Pulssensor draagbaar: 10 stappe (met foto's)

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

Projek Beskrywing

Hierdie projek gaan oor die ontwerp en vervaardiging van 'n draagbare wat die gesondheid van die gebruiker wat dit dra, in ag sal neem.

Die doel daarvan is om op te tree soos 'n eksoskelet wat funksioneer om die gebruiker te ontspan en te kalmeer gedurende 'n tydperk van angs of stresvolle situasies deur vibrasie uit te gee in die drukpunte wat ons op die liggaam het.

Die vibrasiemotor gaan aan terwyl die fotoplethysmografiese polssensor gedurende 'n geruime tyd 'n verhoogde reeks versnelde harde pulsasies ontvang. As die polsslag verminder, wat beteken dat die gebruiker bedaar het, sal die trillings stop.

'N Kort besinning as slot

Danksy hierdie projek kon ons 'n deel van die kennis wat in die klasoefeninge opgedoen is, toepas, waarin ons in 'n werklike geval aan verskeie elektriese stroombane werk met verskillende sensors en motors: 'n draagbare wat die gebruiker tydens 'n tydperk van angs of beklemtoonde situasies.

Met hierdie projek het ons nie net die kreatiewe deel ontwikkel tydens die ontwerp van die beskermheer en dit naai nie, maar ook die ingenieurswese -tak, en ons het almal saamgevoeg op een enkele projek.

Ons gebruik ook die elektriese kennis in die praktyk wanneer ons die elektriese stroombaan op die protobord skep en dit na die LilyPad Arduino soldeer.

Voorrade

Fotopletsmografiese polssensor (analoog invoer)

Die polssensor is 'n plug-and-play-polssensor vir Arduino. Die sensor het twee kante; aan die een kant is die LED saam met 'n sensor vir omringende lig geplaas, en aan die ander kant is daar 'n stroombaan. Dit is verantwoordelik vir die versterkings- en geraasonderdrukkingswerk. Die LED aan die voorkant van die sensor word oor 'n aar in ons menslike liggaam geplaas.

Hierdie LED gee lig uit wat direk op die aar val. Die are sal slegs bloedvloei in hulle hê as die hart pomp, so as ons die vloei van bloed monitor, kan ons ook die hartklop monitor. As die bloedvloei bespeur word, sal die omgevingsligsensor meer lig opneem, aangesien dit deur die bloed gereflekteer sal word. Hierdie geringe verandering in ontvangen lig word mettertyd geanaliseer om ons hartklop te bepaal.

Dit het drie drade: die eerste is gekoppel aan die grond van die stelsel, die tweede een +5V toevoerspanning en die derde is die polsende uitsetsignaal.

In die projek word een polssensor gebruik. Dit word onder die pols geplaas sodat dit die harde pulsasies kan opspoor.

Trillingsmotor (analoog uitset)

Hierdie komponent is 'n GS -motor wat vibreer wanneer 'n sein ontvang word. As dit dit nie meer ontvang nie, stop dit.

In die projek word drie vibrasiemotors gebruik om die gebruiker te kalmeer deur drie verskillende ontspanningspunte op die pols en hand.

Arduino Uno

Arduino Uno is 'n oopbron-mikrobeheerder en 'n bord ontwikkel deur Arduino.cc. Die bord is toegerus met stelle digitale en analoog ingang/uitvoer (I/O) penne. Dit het ook 14 digitale penne, 6 analoog penne en is programmeerbaar met die Arduino IDE (Integrated Development Environment) via 'n tipe B USB -kabel.

Elektriese draad

Elektriese drade is geleiers wat elektrisiteit van een plek na 'n ander oordra.

In die projek het ons dit gebruik om die elektriese stroombaan wat op die bakelietplaat gelas is, aan die Arduino -penne te koppel.

Ander materiale:

- Armband

- Swart draad

- Swart kleurstof

- Stof

Gereedskap:

- Sweisaar

- Skêr

- Naalde

- Kartonhandpop

Stap 1:

Eerstens het ons die elektriese stroombaan met behulp van 'n protobord gedoen, sodat ons kon definieer hoe ons die kring wil hê oor watter komponente ons wil gebruik.

Stap 2:

Daarna het ons die laaste kringloop gedoen wat ons in die etalagepop sou sit deur die komponente te soldeer met behulp van 'n bliksolder. Die kring moet soos die fotografie hierbo lyk.

Elke kabel moet aan die korrespondentepoort in die Arduino Uno gekoppel word, en dit word aanbeveel om die elektriese deel van die bedrading te bedek om kortsluitings met behulp van isolasieband te vermy.

Stap 3:

Ons het die kode geprogrammeer met behulp van die Arduino -sagteware en laai dit aan die Arduino met 'n USB -kabel.

// buffer om die lae frekwensies te filter#definieer BSIZE 50 float buf [BSIZE]; int bPos = 0;

// hartklop algoritme

#define THRESHOLD 4 // opsporingsdrempel ongeteken lang t; // laas bespeurde hartklopvlot lastData; int lastBpm;

ongeldige opstelling () {

// initialiseer seriële kommunikasie teen 9600 bis per sekonde: Serial.begin (9600); pinMode (6, UITGANG); // verklaar die vibrator 1 pinMode (11, OUTPUT); // verklaar die vibrator 2 pinMode (9, OUTPUT); // verklaar die vibrator 3}

leemte -lus () {

// lees en verwerk die insette van die sensor op analoog pen 0: float processorData = processData (analogRead (A0));

//Serial.println(processedData); // los hierdie op om die seriële plotter te gebruik

as (verwerkte data> THRESHOLD) // bo hierdie waarde as 'n hartklop beskou word

{as (lastData <THRESHOLD) // die eerste keer dat ons die drempel oortree, bereken ons die BPM {int bpm = 60000 /(millis () - t); if (abs (bpm - lastBpm) 40 && bpm <240) {Serial.print ("Nuwe hartklop:"); Reeks.afdruk (bpm); // wys die bpms Serial.println ("bpm") op die skerm;

if (bpm> = 95) {// as bpm hoër is as 95 of 95 …

analogWrite (6, 222); // vibrator 1 tril

analogWrite (11, 222); // vibrator 2 vibreer analogWrite (9, 222); // vibrator 3 vibreer} anders {// indien nie (bpm is laer as 95) … analogWrite (6, 0); // vibrator 1 vibreer nie analogWrite (11, 0); // vibrator 2 vibreer nie analogWrite (9, 0); // vibrator 3 vibreer nie}} lastBpm = bpm; t = millis (); }} lastData = verwerkData; vertraging (10); }

float processData (int val)

{buf [bPos] = (float) val; bPos ++; as (bPos> = BSIZE) {bPos = 0; } vlot gemiddelde = 0; vir (int i = 0; i <BSIZE; i ++) {gemiddelde+= buf ; } return (float) val - gemiddelde / (float) BSIZE; }

Stap 4:

Tydens die ontwerpproses moes ons die ligging van die drukpunte in die liggaam in ag neem om te weet waar die vibrasiemotors geplaas moet word, en ons het drie daarvan gekies.

Stap 5:

Om die draagbare materiaal te verkry, het ons eers die vleeskleurige polsband met swart kleurstof geverf volgens die instruksies van die produk.

Stap 6:

Sodra ons die polsband gehad het, het ons vier gate in die kartonhandpop gedoen. Drie van hulle is gemaak om die drie vibrasiemotors wat ons in die elektriese stroombaan gebruik het, te onttrek, en die laaste een is gedoen om die polssensor op die polsman se pols te plaas. Daarbenewens het ons ook 'n klein snit aan die polsband gesny om hierdie laaste sensor sigbaar te maak.

Stap 7:

Later het ons 'n laaste gaatjie aan die onderkant van die karton gemaak om die USB -kabel van die rekenaar aan die Arduino -bord te koppel en te ontkoppel om die stroombaan aan te skakel. Ons het 'n laaste toets gedoen om te kyk of alles goed werk.

Stap 8:

Om 'n meer aanpasbare ontwerp aan ons produk te gee, teken en sny ons 'n sirkel in granaatkleur waarin ons 'n paar lyne naai om die elektriese hartklop voor te stel.

Stap 9:

Uiteindelik, toe die swart polsband die vibrasiemotors bedek, het ons drie klein hartjies op die draagbare gesny en vasgewerk om hul ligging te weet.