instructables Life Arduino Biosensor-instructies

Inhoud verbergen

1 instructables Leven Arduino Biosensor

2 Leven Arduino Biosensor

3 Voorbereiding

4 Veiligheidsoverwegingen

5 Tips voor probleemoplossing

6 De versnellingsmeter begrijpen

7 Circuit bedrading

8 Circuit deel 1 – Het plaatsen van de piëzoknop

9 De code uploaden

10 Schakelschema

11 Documenten / Bronnen

11.1 Referenties

12 Gerelateerde berichten

instructables Leven Arduino Biosensor

Leven Arduino Biosensor

Bent u ooit gevallen en kon u niet meer opstaan? Dan is Life Alert (of de verschillende apparaten van de concurrentie) wellicht een goede optie voor jou! Deze apparaten zijn echter duur, met abonnementen die tussen de $ 400 en $ 500 per jaar kosten. Welnu, een apparaat dat lijkt op een Life Alert medisch alarmsysteem kan worden gemaakt als een draagbare biosensor. We hebben besloten tijd te investeren in deze biosensor omdat we het belangrijk vinden dat de mensen in onze gemeenschap, vooral degenen die het risico lopen te vallen, veilig zijn. Hoewel ons specifieke prototype niet draagbaar is, is het eenvoudig te gebruiken om vallen en plotselinge bewegingen te detecteren. Nadat er beweging is gedetecteerd, geeft het apparaat de gebruiker de mogelijkheid om op een knop 'Ben je oké' op het aanraakscherm te drukken voordat er een alarmgeluid klinkt, waardoor een zorgverlener in de buurt wordt gewaarschuwd dat er hulp nodig is.
Benodigdheden
Er zijn negen componenten in het Life Arduino-hardwarecircuit, samen goed voor $ 107.90. Naast deze circuitcomponenten zijn er kleine draden nodig om de verschillende onderdelen met elkaar te verbinden. Er zijn geen andere hulpmiddelen nodig om dit circuit te maken. Voor het codeergedeelte zijn alleen Arduino-software en Github nodig.
Componenten

Broodplank van halve grootte (2.2″ x 3.4″) – $ 5.00
Piëzo-knop – $ 1.50
2.8″ TFT-aanraakscherm voor Arduino met resistief touchscreen – $ 34.95
9V-batterijhouder – $ 3.97
Arduino Uno Rev 3 – $ 23.00
Accelerometersensor – $ 23.68
Arduino-sensorkabel – $ 10.83
9V-batterij – $ 1.87
Broodplank-jumperdraadset - $ 3.10
Totale kosten: $107.90

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

Voorbereiding

Om dit project te maken, moet je met Arduino Software werken, Arduino-bibliotheken downloaden en code uploaden van GitHub.

Ga naar om de Arduino IDE-software te downloaden https://www.arduino.cc/en/main/software.
De code voor dit project kan worden gedownload van https://github.com/ad1367/LifeArduino., zoals LifeArduino.ino.

Veiligheidsoverwegingen

Disclaimer: Dit apparaat is nog in ontwikkeling en is niet in staat alle valpartijen te detecteren en te rapporteren. Gebruik dit apparaat niet als de enige manier om een patiënt met valrisico te bewaken.

Wijzig het circuitontwerp pas als de voedingskabel is losgekoppeld, om het risico op schokken te voorkomen.
Gebruik het apparaat niet in de buurt van open water of op natte oppervlakken.

Houd er bij het aansluiten op een externe batterij rekening mee dat circuitcomponenten kunnen opwarmen na langdurig of oneigenlijk gebruik. Het wordt aanbevolen om de stekker uit het stopcontact te halen als het apparaat niet in gebruik is.
Gebruik de versnellingsmeter alleen voor het detecteren van vallen; NIET het hele circuit. Het gebruikte TFT-touchscreen is niet bestand tegen schokken en kan uiteenspatten.

Tips & Trucs

Tips voor probleemoplossing

Als u denkt dat u alles correct heeft aangesloten, maar uw ontvangen signaal onvoorspelbaar is, probeer dan de verbinding tussen het Bitalino-snoer en de versnellingsmeter strakker te maken.
Soms resulteert een onvolmaakte verbinding hier, hoewel niet zichtbaar met het oog, in een onzinsignaal.

Vanwege het hoge niveau van achtergrondgeluid van de accelerometer kan het verleidelijk zijn om een laagdoorlaat toe te voegen
filter om het signaal schoner te maken. We hebben echter ontdekt dat het toevoegen van een LPF de sterkte van het signaal aanzienlijk vermindert, in directe verhouding tot de geselecteerde frequentie.

Controleer de versie van uw TFT-touchscreen om er zeker van te zijn dat de juiste bibliotheek in Arduino is geladen.
Als uw touchscreen in eerste instantie niet werkt, zorg er dan voor dat alle pinnen op de juiste plekken op de Arduino zijn bevestigd.

Als uw touchscreen nog steeds niet werkt met de code, probeer dan de basis example code van Arduino, hier te vinden.

Extra opties

Als het touchscreen te duur, omvangrijk of moeilijk te bedraden is, kan het worden vervangen door een ander onderdeel, zoals een Bluetooth-module, met een aangepaste code, zodat een val de Bluetooth-module ertoe aanzet om in te checken in plaats van het touchscreen.

De versnellingsmeter begrijpen

De Bitalino maakt gebruik van een capacitieve versnellingsmeter. Laten we dat opsplitsen, zodat we precies kunnen begrijpen waar we mee werken. Capacitief betekent dat het afhankelijk is van een verandering in capaciteit door beweging. Capaciteit is het vermogen van een component om elektrische lading op te slaan, en deze neemt toe met de grootte van de condensator of met de nabijheid van de twee platen van de condensator. De capacitieve versnellingsmeter maakt hier gebruik vantage van de nabijheid van de twee platen met behulp van een massa; wanneer versnelling de massa omhoog of omlaag beweegt, trekt deze de condensatorplaat verder of dichter naar de andere plaat, en die verandering in capaciteit creëert een signaal dat kan worden omgezet in versnelling.

Circuit bedrading

Het Fritzing-diagram laat zien hoe de verschillende delen van de Life Arduino met elkaar moeten worden verbonden. De volgende 12 stappen laten zien hoe u dit circuit bedient.

Circuit deel 1 – Het plaatsen van de piëzoknop

Nadat de piëzoknop stevig op het breadboard is bevestigd, verbindt u de bovenste pin (in rij 12) met aarde.
Sluit vervolgens de onderste pin van de piëzo (in rij 16) aan op digitale pin 7 van de Arduino.

Circuit deel 3 – Het vinden van de schildpinnen

De volgende stap is het vinden van de zeven pinnen die moeten worden aangesloten van de Arduino naar het TFT-scherm. Digitale pinnen 8-13 en 5V-voeding moeten worden aangesloten.
Tip: Omdat het scherm een schild is, wat betekent dat het rechtstreeks op de Arduino kan worden aangesloten, kan het handig zijn om het schild om te draaien en deze pinnen te vinden.

Bedrading van de schildpennen

De volgende stap is het aansluiten van de afschermingspinnen met behulp van de jumperdraden van het breadboard. Het vrouwelijke uiteinde van de adapter (met het gat) moet worden bevestigd aan de pinnen aan de achterkant van het TFT-scherm in stap 3. Vervolgens moeten de zes digitale pindraden worden aangesloten op de overeenkomstige pinnen (8-13).
Tip: Het is handig om verschillende kleuren draad te gebruiken om ervoor te zorgen dat elke draad op de juiste pin wordt aangesloten.

Bedrading 5V/GND op Arduino

De volgende stap is het toevoegen van een draad aan de 5V- en GND-pinnen op de Arduino, zodat we stroom en aarde kunnen aansluiten op het breadboard.
Tip: Hoewel elke draadkleur kan worden gebruikt, kan het consequent gebruik van rode draad voor stroom en zwarte draad voor aarde helpen bij het later oplossen van problemen met het circuit.

Bedrading 5V/GND op breadboard

Nu moet u stroom toevoegen aan het breadboard door de rode draad die in de vorige stap is aangesloten, naar de rode (+) strip op het bord te brengen. De draad kan overal in de verticale strook gaan. Herhaal dit met de zwarte draad om aarde aan het bord toe te voegen met behulp van de zwarte (-) strip.

Bedrading 5V schermpin naar bord

Nu het breadboard stroom krijgt, kan de laatste draad van het TFT-scherm worden aangesloten op de rode (+) strook op het breadboard.

ACC-sensor aansluiten

De volgende stap is het aansluiten van de accelerometersensor op de BITalino-kabel, zoals weergegeven.

Bedrading BITalino-kabel

Er zijn drie draden afkomstig van de BITalino Accelerometer die op het circuit moeten worden aangesloten. De rode draad moet worden aangesloten op de rode (+) strip op het breadboard, en de zwarte draad op de zwarte (-) strip. De paarse draad moet op analoge pin A0 op de Arduino worden aangesloten.

Batterij in de houder plaatsen

De volgende stap is om de 9V-batterij eenvoudigweg in de batterijhouder te plaatsen, zoals weergegeven.

Batterijpakket op circuit bevestigen

Plaats vervolgens het deksel op de batterijhouder om ervoor te zorgen dat de batterij stevig op zijn plaats wordt gehouden. Sluit vervolgens het batterijpakket aan op de stroomingang van de Arduino, zoals weergegeven.

Aansluiten op de computer

Om de code naar het circuit te uploaden, moet je de USB-kabel gebruiken om de Arduino op de computer aan te sluiten.

De code uploaden

Om de code naar uw prachtige nieuwe circuit te uploaden, moet u er eerst voor zorgen dat uw USB uw computer op de juiste manier op uw Arduino-bord aansluit.

Open uw Arduino-app en wis alle tekst.
Om verbinding te maken met uw Arduino-bord, gaat u naar Extra > Poort en selecteert u de beschikbare poort
Ga naar GitHub, kopieer de code en plak deze in uw Arduino-app.
U moet de touchscreenbibliotheek 'opnemen' om uw code te laten werken. Ga hiervoor naar Tools > Bibliotheken beheren en zoek naar de Adafruit GFX-bibliotheek. Ga er met de muis overheen en klik op de installatieknop die verschijnt, en je bent klaar om te beginnen.
Klik ten slotte op de pijl Uploaden in de blauwe werkbalk en zie hoe de magie gebeurt!

Einde levensduur Arduino-circuit

Nadat de code correct is geüpload, koppelt u de USB-kabel los zodat u de Life Arduino mee kunt nemen. Op dit punt is het circuit voltooid!

Schakelschema

Dit schakelschema gemaakt in EAGLE toont de hardwarebedrading van ons Life Arduino-systeem. De Arduino Uno-microprocessor wordt gebruikt voor het voeden, aarden en aansluiten van een 2.8″ TFT-touchscreen (digitale pinnen 8-13), een piëzoluidspreker (pin 7) en een BITalino-versnellingsmeter (pin A0).

Circuit en code – samenwerken

Zodra het circuit is gemaakt en de code is ontwikkeld, begint het systeem samen te werken. Denk hierbij aan het laten meten van grote veranderingen (door een val) door de accelerometer. Als de versnellingsmeter een grote verandering detecteert, zegt het touchscreen ‘Are You Oké’ en wordt er een knop weergegeven waarop de gebruiker kan drukken.

Gebruikersinvoer

Als de gebruiker op de knop drukt, wordt het scherm groen en staat er 'Ja', zodat het systeem weet dat de gebruiker in orde is. Als de gebruiker niet op de knop drukt, wat aangeeft dat er mogelijk sprake is van een val, maakt de piëzoluidspreker een geluid.

Verdere ideeën

Om de mogelijkheden van de Life Arduino uit te breiden, raden we aan een Bluetooth-module toe te voegen in plaats van de piëzoluidspreker. Als u dat doet, kunt u de code wijzigen, zodat wanneer de persoon die valt niet reageert op de prompt op het touchscreen, er via zijn Bluetooth-apparaat een waarschuwing wordt verzonden naar de aangewezen verzorger, die vervolgens bij hem of haar kan komen kijken.