el cable USB perquè pugueu portar el Life Arduino amb vosaltres. En aquest punt, el circuit està acabat!

Diagrama de circuits

• Aquest diagrama de circuit creat a EAGLE mostra el cablejat del maquinari del nostre sistema Life Arduino. El microprocessador Arduino Uno s'utilitza per alimentar, posar a terra i connectar una pantalla tàctil TFT de 2.8 polzades (pins digitals 8-13), un piezoaltaveu (pin 7) i un acceleròmetre BITalino (pin A0).

Circuit i codi: treballant junts

• Un cop creat el circuit i desenvolupat el codi, el sistema comença a treballar conjuntament. Això inclou que l'acceleròmetre mesura grans canvis (a causa d'una caiguda). Si l'acceleròmetre detecta un canvi important, la pantalla tàctil diu "Estàs bé" i proporciona un botó perquè l'usuari premi.

Entrada d'usuari

• Si l'usuari prem el botó, la pantalla es torna verda i diu "Sí", de manera que el sistema sàpiga que l'usuari està bé. Si l'usuari no prem el botó, indicant que hi pot haver una caiguda, el piezoaltaveu fa un so.

Idees més

• Per ampliar les capacitats de Life Arduino, us suggerim afegir un mòdul bluetooth en lloc del piezoaltaveu. Si ho feu, podeu modificar el codi de manera que quan la persona que caigui no respongui a la sol·licitud de la pantalla tàctil, s'enviï una alerta mitjançant el seu dispositiu bluetooth al cuidador designat, que pot venir a comprovar-ho.

Documents/Recursos

Instructables Life Arduino Biosensor [pdfInstruccions Life Arduino Biosensor, Arduino Biosensor, Biosensor

Referències

• Manual d'usuari