instructables Life Arduino Biosensor

Biosensor Arduino Kehidupan

Pernahkah anda jatuh dan tidak boleh bangun? Maka, Life Alert (atau pelbagai peranti pesaingnya) mungkin merupakan pilihan yang baik untuk anda! Walau bagaimanapun, peranti ini mahal, dengan kos langganan melebihi $400-$500 setahun. Nah, peranti yang serupa dengan sistem penggera perubatan Life Alert boleh dibuat sebagai biosensor mudah alih. Kami memutuskan untuk melaburkan masa dalam biosensor ini kerana kami fikir adalah penting bahawa orang yang berada dalam komuniti, terutamanya mereka yang berisiko jatuh, selamat. Walaupun prototaip khusus kami tidak boleh dipakai, ia mudah digunakan untuk mengesan jatuh dan pergerakan mengejut. Selepas gerakan dikesan, peranti akan memberi pengguna peluang untuk menekan butang "Are You Okay" pada skrin sentuh sebelum membuat bunyi penggera, memberi amaran kepada penjaga berdekatan bahawa bantuan diperlukan.
Bekalan
Terdapat sembilan komponen dalam litar perkakasan Life Arduino menambah sehingga $107.90. Sebagai tambahan kepada komponen litar ini, wayar kecil diperlukan untuk menyambungkan kepingan yang berbeza. Tiada alat lain diperlukan untuk mencipta litar ini. Hanya perisian Arduino dan Github diperlukan untuk bahagian pengekodan.
Komponen

• Papan Breadboard Separuh Saiz (2.2″ x 3.4″) – $5.00
• Butang Piezo – $1.50
• 2.8″ TFT Touch Shield Untuk Arduino dengan Skrin Sentuh Resistif - $34.95
• Pemegang Bateri 9V – $3.97
• Arduino Uno Rev 3 – $23.00
• Penderia Accelerometer – $23.68
• Kabel Sensor Arduino - $10.83
• Bateri 9V – $1.87
• Kit Kawat Pelompat Papan Breadboard – $3.10
• Jumlah Kos: $107.90

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

Persediaan

• Untuk mencipta projek ini, anda perlu bekerja dengan Perisian Arduino, memuat turun perpustakaan Arduino dan memuat naik kod daripada GitHub.
• Untuk memuat turun perisian Arduino IDE, lawati https://www.arduino.cc/en/main/software.
• Kod untuk projek ini boleh dimuat turun dari https://github.com/ad1367/LifeArduino., sebagai LifeArduino.ino.

Pertimbangan Keselamatan

Penafian: Peranti ini masih dalam pembangunan dan tidak mampu mengesan dan melaporkan semua kejatuhan. Jangan gunakan peranti ini sebagai satu-satunya cara untuk memantau pesakit yang berisiko jatuh.

• Jangan ubah suai reka bentuk litar anda sehingga kabel kuasa diputuskan, untuk mengelakkan risiko kejutan.
• Jangan kendalikan peranti berhampiran air terbuka atau pada permukaan basah.
• Apabila menyambung ke bateri luaran, ambil perhatian bahawa komponen litar mungkin mula panas selepas penggunaan yang berpanjangan atau tidak betul. Anda disyorkan untuk memutuskan sambungan daripada kuasa apabila peranti tidak digunakan.
• Hanya gunakan pecutan untuk mengesan jatuh; BUKAN keseluruhan litar. Skrin sentuh TFT yang digunakan tidak direka bentuk untuk menahan hentaman dan mungkin berkecai.

Petua & Trik

Petua Penyelesaian Masalah

• Jika anda rasa anda telah menyambungkan semuanya dengan betul tetapi isyarat yang anda terima tidak dapat diramalkan, cuba ketatkan sambungan antara kord Bitalino dan pecutan.
• Kadangkala sambungan yang tidak sempurna di sini, walaupun tidak dapat dilihat oleh mata, menghasilkan isyarat yang tidak masuk akal.
• Disebabkan oleh tahap hingar latar belakang yang tinggi daripada pecutan, ia mungkin menggoda untuk menambah laluan rendah
• penapis untuk menjadikan isyarat lebih bersih. Walau bagaimanapun, kami mendapati bahawa menambah LPF sangat mengurangkan magnitud isyarat, dalam perkadaran terus dengan frekuensi yang dipilih.
• Semak versi skrin sentuh TFT anda untuk memastikan bahawa perpustakaan yang betul telah dimuatkan ke dalam Arduino.
• Jika Skrin Sentuh anda tidak berfungsi pada mulanya, pastikan semua pin telah dipasang pada tempat yang betul pada Arduino.
• Jika Skrin Sentuh anda masih tidak berfungsi dengan kod, cuba gunakan bekas asasampkod dari Arduino, terdapat di sini.

Pilihan Tambahan

Jika Skrin Sentuh terlalu mahal, besar atau sukar untuk wayar, ia boleh digantikan dengan komponen lain, seperti modul Bluetooth, dengan kod yang diubah suai supaya kejatuhan menggesa modul Bluetooth untuk daftar masuk dan bukannya skrin sentuh.

Memahami Accelerometer

Bitalino menggunakan pecutan kapasitif. Mari kita pecahkan perkara itu supaya kita dapat memahami dengan tepat apa yang sedang kita usahakan. Kapasitif bermaksud bahawa ia bergantung pada perubahan dalam kapasitansi daripada pergerakan. Kapasitansi ialah keupayaan komponen untuk menyimpan cas elektrik, dan ia meningkat dengan sama ada saiz kapasitor atau kedekatan dua plat kapasitor. Akselerometer kapasitif mengambil advantage kedekatan kedua-dua plat menggunakan jisim; apabila pecutan menggerakkan jisim ke atas atau ke bawah, ia menarik plat kapasitor sama ada lebih jauh atau lebih dekat dengan plat lain, dan perubahan dalam kapasitans itu mencipta isyarat yang boleh ditukar kepada pecutan.

Pendawaian Litar

Gambar rajah Fritzing menunjukkan bagaimana bahagian berbeza Life Arduino harus disambungkan bersama. 12 langkah seterusnya menunjukkan kepada anda cara mendawai litar ini.

Litar Bahagian 1 – Meletakkan Butang Piezo

• Selepas butang Piezo telah dipasang dengan kukuh pada papan roti, sambungkan pin atas (dalam baris 12) ke tanah.
• Seterusnya, sambungkan pin bawah piezo (dalam baris 16) ke pin digital 7 pada Arduino.

Litar Bahagian 3 – Mencari Pin Perisai

• Langkah seterusnya ialah mencari tujuh pin yang perlu disambungkan dari Arduino ke Skrin TFT. Pin digital 8-13 dan kuasa 5V perlu disambungkan.
• Petua: Memandangkan skrin ialah perisai, bermakna ia boleh bersambung terus pada bahagian atas Arduino, mungkin berguna untuk membalikkan perisai dan mencari pin ini.

Pendawaian Pin Perisai

• Langkah seterusnya ialah memasangkan pin perisai menggunakan wayar pelompat papan roti. Hujung perempuan penyesuai (dengan lubang) hendaklah disambungkan pada pin di belakang skrin TFT yang terletak di langkah 3. Kemudian, enam wayar pin digital hendaklah disambungkan ke pin yang sepadan (8-13).
• Petua: Adalah berguna untuk menggunakan warna wayar yang berbeza untuk memastikan setiap wayar bersambung ke pin yang betul.

Pendawaian 5V/GND pada Arduino

• Langkah seterusnya ialah menambah wayar pada pin 5V dan GND pada Arduino supaya kita boleh menyambungkan kuasa dan tanah ke papan roti.
• Petua: Walaupun sebarang warna wayar boleh digunakan, secara konsisten menggunakan wayar merah untuk kuasa dan wayar hitam untuk pembumian boleh membantu dalam menyelesaikan masalah litar kemudian.

Pendawaian 5V/GND pada Breadboard

• Sekarang, anda harus menambah kuasa pada papan roti dengan membawa wayar merah yang disambungkan pada langkah sebelumnya ke jalur merah (+) pada papan. Wayar boleh pergi ke mana-mana dalam jalur menegak. Ulangi dengan wayar hitam untuk menambah tanah pada papan menggunakan jalur hitam (-).

Pendawaian Pin Skrin 5V ke Papan

• Memandangkan papan roti mempunyai kuasa, wayar terakhir dari skrin TFT boleh disambungkan ke jalur merah (+) pada papan roti.

Menyambung Sensor ACC

• Langkah seterusnya ialah menyambungkan penderia pecutan kabel BITalino seperti yang ditunjukkan.

Pendawaian Kabel BITalino

• Terdapat tiga wayar datang dari BITalino Accelerometer yang perlu dipasang pada litar. Wayar merah hendaklah disambungkan ke jalur merah (+) pada papan roti, dan wayar hitam disambungkan ke jalur hitam (-). Wayar ungu harus disambungkan ke Arduino dalam pin analog A0.

Meletakkan Bateri ke dalam Pemegang

• Langkah seterusnya ialah meletakkan bateri 9V ke dalam pemegang bateri seperti yang ditunjukkan.

Memasang Pek Bateri pada Litar

• Seterusnya, masukkan penutup pada pemegang bateri untuk memastikan bateri dipegang rapat di tempatnya. Kemudian, sambungkan pek bateri ke input kuasa pada Arduino seperti yang ditunjukkan.

Memalamkan ke Komputer

• Untuk memuat naik kod ke litar, anda mesti menggunakan kord USB untuk menyambungkan Arduino ke komputer.

Memuat naik Kod

Untuk memuat naik kod ke litar baharu anda yang cantik, mula-mula pastikan USB anda menyambungkan komputer anda dengan papan Arduino anda dengan betul.

1. Buka apl Arduino anda dan kosongkan semua teks.
2. Untuk menyambung ke papan Arduino anda, pergi ke Alat > Port, dan pilih port yang tersedia
3. Lawati GitHub, salin kod dan tampalkannya ke dalam apl Arduino anda.
4. Anda perlu "menyertakan" pustaka skrin sentuh untuk memastikan kod anda berfungsi. Untuk melakukan ini, pergi ke Alat > Urus Perpustakaan dan cari Perpustakaan Adafruit GFX. Tetikus di atasnya dan klik butang pasang yang muncul, dan anda akan bersedia untuk bermula.
5. Akhir sekali, klik anak panah Muat Naik dalam bar alat biru dan saksikan keajaiban berlaku!

Litar Arduino Hayat Selesai

• Selepas kod dimuat naik dengan betul, cabut kabel USB supaya anda boleh membawa Life Arduino bersama anda. Pada ketika ini, litar telah siap!

Rajah Litar

• Gambar rajah litar yang dicipta dalam EAGLE menunjukkan pendawaian perkakasan sistem Arduino Hayat kami. Mikropemproses Arduino Uno digunakan untuk menjana kuasa, mengisar dan menyambungkan Skrin Sentuh TFT 2.8″ (pin digital 8-13), piezospeaker (pin 7), dan pecutan BITalino (pin A0).

Litar dan Kod – Bekerjasama

• Setelah litar dibuat dan kod dibangunkan, sistem mula berfungsi bersama. Ini termasuk mempunyai pecutan mengukur perubahan besar (disebabkan kejatuhan). Jika pecutan mengesan perubahan besar, maka skrin sentuh menyatakan "Adakah Anda Okay" dan menyediakan butang untuk ditekan oleh pengguna.

Input Pengguna

• Jika pengguna menekan butang, maka skrin bertukar hijau, dan berkata "Ya," jadi sistem tahu pengguna itu baik-baik saja. Jika pengguna tidak menekan butang, menunjukkan bahawa mungkin terdapat kejatuhan, maka piezospeaker mengeluarkan bunyi.

Idea Selanjutnya

• Untuk memanjangkan keupayaan Life Arduino, kami mencadangkan menambah modul bluetooth sebagai ganti piezospeaker. Jika anda berbuat demikian, anda boleh mengubah suai kod supaya apabila orang yang terjatuh tidak bertindak balas kepada gesaan skrin sentuh, amaran dihantar melalui peranti bluetooth mereka kepada penjaga yang ditetapkan, yang kemudiannya boleh datang memeriksa mereka.

Dokumen / Sumber

instructables Life Arduino Biosensor [pdf] Arahan Biosensor Arduino Kehidupan, Biosensor Arduino, Biosensor

Rujukan

• Manual Pengguna