instructables Life Arduino Biosensor Instruktioner

Innehåll dölja

1 instructables Life Arduino Biosensor

2 Life Arduino Biosensor

3 Förberedelse

4 Säkerhetsaspekter

5 Felsökningstips

6 Förstå accelerometern

7 Kretsledningar

8 Krets del 1 – Placera piezoknappen

instructables Life Arduino Biosensor

Life Arduino Biosensor

Har du någonsin ramlat och inte kunnat resa dig? Då kan Life Alert (eller dess olika konkurrerande enheter) vara ett bra alternativ för dig! Dessa enheter är dock dyra, med abonnemang som kostar uppemot $400-$500 per år. Tja, en enhet som liknar ett Life Alert medicinskt larmsystem kan göras som en bärbar biosensor. Vi bestämde oss för att investera tid i denna biosensor eftersom vi tycker att det är viktigt att människorna i samhället, särskilt de som riskerar att falla, är säkra. Även om vår specifika prototyp inte är bärbar, är den lätt att använda för att upptäcka fall och plötsliga rörelser. Efter att rörelse detekterats kommer enheten att ge användaren en möjlighet att trycka på en "Är du okej"-knapp på pekskärmen innan ett larm ljuder, vilket varnar en närliggande vårdare om att hjälp behövs.
Tillbehör
Det finns nio komponenter i Life Arduino-hårdvarukretsen som ger upp till $107.90. Utöver dessa kretskomponenter behövs små ledningar för att koppla ihop de olika delarna. Inga andra verktyg behövs för att skapa denna krets. Endast Arduino-programvara och Github behövs för kodningsdelen.
Komponenter

Breadboard i halv storlek (2.2 tum x 3.4 tum) – 5.00 USD
Piezoknapp – $1.50
2.8-tums TFT-pekskärm för Arduino med resistiv pekskärm – $34.95
9V batterihållare – $3.97
Arduino Uno Rev 3 – $23.00
Accelerometersensor – $23.68
Arduino sensorkabel – $10.83
9V batteri – $1.87
Breadboard Jumper Wire Kit – $3.10
Total kostnad: 107.90 USD

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

Förberedelse

För att skapa det här projektet måste du arbeta med Arduino Software, ladda ner Arduino-bibliotek och ladda upp kod från GitHub.

För att ladda ner Arduino IDE-programvaran, besök https://www.arduino.cc/en/main/software.
Koden för detta projekt kan laddas ner från https://github.com/ad1367/LifeArduino., som LifeArduino.ino.

Säkerhetsaspekter

Ansvarsfriskrivning: Den här enheten är fortfarande under utveckling och kan inte upptäcka och rapportera alla fall. Använd inte denna enhet som det enda sättet att övervaka en fallriskpatient.

Ändra inte din kretsdesign förrän strömkabeln är bortkopplad, för att undvika risk för stötar.
Använd inte enheten nära öppet vatten eller på våta ytor.

När du ansluter till ett externt batteri, var medveten om att kretskomponenter kan börja värmas upp efter långvarig eller felaktig användning. Det rekommenderas att du kopplar från strömmen när enheten inte används.
Använd endast accelerometern för att känna av fall; INTE hela kretsen. Den använda TFT-pekskärmen är inte utformad för att motstå stötar och kan splittras.

Tips & tricks

Felsökningstips

Om du känner att du har kopplat allt korrekt men din mottagna signal är oförutsägbar, försök att dra åt anslutningen mellan Bitalino-sladden och accelerometern.
Ibland resulterar en ofullkomlig anslutning här, även om den inte syns med ögat, i en nonsenssignal.

På grund av det höga bakgrundsljudet från accelerometern kan det vara frestande att lägga till ett lågpass
filter för att göra signalen renare. Vi har dock funnit att att lägga till en LPF avsevärt minskar storleken på signalen, i direkt proportion till den valda frekvensen.

Kontrollera versionen av din TFT-pekskärm för att se till att rätt bibliotek har laddats in i Arduino.
Om din pekskärm inte fungerar först, se till att alla stift har fästs på rätt ställen på Arduino.

Om din pekskärm fortfarande inte fungerar med koden, prova att använda det grundläggande exampkoden från Arduino, hittas här.

Ytterligare alternativ

Om pekskärmen är för dyr, skrymmande eller svår att koppla kan den ersättas med en annan komponent, till exempel en Bluetooth-modul, med modifierad kod så att ett fall uppmanar Bluetooth-modulen att checka in istället för pekskärmen.

Förstå accelerometern

Bitalino använder en kapacitiv accelerometer. Låt oss bryta ner det så att vi kan förstå exakt vad vi arbetar med. Kapacitiv betyder att den förlitar sig på en förändring i kapacitans från rörelse. Kapacitans är förmågan hos en komponent att lagra elektrisk laddning, och den ökar med antingen storleken på kondensatorn eller närheten mellan kondensatorns två plattor. Den kapacitiva accelerometern tar fördeltage av närheten mellan de två plattorna med hjälp av en massa; när acceleration flyttar massan uppåt eller nedåt, drar den kondensatorplattan antingen längre eller närmare den andra plattan, och den förändringen i kapacitans skapar en signal som kan omvandlas till acceleration.

Kretsledningar

Fritzing-diagrammet visar hur de olika delarna av Life Arduino ska kopplas samman. De nästa 12 stegen visar hur du kopplar den här kretsen.

Krets del 1 – Placera piezoknappen

Efter att piezoknappen har fästs ordentligt på brödbrädan, anslut den övre stiftet (i rad 12) till jord.
Anslut sedan det nedre stiftet på piezo (i rad 16) till digitalt stift 7 på Arduino.

Krets del 3 – Hitta sköldstiften

Nästa steg är att hitta de sju stiften som måste kopplas från Arduino till TFT-skärmen. Digitala stift 8-13 och 5V ström måste anslutas.
Dricks: Eftersom skärmen är en sköld, vilket betyder att den kan anslutas direkt ovanpå Arduino, kan det vara bra att vända skölden och hitta dessa stift.

Anslut skärmstiften

Nästa steg är att koppla skärmstiften med hjälp av bygeltrådarna. Adapterns honände (med hålet) ska fästas på stiften på baksidan av TFT-skärmen som finns i steg 3. Sedan ska de sex digitala stifttrådarna kopplas till sina motsvarande stift (8-13).
Dricks: Det är bra att använda olika färger på tråden för att se till att varje tråd ansluts till rätt stift.

Kabeldragning 5V/GND på Arduino

Nästa steg är att lägga till en tråd till 5V- och GND-stiften på Arduino så att vi kan ansluta ström och jord till breadboarden.
Dricks: Även om vilken färg som helst på tråden kan användas, kan konsekvent användning av röd tråd för ström och svart tråd för jord hjälpa till att felsöka kretsen senare.

Kabeldragning 5V/GND på Breadboard

Nu bör du lägga till ström till brödbrädet genom att föra den röda kabeln som anslutits i föregående steg till den röda (+) remsan på tavlan. Tråden kan gå var som helst i den vertikala remsan. Upprepa med den svarta tråden för att lägga till jord till brädan med den svarta (-) remsan.

Anslutning av 5V skärmstift till kort

Nu när brödbrädan har ström kan den sista kabeln från TFT-skärmen kopplas till den röda (+) remsan på brödbrädan.

Ansluter ACC-sensor

Nästa steg är att ansluta accelerometersensorn till BITalino-kabeln enligt bilden.

Kabeldragning BITalino-kabel

Det finns tre ledningar som kommer från BITalino Accelerometer som måste kopplas till kretsen. Den röda kabeln ska anslutas till den röda (+) remsan på brödbrädan, och den svarta ledningen ska kopplas till den svarta (-) remsan. Den lila tråden ska anslutas till Arduino i analogt stift A0.

Sätta i batteriet i hållaren

Nästa steg är att helt enkelt sätta 9V-batteriet i batterihållaren som visas.

Fästa batteripaketet till kretsen

Sätt sedan i locket på batterihållaren för att se till att batteriet hålls ordentligt på plats. Anslut sedan batteripaketet till strömingången på Arduino enligt bilden.

Ansluter till datorn

För att ladda upp koden till kretsen måste du använda USB-sladden för att ansluta Arduino till datorn.

Ladda upp koden

För att ladda upp koden till din vackra nya krets, se först till att din USB korrekt ansluter din dator till ditt Arduino-kort.

Öppna din Arduino-app och rensa bort all text.
För att ansluta till ditt Arduino-kort, gå till Verktyg > Port och välj den tillgängliga porten
Besök GitHub, kopiera koden och klistra in den i din Arduino-app.
Du måste "inkludera" pekskärmsbiblioteket för att få din kod att fungera. För att göra detta, gå till Verktyg > Hantera bibliotek och sök efter Adafruit GFX-biblioteket. För muspekaren över den och klicka på installationsknappen som dyker upp, så är du redo att börja.
Klicka slutligen på Ladda upp-pilen i det blå verktygsfältet och se magin hända!

Finished Life Arduino Circuit

Efter att koden har laddats upp korrekt, koppla ur USB-kabeln så att du kan ta med dig Life Arduino. Vid det här laget är kretsen klar!

Kretsdiagram

Detta kretsschema skapat i EAGLE visar hårdvarukabeln för vårt Life Arduino-system. Arduino Uno-mikroprocessorn används för att driva, jorda och ansluta en 2.8-tums TFT-pekskärm (digitala stift 8-13), en piezohögtalare (stift 7) och en BITalino-accelerometer (stift A0).

Krets och kod – att arbeta tillsammans

När kretsen har skapats och koden är utvecklad börjar systemet arbeta tillsammans. Detta inkluderar att låta accelerometern mäta stora förändringar (på grund av ett fall). Om accelerometern upptäcker en stor förändring, säger pekskärmen "Är du okej" och ger en knapp som användaren kan trycka på.

Användarinmatning

Om användaren trycker på knappen blir skärmen grön och säger "Ja", så att systemet vet att användaren är okej. Om användaren inte trycker på knappen, vilket indikerar att det kan vara ett fall, ger piezohögtalaren ett ljud.

Ytterligare idéer

För att utöka Life Arduinos möjligheter föreslår vi att du lägger till en bluetooth-modul i stället för piezohögtalaren. Om du gör det kan du ändra koden så att när personen som ramlar inte svarar på pekskärmsuppmaningen skickas en varning via deras Bluetooth-enhet till den utsedda vaktmästaren, som sedan kan komma och kolla på dem.