instructables Life Arduino Biosensor Instruksjoner

Innhold gjemme

1 instructables Life Arduino Biosensor

2 Life Arduino Biosensor

3 Preparat

4 Sikkerhetshensyn

5 Feilsøkingstips

6 Forstå akselerometeret

7 Kretsledninger

8 Krets del 1 – Plassering av piezoknappen

9 Laster opp koden

10 Kretsdiagram

11 Dokumenter / Ressurser

11.1 Referanser

12 Relaterte innlegg

instructables Life Arduino Biosensor

Life Arduino Biosensor

Har du noen gang falt og ikke klart å reise deg? Vel, da kan Life Alert (eller dets forskjellige konkurrerende enheter) være et godt alternativ for deg! Imidlertid er disse enhetene dyre, med abonnementer som koster oppover $400-$500 per år. Vel, en enhet som ligner på et Life Alert medisinsk alarmsystem kan lages som en bærbar biosensor. Vi bestemte oss for å investere tid i denne biosensoren fordi vi synes det er viktig at menneskene i samfunnet, spesielt de som er utsatt for fall, er trygge. Selv om vår spesifikke prototype ikke er brukbar, er den enkel å bruke for å oppdage fall og plutselige bevegelser. Etter at bevegelse er oppdaget, vil enheten gi brukeren en mulighet til å trykke på en "Er du OK"-knapp på berøringsskjermen før den avgir en alarmlyd, og advarer en nærliggende omsorgsperson om at hjelp er nødvendig.
Rekvisita
Det er ni komponenter i Life Arduino-maskinvarekretsen som gir opp til $107.90. I tillegg til disse kretskomponentene trengs små ledninger for å koble de forskjellige delene sammen. Ingen andre verktøy er nødvendig for å lage denne kretsen. Bare Arduino-programvare og Github er nødvendig for kodingsdelen.
Komponenter

Breadboard i halv størrelse (2.2" x 3.4") – USD 5.00
Piezo-knapp – $1.50
2.8-tommers TFT-berøringsskjold for Arduino med resistiv berøringsskjerm – $34.95
9V batteriholder – $3.97
Arduino Uno Rev 3 – $23.00
Akselerometersensor – $23.68
Arduino sensorkabel – $10.83
9V batteri – $1.87
Breadboard Jumper Wire Kit – $3.10
Total kostnad: $107.90

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

Preparat

For å lage dette prosjektet, må du jobbe med Arduino Software, laste ned Arduino-biblioteker og laste opp kode fra GitHub.

For å laste ned Arduino IDE-programvaren, besøk https://www.arduino.cc/en/main/software.
Koden for dette prosjektet kan lastes ned fra https://github.com/ad1367/LifeArduino., som LifeArduino.ino.

Sikkerhetshensyn

Ansvarsfraskrivelse: Denne enheten er fortsatt under utvikling og er ikke i stand til å oppdage og rapportere alle fall. Ikke bruk denne enheten som den eneste måten å overvåke en fallrisikopasient på.

Ikke modifiser kretsdesignet før strømkabelen er koblet fra, for å unngå risiko for støt.
Ikke bruk enheten i nærheten av åpent vann eller på våte overflater.

Når du kobler til et eksternt batteri, vær oppmerksom på at kretskomponenter kan begynne å varmes opp etter langvarig eller feil bruk. Det anbefales at du kobler fra strømmen når enheten ikke er i bruk.
Bruk kun akselerometeret for å registrere fall; IKKE hele kretsen. TFT-berøringsskjermen som brukes er ikke laget for å tåle støt og kan knuses.

Tips og triks

Feilsøkingstips

Hvis du føler at du har koblet alt riktig, men det mottatte signalet er uforutsigbart, kan du prøve å stramme forbindelsen mellom Bitalino-ledningen og akselerometeret.
Noen ganger resulterer en ufullkommen forbindelse her, selv om den ikke er synlig med øyet, et tullsignal.

På grunn av det høye nivået av bakgrunnsstøy fra akselerometeret, kan det være fristende å legge til et lavpass
filter for å gjøre signalet renere. Vi har imidlertid funnet ut at å legge til en LPF reduserer signalets størrelse betydelig, i direkte proporsjon med den valgte frekvensen.

Sjekk versjonen av TFT-berøringsskjermen for å forsikre deg om at riktig bibliotek er lastet inn i Arduino.
Hvis berøringsskjermen din ikke fungerer med det første, sørg for at alle pinnene er festet til de riktige stedene på Arduino.

Hvis berøringsskjermen fortsatt ikke fungerer med koden, prøv å bruke den grunnleggende eksampkoden fra Arduino, funnet her.

Ytterligere alternativer

Hvis berøringsskjermen er for dyr, klumpete eller vanskelig å koble til, kan den erstattes med en annen komponent, for eksempel en Bluetooth-modul, med modifisert kode slik at et fall ber Bluetooth-modulen om en innsjekking i stedet for berøringsskjermen.

Forstå akselerometeret

Bitalino bruker et kapasitivt akselerometer. La oss dele det ned slik at vi kan forstå nøyaktig hva vi jobber med. Kapasitiv betyr at den er avhengig av en endring i kapasitans fra bevegelse. Kapasitans er evnen til en komponent til å lagre elektrisk ladning, og den øker med enten størrelsen på kondensatoren eller nærheten til de to kondensatorplatene. Det kapasitive akselerometeret tar fordeltage av nærheten til de to platene ved hjelp av en masse; når akselerasjon beveger massen opp eller ned, trekker den kondensatorplaten enten lenger eller nærmere den andre platen, og den endringen i kapasitansen skaper et signal som kan konverteres til akselerasjon.

Kretsledninger

Fritzing-diagrammet viser hvordan de forskjellige delene av Life Arduino skal kobles sammen. De neste 12 trinnene viser deg hvordan du kobler denne kretsen.

Krets del 1 – Plassering av piezoknappen

Etter at Piezo-knappen er festet godt på brødplaten, kobler du den øverste pinnen (i rad 12) til jord.
Koble deretter den nederste pinnen til piezoen (i rad 16) til digital pin 7 på Arduino.

Krets del 3 – Finne skjoldpinnene

Det neste trinnet er å finne de syv pinnene som må kobles fra Arduino til TFT-skjermen. Digitale pinner 8-13 og 5V strøm må kobles til.
Tupp: Siden skjermen er et skjold, noe som betyr at den kan kobles direkte på toppen av Arduino, kan det være nyttig å snu skjoldet og finne disse pinnene.

Kobling av skjoldpinnene

Det neste trinnet er å koble skjermpinnene ved hjelp av breadboard jumper-ledningene. Hunnenden av adapteren (med hullet) skal festes til pinnene på baksiden av TFT-skjermen i trinn 3. Deretter skal de seks digitale pinneledningene kobles til de tilsvarende pinnene (8-13).
Tupp: Det er nyttig å bruke forskjellige farger på ledningen for å sikre at hver ledning kobles til riktig pinne.

Kabling 5V/GND på Arduino

Neste trinn er å legge til en ledning til 5V- og GND-pinnene på Arduinoen slik at vi kan koble strøm og jord til breadboardet.
Tupp: Selv om hvilken som helst farge på ledningen kan brukes, kan konsekvent bruk av rød ledning for strøm og svart ledning for jord hjelpe til med å feilsøke kretsen senere.

Kabling 5V/GND på Breadboard

Nå bør du legge til strøm til brødbrettet ved å bringe den røde ledningen tilkoblet i forrige trinn til den røde (+) stripen på brettet. Ledningen kan gå hvor som helst i den vertikale stripen. Gjenta med den svarte ledningen for å legge til jord til brettet med den svarte (-) stripen.

Koble 5V skjermpinne til kortet

Nå som brødbrettet har strøm, kan den siste ledningen fra TFT-skjermen kobles til den røde (+) stripen på brødplaten.

Koble til ACC-sensor

Det neste trinnet er å koble akselerometersensoren til BITalino-kabelen som vist.

Kabling BITalino-kabel

Det er tre ledninger som kommer fra BITalino Accelerometer som må kobles til kretsen. Den røde ledningen skal kobles til den røde (+) stripen på brødplaten, og den svarte ledningen skal kobles til den svarte (-) stripen. Den lilla ledningen skal kobles til Arduino i analog pinne A0.

Sette batteri i holderen

Det neste trinnet er å sette 9V-batteriet inn i batteriholderen som vist.

Feste batteripakken til kretsen

Sett deretter lokket på batteriholderen for å sikre at batteriet holdes godt på plass. Koble deretter batteripakken til strøminngangen på Arduino som vist.

Koble til datamaskinen

For å laste opp koden til kretsen, må du bruke USB-ledningen for å koble Arduino til datamaskinen.

Laster opp koden

For å laste opp koden til den vakre nye kretsen din, sørg først for at USB-en kobler datamaskinen til Arduino-kortet på riktig måte.

Åpne Arduino-appen din og fjern all teksten.
For å koble til Arduino-kortet ditt, gå til Verktøy > Port, og velg den tilgjengelige porten
Besøk GitHub, kopier koden og lim den inn i Arduino-appen din.
Du må "inkludere" berøringsskjermbiblioteket for å få koden til å fungere. For å gjøre dette, gå til Verktøy > Administrer biblioteker, og søk etter Adafruit GFX-biblioteket. Hold musen over den og klikk på installeringsknappen som dukker opp, så er du klar til å starte.
Til slutt, klikk på Last opp-pilen i den blå verktøylinjen, og se magien skje!

Finished Life Arduino Circuit

Etter at koden er lastet opp på riktig måte, koble fra USB-kabelen slik at du kan ta med deg Life Arduino. På dette tidspunktet er kretsen fullført!

Kretsdiagram

Dette kretsskjemaet laget i EAGLE viser maskinvarekablingen til vårt Life Arduino-system. Arduino Uno-mikroprosessoren brukes til å drive, jorde og koble til en 2.8" TFT-berøringsskjerm (digitale pinner 8-13), en piezohøyttaler (pinne 7) og et BITalino-akselerometer (pinne A0).

Krets og kode – jobber sammen

Når kretsen er opprettet og koden er utviklet, begynner systemet å fungere sammen. Dette inkluderer å la akselerometeret måle store endringer (på grunn av et fall). Hvis akselerometeret oppdager en stor endring, sier berøringsskjermen "Er du ok" og gir en knapp som brukeren kan trykke på.

Brukerinndata

Hvis brukeren trykker på knappen, blir skjermen grønn og sier "Ja", slik at systemet vet at brukeren er i orden. Hvis brukeren ikke trykker på knappen, noe som indikerer at det kan være et fall, lager piezohøyttaleren en lyd.

Ytterligere ideer

For å utvide Life Arduinos muligheter, foreslår vi at du legger til en bluetooth-modul i stedet for piezo-høyttaleren. Hvis du gjør det, kan du endre koden slik at når personen som faller ikke svarer på berøringsskjermen, sendes et varsel via Bluetooth-enheten til den utpekte vaktmesteren, som deretter kan komme og sjekke dem.