IR -termometer vir slaap: 5 stappe

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:23

Hierdie Lazy Old Geek (L. O. G.) het dus onlangs 'n IR -termiese module, MLX90614, van AliExpress.com gekoop. Sien prente

Dit is dieselfde tipe sensor wat gebruik word in die voorkop- en oortermometers wat in die derde prentjie getoon word. Hulle word nie-kontak genoem omdat die werklike sensorelement nie regtig met die vel in aanraking kom nie.

Ek wou dit probeer om my veltemperatuur te meet as ek slaap. Ek dink die algemene konsensus is dat u liggaamstemperatuur daal as u slaap, dan styg as u wakker word.

Hier is 'n interessante artikel:

www.sleep.org/does-your-body-temperature-c…

'Totdat dit die laagste punt bereik, 'n paar uur voordat u soggens wakker word. “

'Aangesien temperatuur so 'n belangrike deel is om te bepaal wanneer ons aan die slaap raak, is dit interessant dat die temperatuurregulerende selle van u brein tydens 'n vinnige oogbeweging (REM) afskakel en u liggaamstemperatuur kan bepaal deur hoe warm of koel u slaapkamer is..”

Hier is nog een:

www.tuck.com/thermoregulation/#:~:text=Wha…

'Van die maksimum liggaamstemperatuur in die vroeë aand tot die laagste punt net voor u wakker word, ervaar u 'n afname in die liggaamstemperatuur van 2 grade Fahrenheit.

Die temperatuur van beide die brein en die liggaam daal tydens NREM -slaap. Hoe langer die NREM-slaap-episode, hoe meer daal die temperatuur. Daarteenoor neem breintemperatuur toe tydens REM -slaap. Die beheer van liggaam- en breintemperatuur is nou gekoppel aan slaapregulering.”

Ek wou dus my liggaamstemperatuur deur die nag meet.

Stap 1: Ontwerp IR -termometer

My ontwerp is om 'n MLX90614 IR temp sensor met 'n afstandhouer te gebruik sodat die afstand van die vel konstant bly. Ek dra dus 'n CPAP -masker vir slaap en sal die IR -sensor daaraan heg. (U kan waarskynlik net 'n kopband gebruik). Die ideale ligging is (blykbaar) die temporale slagaar, maar ek stel meer belang in temperatuurverandering eerder as in werklike temperatuur.

Die IR -sensor sal gedurende die nag inligting met vaste tussenposes stoor (ek het met 30 sekondes begin, maar ek gebruik nou 5 minute). Die MLX90614 meet ook die omgewingstemperatuur van die sensor.

Ek sal ook 'n DHT22 temperatuur-/humiditeitsensor gebruik om die kamertoestande in die omgewing te monitor. Die data word op 'n microSD -kaart gestoor.

'N DS3231 RTC (Real Time Clock) hou die tyd dop.

TOESTEL INLIGTING:

MLX90614 IR -tempsensor

Spanning: 3V (daar is ook 'n 5V -weergawe)

Koppelvlak: I2C (SCL/SDA)

Arduino -biblioteek: Adafruit -biblioteek

DS3231 RTC intydse klok

Spanning: 3.3-5.5V

Koppelvlak: I2C (SCL/SDA)

Kenmerke: battery rugsteun

Arduino -biblioteek:

microSD -adapter

Spanning: 3.3V (gewysig)

Koppelvlak: SPI (SCK/MISO/MOSI/CS)

Kenmerke: vlakomskakelaar IC

Arduino -biblioteek: SPI

DHT22

Spanning: 3.3-6V

Koppelvlak: digitale eendraadbus

Kenmerke:

Arduino-biblioteek: adafruit/DHT-sensor-biblioteek

3.3V Micro Pro Arduino

Spanning 3.3V

Kenmerke: ATmega32U4 mikrobeheerder

WYSIGING: DS3231

Die AliExpress -module wat ek gekoop het, is ontwerp om 'n herlaaibare battery, LIR2032, te gebruik. Die laaikring werk nie. Ek het dit probeer. Na ongeveer 'n dag was die battery leeg.

Na 'n bietjie soek op die internet, vind ek hierdie artikel:

www.onetransistor.eu/2019/07/zs042-ds3231-…

Ek stem saam met hierdie analise, maar het gedink dat die LIR2032 voldoende, maar nie buitensporig sou laai nie. Ek was verkeerd. My DS3231, hoewel ook gemerk as ZS-042 soos in die artikel, was effens anders as syne, maar byna dieselfde. Ek het dus die diode wat op die foto gesien is, gesoldeer en 'n CR2032 -battery geïnstalleer. Sonder die diode sal die module nie probeer om die battery te laai nie. Nou hou die DS3231 die regte tyd, selfs as die krag afgeskakel is, en die battery behoort jare lank goed te wees.

WYSIGING: microSD -adapter

Dus het ek hierdie microSD -adapter van AliExpress.com gekoop. Dit is ontwerp om met 'n 5V -mikrobeheerder te werk en bevat selfs 'n vlakverskuiwers -IC. Vir my toepassing gebruik ek 3.3V -krag, so ek het die ingang na die uitset van die spanningsreguleerder kortgeknip. (Dit lyk asof die vlakverskuiwers goed werk met 3.3V -seine). Ek merk 3.3V -omskakelings met geel naellak. Skematiese is aangeheg.

Stap 2: Hardeware

HARDWARE:

Op die oomblik beskou ek dit meer as 'n lewensvatbaarheidstudie, en daarom het ek die skematiese ontwerp ontwerp en die stroombaan per skematika uitgebrei. Die tweede prentjie toon die belangrikste dele.

Stap 3: IR en masker

Vir die IR -sensor, MLX90614, het ek 'n vierdraadkabel gebou om dit aan die broodbord te koppel. Ek het 'n afstandhouer aan die IR-sensor vasgeplak. Die sensor is ongeveer 2 mm van die rand van die afstandhouer af.

Ek het 'n kleefplastiekstuk aan die agterkant van die IR -sensor vasgemaak. Aan die kant van my CPAP -masker het ek 'n parende kleefband vasgemaak. Nou word die IR -sensor vasgehou met die klittenband. Die CPAP -masker hou dit teen my vel.

FYI: Sedert hierdie foto's het ek die sensor na die regterkant geskuif, aangesien ek oor die algemeen aan my linkerkant lê en dit was ongemaklik.

Ligging: die voorkopstermometer, wat soms die temporale arterietermometer genoem word, moet oor die voorkop gevee word:

www.researchgate.net/figure/Scanning-the-t…

Die aangehegte foto kom van hierdie webblad.

Ek raai nou dat my IR -sensor meer op die plek 12 of 14 is, maar vir my doeleindes gee ek nie om die werklike temperatuur nie. Ek is meestal geïnteresseerd in temperatuurveranderings oor tyd, so die ligging behoort nie van kritieke belang te wees nie.

Stap 4: Arduino sagteware

Die skets gebruik die DS3231 om tyd te vertel. Die skets het 'n begintyd (begin opname), stoptyd en opname -interval. Dit teken die datum, uur (desimaal), die DHT22 -temperatuur, RH, die MLX90614 -omgewingstemperatuur en IR -temperatuur op in 'n CSV -lêer (komma -geskeide waarde). (Ek gebruik Microsoft Excel om hierdie lêer te lees)

Somertyd was vir my 'n probleem. Ek het die volgende deur JChristensen raakgeloop:

forum.arduino.cc/index.php?topic=96891.0

github.com/JChristensen/Timezone

Om dit te gebruik, moet u eers die RTC op UTC (Coordinated Universal Time) stel, dit is tyd in Greenwich, Engeland. Wel, ek het nie geweet hoe om dit te doen nie, maar het hierdie artikel gevind:

www.justavapor.com/archives/2482

Herskryf dit vir bergtyd (aangeheg) UTCtoRTC.ino

Dit stel DS3231 op UTC -tyd 6 uur later as bergtyd

Toe neem ek die tydsone in my Sketch op. Om eerlik te wees, ek het dit nie getoets nie, net as ek aanvaar dat dit werk.

Opstelling van sagteware/hardeware

Bykomende biblioteke benodig:

github.com/PaulStoffregen/DS1307RTC

github.com/JChristensen/Timezone

github.com/adafruit/Adafruit-MLX90614-Libr…

github.com/adafruit/DHT-sensor-library

Installeer 'n CR2032 -battery in die DS3231 RTC. Koppel aan die 3.3v Arduino Pro Micro.

Begin UTC na RTC.ino. Dit stel die DS3231 op UTC (Greenwich Mean Time).

Formateer 'n microSD -kaart. Ek gebruik Windows, die formaat is FAT32. Plaas dit in die microSD -kaartadapter.

Stel die IR -sensor op en koppel dit aan.

Laai skets, Infrarooi.ino

Na 'n nag kan u die microSD -kaart verwyder en dit op 'n rekenaar aansluit.

Die Night.csv kan met Excel oopgemaak word (daar is 'n manier om dit oop te maak met Libre Office (gratis))

Stap 5: Toets en gevolgtrekking

Ek lees die microSD kaart met MS Excel. In die sigblad maak ek nog 'n kolom genaamd Difference, die IRTemp -96. Dit toon die variasie in temperatuur rondom 96F. Dan maak ek 'n grafiek met die uur in desimale in vergelyking met die verskil. Die grafiek toon die temperatuurverandering deur die nag (nie werklike temperature nie).

Vir 18 Augustus het ek die lêer en die grafiek by my opmerkings ingesluit.

Sommige dui daarop dat die tipiese nag is wanneer die temperatuur daal tot 'n paar uur voordat dit wakker word wanneer dit weer begin styg. Dit lyk asof die grafiek die patroon volg.

Wat ek meer interessant vind, is die tye wanneer dit begin klim, wat eintlik REM -slaap kan wees. Ek het slaapdata van my Withings -slaapmat vir dieselfde nag wat sê ek was in REM -slaap van 3:15 tot 4:50 uur. Dit stem baie ooreen met die IR -grafiek toe dit effens gestyg het. The Withing wys ook REM van 1:30 tot 2, wat nie so breed is as IR -vertonings nie.

Waarskuwing: dit stem glad nie ooreen met my Fitbit of my Go2Sleep -ring nie.

Vir 19 Augustus het ek die grafiek met kommentaar ingesluit. Dit was 'n ongewone nag, want ek het my vensters oopgemaak, maar daar was 'n veldbrand ongeveer 10 myl daarvandaan wat deur rook en as gewaai het. Toe ek gaan slaap, was ek aan die warm kant en het ek nie lekker geslaap nie.

AFSLUITING:

Dit lyk dus of my opset doen wat ek wou.

Ek is veral bly om 'n moontlike verband tussen IR -temperatuur en REM -slaap te sien en is van plan om verdere toetse te doen.