Asemhaal ligte angsapparaat met hartklopmonitor: 18 stappe (met foto's)

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

Terwyl die wêreld besig raak, verkeer almal in 'n toenemend stresvolle omgewing. Kollege studente loop 'n nog groter risiko vir stres en angs. Eksamens is veral 'n hoë spanningstydperk vir studente, en slimhorlosies met asemhalingsoefeninge word gewoonlik nie tydens eksamens gebruik nie, aangesien dit ook 'n SMS kan maak en met die internet kan skakel.

'Breathe Light' is 'n simplistiese angsgerigte toestel wat geen internetverbinding het nie en wat tydens eksamens verwelkom sal word. Hierdie toestel is nie gebruikersspesifiek nie, wat dit moontlik maak om aan te pas by enige persoon wat angsbeheer nodig het. Deur 'n reeks van vier NeoPixel LED's te gebruik, kan die gebruiker stappe volg om asemhalingsoefeninge uit te voer en ook hul hartklop voor en na die oefeninge op te spoor om te bepaal of hul stresvlakke verlaag.

Stap 1: benodig materiaal en gereedskap

Materiaal:

1. Adafruit Flora ($ 14,95)
2. Broodbord ($ 5,00)
3. Adafruit NeoPixels (4) ($ 7,95)
4. PulseSensor ($ 25,00)
5. Alligatorknipsels ($ 3,95)
6. Broodbord jumper drade ($ 3,95)
7. Litium-ioon polimeer battery ($ 9,95)
8. 220 Ohm weerstand ($ 6,28)
9. Drukknoppie ($ 5,99)
10. Verskeie Legos ($ 10- $ 40) (Let wel: u het nie baie Lego's nodig nie)

Totale koste: ($ 94-$ 124)

Gereedskap:

1. Arduino sagteware (GRATIS) - vereis
2. Naald tang (~ $ 6) of kutikula snyers (~ $ 4)- Voorgestel
3. Soldeerstel/materiaal (~ $ 11)- opsioneel

Totale koste: ($ 15-17)

Stap 2: Voorbereiding

Voordat u met die projek begin en die materiaal hierbo gebruik, is dit belangrik om goeie agtergrondkennis te ontwikkel van wat gebruik word.

Adafruit Flora

Die Adafruit Flora is 'n klein, eenvoudige en kragtige mikrobeheerder wat nuttig is vir beginners sowel as kundiges. Dit is baie klein (net effens groter as 'n kwart) en drabaar! Die prent hierbo toon die pinout -diagram vir die Adafruit Flora. Vir meer inligting oor die Flora, besoek die volgende skakel:

learn.adafruit.com/getting-started-with-fl…

Adafruit NeoPixels

Die NeoPixels van Adafruit is individueel aanspreekbare RGB -LED's wat spesifiek ontwerp is vir draagbare. Die NeoPixels kan geketting word, wat beteken dat u slegs een penverbinding met die mikrobeheerder benodig om soveel LED's as wat u wil aan te sluit. Daar kan vir hulle in Arduino gekodeer word, maar benodig 'n bietjie oefening, navorsing en voorbeeldhulp aanlyn om vertroud te raak en om die NeoPixels te laat presteer soos u wil. Die verskillende stappe in die volgende skakel is baie nuttig, aangesien dit u inlig oor hoe die NeoPixels werk en wenke en voorbeelde met Arduino gee.

learn.adafruit.com/flora-rgb-smart-pixels/…

PulseSensor

Die PulseSensor is 'n plug and play hartslagsensor vir Arduino om lewendige hartklopdata te versamel vir 'n verskeidenheid projekte soos hierdie! Die biblioteek wat na Arduino afgelaai kan word (sal binnekort hieronder getoon word) het voorbeeldkodes om u te help om 'n kenner te word om die PulseSensor in 'n projek te implementeer. Die volgende skakel toon meer inligting vir die PulseSensor en beskryf voorbeeld mini-projekte om persone aan die gang te kry.

pulsesensor.com/pages/getting-advanced

Arduino biblioteke

Om die kode vir sekere funksies en opdragte met die Flora te kommunikeer, moet die volgende biblioteke vir die verskillende elektriese komponente in Arduino geïnstalleer word. Gebruik óf hierdie skakel óf die in die 'Intro and Supplies' -afdeling om die sagteware af te laai

1. PulseSensor speelgrond

   (Let wel: die Arduino -lêer van die voorbeeld "PulseSensor_BPM" was nuttig om die kode vir Breathe Light te skep)

2. Adafruit NeoPixel -biblioteek

   (Let wel: die Arduino -lêer van die "Strandtest" -voorbeeld was nuttig om die kode vir Breathe Light te skep)

(Let wel: Vir meer hulp oor die installering van biblioteke, besoek die volgende skakel:

GitHub

GitHub is 'n kragtige platform waarmee mense sagteware saam kan bou en deel. Die kode wat vir Breathe Light geskep is, word gedeel deur GitHub en kan hier verkry word. Daar sal ook later daarna verwys word in die instruksies onder Stap 14. Die Arduino -biblioteke en voorbeelde hierbo wat vir die projek nodig is, kan ook verkry word via die volgende GitHub -skakels.

1. PulseSensor
2. NeoPixel

Kyk na hierdie video vir meer inligting oor wat GitHub is en waarom dit nuttig is.

Stap 3: Veiligheid

As u te doen het met enige elektriese stroombaan, insluitend die een wat u in hierdie projek sal skep, is dit belangrik om alle protokolle vir elektriese veiligheid te verstaan en te volg om u projek veilig te hou en te verseker dat u nie geskok word nie. Die volgende lys bevat 'n paar eenvoudige stappe om te volg.

1. Moenie die Flora in die rekenaar aansluit as u drade aan die stroombaan koppel nie.
2. As u drade of ander metaalkomponente in die kring raak, moet u seker maak dat die stroom af is om te voorkom dat stroom deur u liggaam vloei.
3. Hou vloeistowwe, kos en enigiets anders wat moontlik mors, weg van u kring.
4. Kontroleer elke keer of daar elektriese drade is wat rafel, voordat u die krag aanskakel.

WAARSKUWING:

Dit is NIE 'n mediese toestel nie en moet in geen kliniese omgewing gebruik word om op akkurate hartklopmetings staat te maak nie. Gaan na u dokter as u akkurate hartklopdata benodig. Dit is eenvoudig 'n hulpmiddel om mense te help om spanning te verlig, en moet nie gebruik word om enige toestand te diagnoseer nie.

Stap 4: wenke en wenke

Hieronder is 'n paar wenke en wenke om in gedagte te hou terwyl u Breathe Light bou.

Probleemoplossingstrategieë

1. As die kode nie reg werk nie, verdeel die verskillende funksies/afdelings van die kode en toets dit om te bepaal waar die probleem is.
2. Gebruik die voorbeeldkodes wat in die Arduino Libraries vir die PulseSensor en NeoPixels gegee word voordat u met die kode en die projek spring om te verseker dat die toestelle behoorlik werk.
3. Maak seker dat die PulseSensor 'n noue en veilige verbinding het voordat u data versamel om moontlike bewegingsartefakte te verwyder.
4. Gebruik bedrading met dieselfde kleur as u met dieselfde poorte aansluit om verwarring te voorkom.
5. Gebruik klein jumperkabels om die drade vas te maak sodat hulle nie die verbinding verloor as die toestel beweeg nie.
6. As u toegang tot 'n soldeerbout het, kan u dit oorweeg om draadverbindings te beveilig wat moontlik nie goed werk nie.

Insigte

• Om tyd te bespaar, toets met krokodilleklemme vir prototipering voordat u drade gebruik.

• Om tyd en frustrasie te bespaar, strek die drade styf om 'n stewige en konstante verbinding met elke NeoPixel te maak.

  Die Lego's is ook baie behulpsaam met die beveiliging van die Flora en die battery

Stap 5: Samestelling Deel 1a

Gebruik 'n krokodilleklem om die #6 -poort op die FLORA aan te sluit. Gebruik dan 'n ander krokodilklem om die GND -poort aan te sluit. Doen dieselfde met die VBATT -poort op die FLORA.

Stap 6: Samestelling Deel 1b

Koppel nou die krokodilklem wat aan die 6 -poort gekoppel is, aan die pyl na binne op die NeoPixel. Koppel die GND-poortklem aan die (-) op die NeoPixel en die VBATT-poortklem aan die (+) op die NeoPixel.

Ons het hierdie opstelling gebruik om elke NeoPixel te toets om te sien of dit werk volgens die instruksies van die NeoPixel Adafruit -bladsy.

Stap 7: Vergadering Deel 2

Sodra u bevestig het dat elkeen van die NeoPixels funksioneel is, kan u die asemhalingslig begin bou!

Begin deur drade aan die FLORA op die VBATT, #12, #6, GND en #10 te koppel. Om verwarring te voorkom, kies kleure wat ooreenstem met elk van die poorte. Ons sal hulle in die daaropvolgende stappe aan die broodbord koppel.

Stap 8: Vergadering Deel 3

Vervolgens begin ons met die ketting van NeoPixels. Soos in die eerste stap, sal ons uiteindelik die (+) aan die VBATT-poort koppel, die (-) aan die GND-poort, en die pyle wys die rigting van die seinvloei in die lyn van NeoPixels. Ek het met die laaste een begin en my pad opgewerk.

Voeg eers die drade by die NeoPixels in die ooreenstemmende kleure. Op die foto kan u sien dat ons wit gebruik het vir VBATT, groen vir GND en geel vir die sein van poort #6. Draai die draad om die gaatjies met die naaldtang. U kan ook cuticle cutters gebruik as u nie 'n naaldtang beskikbaar het nie.

(Die klein rooi drade op die agtergrond sal in die daaropvolgende stappe verduidelik word. Moenie jou daaroor bekommer nie.)

Stap 9: Vergadering Deel 4

Voeg drade by die ander NeoPixels, net soos die eerste een. Maak seker dat die pyltjie van poort 6 op die FLORA na die onderkant van die ketting wys.

Koppel dan elk van die wit drade aan die (+) penne op die broodbord en die groen drade aan die (-) penne op die broodbord. Maak seker dat die verbindings spanning het om die drade vas te maak.

Stap 10: Vergadering Deel 5

Koppel nou die groen draad van die GND aan die bokant van die (-) penne. Koppel die wit draad van die VBATT -poort aan die (+) penne op die broodbord en koppel die geel draad #6 aan die begin van u NeoPixel -ketting.

Die pers draad en die rooi draad sal later verbind word.

(Die rooi drade naby die onderkant help om spanning tussen die geel seindrade tussen die NeoPixels te skep, maar u benodig dit moontlik nie, afhangende van hoe nou die verbindings is)

Stap 11: Vergadering Deel 6

Vervolgens verbind ons die knoppie met ons broodbord. Dit begin met die hartklopmetings en asemhalingsoefeninge!

Plaas die knoppie soos op die foto. Gebruik dan 'n wit draad om die boonste knoppen aan die (+) te koppel. Plaas die 220 ohm weerstand tussen die onderste pen aan dieselfde kant en die (-) penne. Koppel laastens die rooi draad #10 aan die knoppie regs onder.

Stap 12: Samestelling Stap 7

Nou sal ons die polssensor verbind! Koppel die rooi sensordraad aan die (+) penne op die broodbord en die swart sensordraad aan die (-) penne. Plaas dan die pers sensordraad en die pers draad wat uit die #12 -poort in dieselfde ry kom om dit aan te sluit.

Stap 13: Samestelling Stap 8

Met verskillende Legos, bou 'n platform vir die FLORA om op te sit en 'n holte vir die litiumbattery. Maak seker dat die FLORA spanning het sodat die geel drade behoorlik kan aansluit. Om dit te doen, gebruik ons die geel Legos wat op die foto hierbo gesien word.

Die Lego -platform wissel in grootte, afhangende van die grootte van u broodbord, maar maak seker dat die FLORA plat kan sit, dat daar spanning is met die geel seindrade en dat daar 'n holte is om die battery te plaas.

Stap 14: Samestelling Stap 9

Om die samestelling te voltooi, voeg die Lego -platform met die FLORA langs die broodbord by. Koppel die battery aan die FLORA.

Stap 15: Samestelling Stap 10: Laai die kode op en voltooi die samestelling

Die laaste stap is om hierdie kode na Breathe Light op te laai. Nadat die kode opgelaai is, behoort die Breathe Light portabel te werk as die AAN -skakelaar in die middel van die FLORA geaktiveer word!

Hoe om kode van GitHub na Flora te kry

1. Gebruik die skakel hierbo om by die GitHub -webwerf te kom.

2. Klik op "Kloon of aflaai"

   Klik op "Laai zip af"

3. Stoor die afgelaaide zip -lêer op die gewenste plek op u rekenaar.
4. Maak die lêer "Breathe_Light_V3.0" in Arduino oop.
5. Gaan onder "Tools" in die boonste Arduino -balk na "Board:" en kies "Adafruit Flora"
6. Uiteindelik (met die Flora in u rekenaar ingeplaas), klik op "Laai op" (die pyltjie regs bo -aan u skerm)

Nadat die bogenoemde stappe voltooi is, moet die kode na die Flora gelaai word. Die Flora kan van die rekenaar ontkoppel word en Breathe Light is gereed vir gebruik!

Stap 16: Samestelling Stap 11: Kode -verduideliking

Dit is wat die kode doen:

Eerstens versamel die kode die onderwerp se aanvanklike hartklop met behulp van 'n PulseSensor en vertoon dit deur vier individuele NeoPixels in 'n ry. Op grond van die hartklop word 'n sekere reeks LED's/kleure vertoon. As die hartklop byvoorbeeld 76 is, sal daar 3 NeoPixels wees wat in blou verlig word. Hierdie kleure/drempels word aan die onderwerp gegee via 'n plakker op die toestel (hierbo gesien) sodat hulle weet wat hul hartklop is.

Nadat die hartklop waargeneem is, gaan dit deur 'n angsoefening wat diep, stadig in- en uitasem help. Aan die begin van hierdie oefening is al vier die LED's groen. Soos die oefening aangaan, word die LED's een vir een blou, wat ooreenstem met wanneer die onderwerp moet inasem. Nadat al vier die LED's aangesteek is, moet die persoon asem ophou, en as die LED's weer groen word, kan hulle stadig uitasem. Nadat die angsoefening uitgevoer is, sal die kode weer die persoon se hartklop opspoor en weer wys om te bepaal of hulle kon kalmeer.

Stap 17: Kringdiagram

Hierdie stroombaandiagram is in EAGLE gemaak. Alles binne die groot reghoek is die Adafruit FLORA mikroverwerker. Dit bevat baie detail, maar as 'n geheel is dit in die reghoek geleë. Al die komponente wat ons by die FLORA gevoeg het, is onder die groot reghoek.

Die 4 Neopixels kan gesien word gekoppel aan die D6* FLORA -uitset. Die knoppie is gekoppel aan die IO10*, en die polssensor is via die IO12* -poort aan die FLORA gekoppel.

Stap 18: Verdere idees

Daar is baie maniere waarop Breathe Light verder gevoer kan word, en hier is 'n paar voorstelle.

• Maak dit draagbaar: Gebruik 'n kopband of horlosiemantel (soos hierdie) en gebruik geleidende draad om al die draadverbindings te maak.
• Voeg by die anxietyExercise () -funksie om 'n meer visueel aantreklike asemhalingsoefening te skep (soos om meer kleure by te voeg).
• Vervang die individuele NeoPixels met 'n NeoPixel Ring of 'n NeoPixel Array om meer LED's by te voeg en die funksies van beide die heartRateDisplay () en angstoefening () funksies te verhoog.