Нүд ирмэх мэдрэгч: 6 алхам (зурагтай)

2024 Зохиолч: John Day | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2024-01-30 11:01

Энэхүү зааварчилгаа нь өөрчлөгдсөн AD8232 ЭКГ (электрокардиограм) мэдрэгч, LM324-N дөрвөлсөн оп-өсгөгч, Arduino Uno R3, гар хийцийн толгойн туузаар хэрхэн "нүд ирмэх детектор" хийх талаар тайлбарласан болно.

Детектор нь хоёр гаралттай … нэг нь зүүн нүдээ нүдээ ирмэх үед, нөгөө нь баруун тийш ирэхэд.

Хоёр нүдийг хамарсан ердийн анивчихыг үл тоомсорлодог.

Энэ хэлхээний өргөдөлд дараахь зүйлс орно.

• тоглоомын интерфэйсүүд
• туслах технологи

Цөөхөн багаж хэрэгсэл хэрэгтэй болно … зөвхөн гагнуурын төмөр, хурц хутга.

Буцаах боломжтой мэдрэгчийн өөрчлөлт нь танд дараахь зүйлийг шаарддаг.

• хоёр замыг хайчилж ав
• хоёр гагнуурын гүүр/шорт нэмнэ
• богино утсан холбоос нэмнэ үү

Бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн тооцоолсон өртөг нь 15.00 доллар юм

Зураг

• Хавтасны зураг дээр нүд ирмэх детекторыг ойроос харж болно
• Зураг 2 нь туузны ойролцоо байрлалыг харуулав.
• Видео нь нүд ирмэх детектор ажиллаж байгааг харуулж байна. Нүд бүрт дараалсан гурван ирмэг хийдэг.

Алхам 1: эд ангиудын жагсаалт

Дараах хэсгүүдийг https://www.aliexpress.com/ дээрээс авсан болно.

• 1 зөвхөн AD8232 ЭКГ зүрхний монитор модуль
• Зөвхөн 1 Arduino Uno R3

Дараахь хэсгүүдийг орон нутгаас авсан болно.

• Зөвхөн 1 LM324 quad-op-amp
• 1 ердөө 220 к ом эсэргүүцэл 1/8 ватт
• 1/8 ваттын хүч чадалтай 2 л 120 к ом эсэргүүцэл
• 1 зөвхөн 15K ом эсэргүүцэл 1/8 ватт
• Зөвхөн 10K ом эсэргүүцэлтэй 1/8 ватт
• 1 ердөө 1200 ом эсэргүүцэл 1/8 ватт

Гар дээр байгаа бусад зүйлс:

• талх
• гацсан зэс утас
• гагнуур

Бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн тооцоолсон өртөг нь 15 доллар юм

Алхам 2: Хэлхээ

"Нүд ирмэх детектор" схемийг 1 -р зурагт үзүүлэв

Энэхүү хэлхээнд AD8232 ECG зүрхний мэдрэгчийн модуль, LM324 quad-op-amp, Arduino Uno R3, хэд хэдэн резистор, хоёр LED орно.

AD8232 -ийн гаралтын долгионы хэлбэр нь ойролцоогоор 1.5 вольтын тогтмол гүйдэлтэй байдаг.

Зүүн нүд нүд ирмэх үед AD8232 гаралтын долгионы хэлбэр 3.3 вольт руу дээшлэх болно. Долгионы хэлбэр 2.8 вольтоос хэтэрсэн тохиолдолд зүүн ирмэгийн харьцуулагчийн гаралт 2-р зурагт үзүүлсэн шиг тэгээс 5 вольт болж өөрчлөгддөг.

Баруун нүд ирмэх үед AD8232 гаралтын долгионы хэлбэр нь тэг вольт руу унадаг. Долгионы хэлбэр 0.2 вольтоос доош унах үед баруун ирмэгийн харьцуулагчийн гаралт 3-р зурагт үзүүлсэн шиг тэгээс 5 вольт болж өөрчлөгддөг.

Ердийн анивчих нь гаралтанд ямар ч нөлөө үзүүлэхгүй, учир нь тэдгээр нь хоёр ижил төстэй ирмэгийн утгатай тэнцэх бөгөөд AD8232 гаралт нь хоёр эсрэг чиглэлд нэгэн зэрэг явах боломжгүй юм.

AD8232-ийг гель бүрсэн ЭКГ-ын дэвсгэр болон тугалган утаснуудаар нийлүүлдэг. Хэд хэдэн удаа хэрэглэсний дараа дэвсгэр нь унах хандлагатай байдаг. Үүнийг эсэргүүцэхийн тулд би хуучин оосор, хилэнгээр хийсэн туузанд хэдэн цагаан тугалган ган дэвсгэр хавсаргасан. Энэхүү толгойн туузыг хэрхэн яаж бүтээх талаар энэ зүйлийн бусад хэсэгт тайлбарласан болно.

Алхам 3: AD8232 хэлхээний өөрчлөлт

Өөрчлөгдөөгүй хэлхээний самбарыг 1 -р зурагт үзүүлэв

Зүрхний монитор болгон ашиглах үед ЭКГ -ийн залгуурыг дараах байдлаар холбоно.

• Баруун гар нь RA -тай холбогдсон байна
• Зүүн гар нь LA -тай холбогдсон байна
• Баруун хөл нь RL -тай холбогдсон байна

Өөрчилсөн хэлхээний самбарыг 2 -р зурагт үзүүлэв

Өөрчлөлт хийсний дараа удирдагчид дараахь болно.

• Баруун хөмсөг нь RA -тай холбогдсон байна
• Зүүн хөмсөг нь LA -тай холбогддог
• Магнай нь RL -тэй холбогдсон байна

Анхны хэлхээ

Зүрхний анхны мониторын хялбаршуулсан блок диаграммыг 3 -р зурагт үзүүлэв.

Энэхүү диаграмыг Sparkfun "Зүрхний хяналт" схемийн [1] бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн утгыг AD8232 "Функциональ блок диаграмм" [2] -тай нийцүүлэн бүтээсэн болно.

Зүрхний монитор болгон ашиглах үед AD8232 багажийн өсгөгчийн оролт хоёулаа 3.3 вольтын тэжээлийн төмөр замд 10M резистороор холбогддог. Гэсэн хэдий ч багажийн өсгөгч нь хоёр оролт нь төмөр замын дунд потенциалын ойролцоо байхаас нааш ажиллахгүй.

Төмөр замын дунд потенциалыг RLD (баруун хөлийн хөтөч) -ээс жижигхэн (10uA) гүйдэл рүү хөл рүү оруулах замаар олж авдаг. Бид таны биеийг резисторын нэг болгон ашиглан хүчдэл хуваагчийг үр дүнтэй бүтээсэн.

RLD хар тугалгын жинхэнэ зорилгыг AD8232 мэдээллийн хуудсан дээр тайлбарласан болно … Би үүнийг өөр өнцгөөс харж байна.

Өөрчлөгдсөн хэлхээ

Хэлхээний өөрчлөлтийн блок схемийг 3 -р зурагт үзүүлэв.

Нүд ирмэх мэдрэгч нь зүрхний цохилтыг хайхын оронд цахилгаан потенциалын ялгааг хайж байна. Тиймээс энэ нь үргэлж бүрэн ажиллагаатай байх ёстой … багажийн өсгөгчийн хоёр оролт нь Vref (1.5 вольт) гэх мэт төмөр замын дунд потенциалтай холбогдсон байх ёстой.

Үүнд 10M резистор хоёуланг нь 3.3 вольтын тэжээлд холбосон замыг хайчилж, жижиг утсан холболтын тусламжтайгаар зүсэлтийн төгсгөлийг Vref -тэй холбож болно. Хэмжих хэрэгслийн өсгөгчийн оролт хоёулаа төмөр замын дунд потенциалд байгаа бөгөөд AD8232 гаралт нь 1.5 вольтын тогтмол гүйдэлтэй байна гэсэн үг юм.

Бидэнд RLD хар тугалга хэрэггүй … энэ утсыг ашиглан биеийнхээ дунд шатны ачааллыг нэмэгдүүлэх замаар системийн CMRR (нийтлэг горимоос татгалзах коэффициент) -ийг сайжруулцгаая. Энэ замыг AD8232 RLD зүү болгон хайчилж, захыг Vref -тэй холбосноор хүрч болно.

AD8232 мэдээллийн хуудсанд хоёр туйлт хэлхээг ашиглахдаа RLD ба RLDF (баруун хөлийн хөтчийн эргэх холбоо) тээглүүрийг богиносгохыг зөвлөж байна. Эдгээр хоёр тээглүүрийг холбосон конденсаторыг богиносгосноор үүнийг олж авдаг.

Ашигласан материал

[1]

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

[2]

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

Алхам 4: Толгойн боолт

Толгойн туузыг урт оосортой урт оосор, зарим хилэн дэгээгээр хийсэн байв. Барилгын ажлын дэлгэрэнгүйг 1..4 зурагт үзүүлэв

Дэрийг нимгэн цагаан тугалга хавтангаар хийсэн … Би хуучин будагны ёроолыг ашигласан … мөн ижил цагаан тугалга хавтангаас зүссэн нарийн хавчаараар оосортой холбосон. Энэ нь дэрнүүд нь туузны эргэн тойронд гулсах боломжийг олгодог.

Металл дэвсгэрийн ирмэгийг файлаар бүдгэрүүлж, контактын гадаргууг бага зэрэг зүлгэнэ. Зүрхний мониторыг гагнах нь метал хавтангуудыг ил гаргахад хүргэдэг.

Уг дэвсгэр нь арьсанд сайн наалддаг байх нь чухал … Эмчилгээний зориулалттай гель хэрэглэхийг зөвлөж байна, гэхдээ гарын чийгшүүлэгч бас ажилладаг болохыг олж мэдсэн.

Жийргэвчийн хэмжээ тийм ч чухал биш … Би түүнээс хойш зайны хэмжээг ойртуулж туршиж байхдаа өргөнийг нь багасгасан … хэмжээг хоёр дахин багасгах нь ямар ч ялгаагүй юм.

Алхам 5: Програм хангамж

Зааварчилгаа

Хавсаргасан "wink_detector_4.ino" файлыг Arduino дээрээ байршуулаад ажиллуулна уу.

Тэмдэглэл

Код нь маш энгийн … энэ нь зүгээр л нүд ирмэх детекторын хоёр гаралт тус бүрээс санал асуулга авч, харьцуулагч байдал өөрчлөгдөх бүрт тохирох LED-ийг анивчдаг.

Гэхдээ нэг зүйл байдаг … хүчтэй ирмэх нь эсрэг талын LED анивчдаг.

Зураг 1 дээрх дээд мөр нь зүүн нүдний хүчтэй ирмэгийн дараа AD8232 гаралтыг тэг вольт хүртэл бууруулж байгааг харуулж байна. Баруун нүдний харьцуулагч (доод ул мөр) үүнийг баруун ирмэг гэж харж, хуурамч гаралт үүсгэдэг.

Фото 2 нь зүүн тийш хүчтэй ирмэхийн тулд харьцуулагчийн гаралтыг харуулав. Баруун талын харьцуулагч нь зүүн ирмэг эхэлснээс хойш 800mS хуурамч гаралт үүсгэсээр байна.

Үүнийг даван туулахын тулд програм хангамжийн шийдлийг ашигладаг … нүд ирмэх анхны детектор нь бусад детекторыг 1 секундын турш идэвхгүй болгодог. Энэ хугацааг кодын толгой хэсэгт тохируулж болно.

Алхам 6: Дүгнэлт

Энэхүү зааварчилгаанд Sparkfun AD8232 "Зүрхний монитор" -ыг "Нүдээ анивчлагч" болгон хэрхэн хөрвүүлэх талаар тайлбарласан болно.

Тохируулж болох толгойн туузны барилгын дэлгэрэнгүй мэдээллийг мөн өгсөн болно.

Arduino код нь хүчтэй ирмэх үед AD8232 гаралт хэтрүүлснээс болж хуурамч триггерүүдийг арилгадаг.

Энэ хэлхээний өргөдөлд дараахь зүйлс орно.

• тоглоомын интерфэйсүүд
• туслах технологи

Бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн тооцоолсон өртөг нь 15.00 доллар юм

Миний бусад зааварчилгааг үзэх бол энд дарна уу.