instructables Life Arduino Biosensor 설명서

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1 인스트럭터블 라이프 아두이노 바이오센서

2 라이프 아두이노 바이오센서

8 회로 파트 1 – 피에조 버튼 배치

인스트럭터블 라이프 아두이노 바이오센서

라이프 아두이노 바이오센서

넘어져서 일어나지 못한 적이 있습니까? 그렇다면 Life Alert(또는 다양한 경쟁 장치)가 좋은 선택이 될 수 있습니다! 그러나 이러한 장치는 연간 $400-$500 이상의 가입 비용으로 비싸다. Life Alert 의료 경보 시스템과 유사한 장치를 휴대용 바이오센서로 만들 수 있습니다. 우리는 이 바이오센서에 시간을 투자하기로 결정했습니다. 공동체에 속한 사람들, 특히 넘어질 위험이 있는 사람들이 안전한 것이 중요하다고 생각했기 때문입니다. 우리의 특정 프로토타입은 착용할 수 없지만 넘어지거나 갑작스러운 움직임을 감지하는 데 사용하기 쉽습니다. 움직임이 감지되면 장치는 사용자가 경보음을 울리기 전에 터치 스크린의 "괜찮습니까?" 버튼을 눌러 근처에 있는 간병인에게 도움이 필요하다고 경고합니다.
용품
Life Arduino 하드웨어 회로에는 최대 $107.90를 추가하는 XNUMX개의 구성 요소가 있습니다. 이러한 회로 구성 요소 외에도 서로 다른 부품을 함께 연결하려면 작은 전선이 필요합니다. 이 회로를 만드는 데 다른 도구가 필요하지 않습니다. 코딩 부분에는 Arduino 소프트웨어와 Github만 필요합니다.
구성 요소

하프 사이즈 브레드보드(2.2″ x 3.4″) – $5.00
피에조 버튼 – $1.50
저항성 터치 스크린이 있는 Arduino용 2.8″ TFT 터치 실드 – $34.95
9V 배터리 홀더 – $3.97
아두이노 우노 레브 3 – $23.00
가속도계 센서 – $23.68
아두이노 센서 케이블 – $10.83
9V 배터리 – $1.87
브레드보드 점퍼 와이어 키트 – $3.10
총 비용: $107.90

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

준비

이 프로젝트를 만들려면 Arduino 소프트웨어로 작업하고 Arduino 라이브러리를 다운로드하고 GitHub에서 코드를 업로드해야 합니다.

Arduino IDE 소프트웨어를 다운로드하려면 다음을 방문하십시오. https://www.arduino.cc/en/main/software.
이 프로젝트의 코드는 다음에서 다운로드할 수 있습니다. https://github.com/ad1367/LifeArduino., LifeArduino.ino로.

안전 고려 사항

고지 사항: 이 장치는 아직 개발 중이며 모든 낙상을 감지하고 보고할 수 없습니다. 넘어질 위험이 있는 환자를 모니터링하는 유일한 방법으로 이 장치를 사용하지 마십시오.

감전의 위험을 피하기 위해 전원 케이블이 분리될 때까지 회로 설계를 수정하지 마십시오.
열린 물 근처나 젖은 표면에서 장치를 작동하지 마십시오.

외부 배터리에 연결할 때 회로 부품이 장기간 사용하거나 부적절하게 사용하면 가열되기 시작할 수 있다는 점에 유의하십시오. 장치를 사용하지 않을 때는 전원을 분리하는 것이 좋습니다.
낙하 감지용으로만 가속도계를 사용하십시오. 전체 회로가 아닙니다. 사용된 TFT 터치스크린은 충격을 견딜 수 있도록 설계되지 않았으며 부서질 수 있습니다.

팁과 요령

문제 해결 팁

모든 것을 올바르게 연결했지만 수신 신호를 예측할 수 없는 경우 Bitalino 코드와 가속도계 사이의 연결을 강화해 보십시오.
때로는 여기에서 불완전한 연결이 눈에는 보이지 않지만 의미 없는 신호가 됩니다.

가속도계의 높은 수준의 배경 소음으로 인해 저역 통과를 추가하고 싶을 수 있습니다.
신호를 더 깨끗하게 만드는 필터. 그러나 LPF를 추가하면 선택한 주파수에 정비례하여 신호의 크기가 크게 줄어듭니다.

올바른 라이브러리가 Arduino에 로드되었는지 확인하려면 TFT 터치스크린의 버전을 확인하십시오.
터치스크린이 처음에 작동하지 않으면 모든 핀이 Arduino의 올바른 지점에 연결되었는지 확인하십시오.

터치스크린이 여전히 코드와 함께 작동하지 않으면 기본 ex를 사용해 보십시오.ampArduino의 코드는 여기에서 찾을 수 있습니다.

추가 옵션

터치스크린이 너무 비싸거나 부피가 크거나 배선하기 어려운 경우 수정된 코드를 사용하여 Bluetooth 모듈과 같은 다른 구성 요소로 대체할 수 있습니다.

가속도계 이해

Bitalino는 정전식 가속도계를 사용합니다. 우리가 작업하고 있는 것을 정확히 이해할 수 있도록 분해해 봅시다. 정전 용량이란 움직임에 따른 정전 용량의 변화에 의존한다는 것을 의미합니다. 커패시턴스는 전하를 저장하는 구성 요소의 능력이며 커패시터의 크기 또는 커패시터의 두 판이 가까워짐에 따라 증가합니다. 정전식 가속도계가 발전합니다.tage 질량을 사용하여 두 판의 근접도; 가속이 질량을 위아래로 움직일 때 축전기 판을 다른 판에 더 가깝게 또는 더 가깝게 당기고 정전 용량의 변화는 가속으로 변환할 수 있는 신호를 생성합니다.

회로 배선

Fritzing 다이어그램은 Life Arduino의 다양한 부품이 함께 연결되는 방법을 보여줍니다. 다음 12단계에서는 이 회로를 연결하는 방법을 보여줍니다.

회로 파트 1 – 피에조 버튼 배치

피에조 버튼을 브레드보드에 단단히 부착한 후 상단 핀(12행)을 접지에 연결합니다.
다음으로 피에조의 하단 핀(16행)을 Arduino의 디지털 핀 7에 연결합니다.

회로 파트 3 – 실드 핀 찾기

다음 단계는 Arduino에서 TFT 스크린으로 연결해야 하는 8개의 핀을 찾는 것입니다. 디지털 핀 13-5 및 XNUMXV 전원을 연결해야 합니다.
팁: 화면은 실드이므로 Arduino 위에 직접 연결할 수 있으므로 실드를 뒤집어 이 핀을 찾는 것이 도움이 될 수 있습니다.

실드 핀 배선

다음 단계는 브레드보드 점퍼 와이어를 사용하여 쉴드 핀을 연결하는 것입니다. 구멍이 있는 어댑터의 암컷 끝을 3단계에 있는 TFT 화면 뒷면의 핀에 연결해야 합니다. 그런 다음 8개의 디지털 핀 전선을 해당 핀(13-XNUMX)에 연결해야 합니다.
팁: 서로 다른 색상의 전선을 사용하여 각 전선이 올바른 핀에 연결되도록 하는 것이 좋습니다.

아두이노에 5V/GND 배선하기

다음 단계는 전원과 접지를 브레드보드에 연결할 수 있도록 Arduino의 5V 및 GND 핀에 와이어를 추가하는 것입니다.
팁: 모든 색상의 와이어를 사용할 수 있지만 전원용 빨간색 와이어와 접지용 검은색 와이어를 지속적으로 사용하면 나중에 회로 문제를 해결하는 데 도움이 될 수 있습니다.

브레드보드에 5V/GND 배선하기

이제 이전 단계에서 연결한 빨간색 선을 보드의 빨간색(+) 스트립에 연결하여 브레드보드에 전원을 추가해야 합니다. 와이어는 세로 스트립의 아무 곳이나 갈 수 있습니다. 검은색 와이어로 반복하여 검은색(-) 스트립을 사용하여 보드에 접지를 추가합니다.

보드에 5V 스크린 핀 배선

이제 브레드보드에 전원이 공급되었으므로 TFT 화면의 마지막 와이어를 브레드보드의 빨간색(+) 스트립에 연결할 수 있습니다.

ACC 센서 연결

다음 단계는 그림과 같이 가속도계 센서를 BITalino 케이블에 연결하는 것입니다.

BITalino 케이블 배선

BITalino Accelerometer에서 회로에 연결해야 하는 세 개의 와이어가 있습니다. 빨간색 전선은 브레드보드의 빨간색(+) 스트립에 연결하고 검은색 전선은 검은색(-) 스트립에 연결해야 합니다. 보라색 선은 아두이노의 아날로그 핀 A0에 연결해야 합니다.

홀더에 배터리 넣기

다음 단계는 그림과 같이 9V 배터리를 배터리 홀더에 간단히 넣는 것입니다.

회로에 배터리 팩 부착

그런 다음 배터리 홀더에 덮개를 삽입하여 배터리가 제자리에 단단히 고정되었는지 확인합니다. 그런 다음 배터리 팩을 그림과 같이 Arduino의 전원 입력에 연결합니다.

컴퓨터에 연결

코드를 회로에 업로드하려면 USB 코드를 사용하여 Arduino를 컴퓨터에 연결해야 합니다.

코드 업로드

아름다운 새 회로에 코드를 업로드하려면 먼저 USB가 컴퓨터를 Arduino 보드에 제대로 연결하는지 확인하십시오.

Arduino 앱을 열고 모든 텍스트를 지웁니다.
Arduino 보드에 연결하려면 도구 > 포트로 이동하고 사용 가능한 포트를 선택합니다.
GitHub를 방문하여 코드를 복사하고 Arduino 앱에 붙여넣습니다.
코드를 작동시키려면 터치스크린 라이브러리를 "포함"해야 합니다. 이렇게 하려면 도구 > 라이브러리 관리로 이동하여 Adafruit GFX 라이브러리를 검색합니다. 그 위에 마우스를 놓고 팝업되는 설치 버튼을 클릭하면 시작할 준비가 된 것입니다.
마지막으로 파란색 툴바에서 업로드 화살표를 클릭하고 마법 같은 일이 일어나는 것을 지켜보세요!

완성된 수명 아두이노 회로

코드가 올바르게 업로드되면 USB 케이블을 분리하여 Life Arduino를 휴대할 수 있습니다. 이 시점에서 회로가 완성되었습니다!

회로도

EAGLE에서 만든 이 회로도는 Life Arduino 시스템의 하드웨어 배선을 보여줍니다. Arduino Uno 마이크로프로세서는 2.8인치 TFT 터치스크린(디지털 핀 8-13), 압전 스피커(핀 7) 및 BITalino 가속도계(핀 A0)에 전원을 공급하고 접지하고 연결하는 데 사용됩니다.

회로 및 코드 – 함께 작업

회로가 생성되고 코드가 개발되면 시스템이 함께 작동하기 시작합니다. 여기에는 가속도계가 큰 변화(추락으로 인한)를 측정하도록 하는 것이 포함됩니다. 가속도계가 큰 변화를 감지하면 터치스크린에 "Are You Okay"라고 표시되고 사용자가 누를 수 있는 버튼이 제공됩니다.

사용자 입력

사용자가 버튼을 누르면 화면이 녹색으로 바뀌고 "예"라고 표시되어 사용자가 괜찮다는 것을 시스템에서 알 수 있습니다. 사용자가 버튼을 누르지 않으면 넘어질 가능성이 있음을 나타내며 피에조 스피커에서 소리가 납니다.

추가 아이디어

Life Arduino의 기능을 확장하려면 피에조 스피커 대신 블루투스 모듈을 추가하는 것이 좋습니다. 그렇게 하면 넘어진 사람이 터치스크린 프롬프트에 응답하지 않을 때 블루투스 장치를 통해 지정된 간병인에게 경고가 전송되어 확인할 수 있도록 코드를 수정할 수 있습니다.