Knipdetektor: 6 stappe (met foto's)

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:24

Hierdie instruksies verduidelik hoe u 'n 'wink-detektor' kan maak van 'n aangepaste AD8232 EKG (elektrokardiogram) sensor, 'n LM324-N quad op-amp, 'n Arduino Uno R3 en 'n tuisgemaakte kopband.

Die detektor het twee uitgange … een vir wanneer jy jou linkeroog knip … en een vir wanneer jy jou regteroog knip.

Normale knippies, wat beide oë betrek, word geïgnoreer.

Aansoeke vir hierdie kring sluit in:

• spelkoppelvlakke
• hulpmiddels

Daar is min gereedskap nodig … net 'n soldeerbout en 'n skerp mes.

Die sensorwysigings, wat omgekeer kan word, vereis dat u:

• sny twee spore
• voeg twee soldeerbrue/kortbroek by
• voeg 'n kort draadskakel by

Die beraamde koste van komponente is $ 15,00

Beelde

• Die omslagfoto toon 'n naby-aansig van die knipoog-detektor
• Foto 2 toon die benaderde posisie van die kopband.
• Die video wys die wink-detector wat in werking is. Drie opeenvolgende knipoog word met elke oog gemaak.

Stap 1: Onderdele lys

Die volgende onderdele is verkry vanaf

• 1 slegs AD8232 EKG hartmonitor module
• 1 slegs Arduino Uno R3

Die volgende dele is plaaslik verkry:

• 1 slegs LM324 quad-op-amp
• 1 weerstand slegs 220K ohm 1/8 watt
• 2 slegs 120K ohm weerstande 1/8 watt
• 1 slegs 15K ohm weerstand 1/8 watt
• 2 slegs 10K ohm weerstande 1/8 watt
• 1 weerstand van slegs 1200 ohm 1/8 watt

Ander items wat reeds byderhand is:

• broodbord
• gestrande koperdraad
• soldeer

Die beraamde koste van komponente is $ 15

Stap 2: Skakel

Die “wink -detektor” kringdiagram word op foto 1 getoon

Die kring bestaan uit 'n aangepaste AD8232 EKG-hartsensormodule, 'n LM324 quad-op-amp, 'n Arduino Uno R3, 'n paar weerstande en twee LED's.

Die uitsetgolfvorm van die AD8232 beweeg ongeveer 1,5 volt DC.

As die linkeroog knip, styg die AD8232 uitsetgolfvorm na 3,3 volt. As die golfvorm 2,8 volt oorskry, verander die uitgang van die linker-knipoog-vergelyker van nul na 5 volt, soos op foto 2 getoon.

As die regteroog knip, val die AD8232 uitsetgolfvorm na nul volt. As die golfvorm onder 0,2 volt daal, verander die regterknip-vergelykingsuitset van nul na 5 volt, soos op foto 3 getoon.

Normale knippies het geen invloed op die uitset nie, aangesien dit gelykstaande is aan twee gelyktydige knipoog en dit is nie moontlik dat die AD8232 -uitset gelyktydig in twee teenoorgestelde rigtings gaan nie.

Die AD8232 word voorsien van 'n stel gel-bedekte EKG-pads en -drade. Na 'n paar keer val die pads af. Om dit teen te werk, het ek 'n paar blikkies staal aan 'n kopband vasgemaak van 'n ou koord en klittenband. Besonderhede oor die konstruksie van hierdie kopband word elders in hierdie artikel beskryf.

Stap 3: AD8232 -stroombaanwysigings

'N Ongemodifiseerde printplaat word op foto 1 getoon

As dit as 'n hartmonitor gebruik word, word die EKG -leidings soos volg verbind:

• Regterarm is gekoppel aan RA
• Die linkerarm is verbind met LA
• Regterbeen is gekoppel aan RL

'N Gewysigde printplaat word op foto 2 getoon

Na die wysigings word die leidrade:

• Regter wenkbrou is verbind met RA
• Linker wenkbrou is verbind met LA
• Voorhoof is gekoppel aan RL

Die oorspronklike stroombaan

'N Vereenvoudigde blokdiagram van die oorspronklike hartmonitor word op foto 3 getoon.

Hierdie diagram is gemaak deur die komponentwaardes in die Sparkfun "Heart Monitor" skematiese [1] te pas by die AD8232 "Functional Block Diagram" [2]

As dit as 'n hartmonitor gebruik word, word beide insette van die AD8232 instrumentasie versterker via die 10M weerstande aan die 3,3 volt toevoerrail gekoppel. Die instrumentasie versterker kan egter nie werk nie, tensy die twee ingangskabels rondom die middelrailpotensiaal is.

Die middelspoorpotensiaal word verkry deur 'n klein (10uA) stroom van die RLD (regterbeen) lood in u been te spuit. Ons het effektief 'n spanningsverdeler geskep wat u liggaam as een van die weerstande gebruik.

Die werklike doel van die RLD -leidraad word verduidelik in die AD8232 -datablad … ek kyk dit net vanuit 'n ander oogpunt.

Die aangepaste kring

'N Blokskema van die stroombaanwysigings word op foto 3 getoon.

In plaas daarvan om na hartklop te soek, soek die knikdetektor na verskille in elektriese potensiaal. As sodanig moet dit ten alle tye ten volle funksioneer … beide insette van die instrumentasieversterker moet gekoppel wees aan 'n middelrailpotensiaal, soos Vref (1,5 volt)

Dit word bereik deur die baan te sny wat beide 10M -weerstande verbind met die 3,3 volt -toevoer en die snypunt aan Vref te koppel deur middel van 'n klein draadverbinding. Albei insette van die instrumentasieversterker het nou 'n middelrailpotensiaal, wat beteken dat die AD8232-uitset ongeveer 1,5 volt DC beweeg.

Ons het ook nie die RLD -lood nodig nie … laat ons hierdie leiding gebruik om die CMRR (common mode rejection ratio) van die stelsel te verbeter deur u liggaam tot middelrailpotensiaal te verhoog. Dit word bereik deur die baan na die AD8232 RLD -pen te sny en die snypunt aan Vref te koppel.

Die AD8232-gegewensblad beveel aan dat die RLD- en RLDF-penne (regterbeen-terugvoer) -penne kortgemaak word wanneer 'n tweeledige stroombaan gebruik word. Dit word bereik deur die kondensator wat hierdie twee penne verbind, kort te maak.

Verwysings

[1]

cdn.sparkfun.com/datasheets/Sensors/Biomet…

[2]

www.analog.com/media/en/technical-document…

Stap 4: Die kopband

Die kopband is gemaak van 'n ou koord, 'n lengte van klittenband en 'n paar klittenbandhake. Konstruksiebesonderhede word op foto's 1..4 getoon

Die pads is gemaak van 'n dun blikbord … ek het die onderkant van 'n ou verfblikkie gebruik … en word aan die koord vasgemaak deur smal oortjies wat uit dieselfde blikbord gesny is. Dit laat die pads om die kopband gly.

Maak die rande van die metaalblokkies dof met 'n vyl en skuur die kontakoppervlaktes liggies. Soldeer die hartmonitor lei na die blootgestelde metaal oortjies.

Dit is belangrik dat die pads goeie velkontak maak … mediese kontakgel word aanbeveel, maar ek het gevind dat handbevogtiger ook werk.

Die padgrootte is nie van kritieke belang nie … ek het sedertdien die breedte verminder terwyl ek eksperimenteer met 'n nader kussingafstand … die halvering van die grootte het geen verskil gemaak nie.

Stap 5: sagteware

Instruksies

Laai die aangehegte lêer "wink_detector_4.ino" na u Arduino op en voer dit uit.

Notas

Die kode is opvallend eenvoudig … dit peil eenvoudig elkeen van die twee knip-detektor-uitsette en flits die toepaslike LED wanneer 'n vergelyker van toestand verander.

Maar daar is 'n vangpunt … sterk knipoog kan die teenoorgestelde LED laat flikker.

Die boonste spoor op foto 1 toon die AD8232-uitset wat daal tot nul volt na 'n sterk knipoog met die linkeroog. Die regteroog-vergelyker (onderste spoor) beskou dit as 'n regterknipoog en genereer 'n vals uitset.

Foto 2 toon beide vergelykingsuitsette vir 'n sterk linkerknipoog. Die regsvergelyker lewer steeds 'n vals uitset van 800mS op nadat die linkerknipoog begin het.

'N Sagteware -oplossing word gebruik om dit te vermy … die eerste detektor wat 'n knipoog sien, skakel die ander detektor vir 1 sekonde uit. Hierdie tydperk is verstelbaar in die kodeopskrif,

Stap 6: Opsomming

Hierdie instruksies verduidelik hoe u 'n Sparkfun AD8232 "Hartmonitor" na 'n "Knipdetektor" kan omskakel.

Konstruksiebesonderhede vir 'n verstelbare kopband word ook verskaf.

Die Arduino -kode elimineer vals snellers as gevolg van oorskot van die AD8232 -uitset in die teenwoordigheid van sterk knipoog.

Aansoeke vir hierdie kring sluit in:

• spelkoppelvlakke
• hulpmiddels

Die beraamde koste van komponente is $ 15,00

Klik hier om my ander instruksies te sien.