Зүрхний цохилт хэмжигч бүхий гэрэл түгшүүрийн төхөөрөмжийг амьсгалах: 18 алхам (зурагтай)

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

Дэлхий даяар хөл хөдөлгөөн ихсэх тусам хүн бүр стресст өртөмтгий орчинд байна. Коллежийн оюутнууд стресс, түгшүүрийн эрсдэлд өртөх эрсдэл өндөр байдаг. Шалгалт нь оюутнуудад маш их ачаалалтай байдаг бөгөөд амьсгалын дасгалын тохиргоотой ухаалаг цагийг шалгалтын үеэр ашиглахыг зөвшөөрдөггүй, учир нь тэд мессеж бичиж, интернетэд холбогдох боломжтой байдаг.

"Амьсгалах гэрэл" нь интернет холболтгүй, түгшүүр төвтэй энгийн төхөөрөмж бөгөөд шалгалтанд дуртайяа хүлээн авах болно. Энэ төхөөрөмж нь хэрэглэгчдэд зориулагдаагүй тул түгшүүрийг хянах шаардлагатай хүмүүст тохируулах боломжийг олгодог. Дөрвөн NeoPixel LED -ийг ашигласнаар хэрэглэгч амьсгалын дасгал хийх алхмуудыг дагаж, дасгалын өмнө болон дараа зүрхний цохилтыг хянаж, стрессийн түвшин буурч байгаа эсэхийг тодорхойлох боломжтой болно.

Алхам 1: Шаардлагатай материал, багаж хэрэгсэл

Материал:

1. Adafruit Flora ($ 14.95)
2. Талхны самбар ($ 5.00)
3. Adafruit NeoPixels (4) ($ 7.95)
4. PulseSensor ($ 25.00)
5. Торон хавчуурга (3.95 доллар)
6. Breadboard холбогч утас ($ 3.95)
7. Лити-ион полимер батерей (9.95 доллар)
8. 220 Ом эсэргүүцэл (6.28 доллар)
9. Дарах товчлуур ($ 5.99)
10. Төрөл бүрийн лего ($ 10- $ 40) (Тэмдэглэл: Танд олон лего хэрэггүй)

Нийт зардал: ($ 94- $ 124)

Хэрэгсэл:

1. Arduino Програм хангамж (ҮНЭГҮЙ) - Шаардлагатай
2. Зүү хамрын хавчаар (~ 6 доллар) эсвэл зүсэгч (~ 4 доллар)- Санал болгож байна
3. Гагнуурын хэрэгсэл/материал (~ $ 11)- Нэмэлт

Нийт зардал: ($ 15-17)

Алхам 2: Бэлтгэл ажил

Төслийг эхлүүлж, дээрх материалыг ашиглахаас өмнө ашиглаж буй зүйлийнхээ талаар сайн мэдлэгтэй болох нь чухал юм.

Адафрутын ургамал

Adafruit Flora нь жижиг, энгийн бөгөөд хүчирхэг микроконтроллер бөгөөд эхлэгч болон шинжээчдэд хэрэгтэй. Энэ нь маш жижиг (дөрөвний нэгээс арай том хэмжээтэй) бөгөөд өмсөх боломжтой! Дээрх зураг нь Adafruit Flora -ийн гол диаграммыг харуулж байна. Ургамлын тухай дэлгэрэнгүй мэдээлэл авахыг хүсвэл дараах линкээр орно уу.

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

Adafruit NeoPixels

Adafruit -ийн NeoPixels нь бие даан хаяглах боломжтой RGB LED бөгөөд тусгайлан зүүх зориулалттай. NeoPixels нь гинжин хэлхээтэй байдаг тул хүссэн хэмжээгээрээ олон тооны LED холбохын тулд микроконтроллерт ганц зүү холболт хэрэгтэй болно гэсэн үг юм. Тэднийг Arduino -д кодлох боломжтой боловч NeoPixels -ийг хүссэнээрээ гүйцэтгүүлэхийн тулд онлайн дадлага, судалгаа, жишээ хэрэгтэй болно. Дараах линк дээрх өөр өөр алхамууд нь NeoPixels хэрхэн ажилладаг талаар мэдээлж, Arduino -той кодлох зөвлөмж, жишээг өгдөг тул маш их тустай болно.

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

Пульс мэдрэгч

PulseSensor бол Arduino -ийн зүрхний цохилтын өгөгдлийг цуглуулж, зүрхний цохилтын мэдрэгч юм. Arduino -д татаж авах боломжтой номын сан (удахгүй доор харуулагдах болно) нь PulseSensor -ийг төсөлд хэрэгжүүлэх шуурхай мэргэжилтэн болоход туслах жишээ кодуудтай. Дараах линк нь PulseSensor-ийн талаархи нэмэлт мэдээллийг харуулж, хүмүүсийг эхлүүлэх жижиг төслүүдийн жишээг тайлбарласан болно.

pulsesensor.com/pages/getting-advanced

Arduino номын сан

Код нь Flora -тай тодорхой функц, командуудыг дамжуулахын тулд янз бүрийн цахилгаан эд ангиудыг дараах номын санг Arduino -д суулгах ёстой. Програмыг татаж авахын тулд энэ холбоос эсвэл 'Танилцуулга ба хангамж' хэсэгт байгаа линкийг ашиглана уу

1. PulseSensor тоглоомын талбай

   (Тэмдэглэл: "PulseSensor_BPM" жишээ Arduino файл нь Гэрэл амьсгалах кодыг үүсгэхэд тусалсан)

2. Adafruit NeoPixel номын сан

   (Тэмдэглэл: "Strandtest" жишээ Arduino файл нь Гэрэл амьсгалах кодыг үүсгэхэд тусалсан)

(Тэмдэглэл: Номын сан суулгах талаар нэмэлт мэдээлэл авахыг хүсвэл дараах линкээр орно уу:

GitHub

GitHub бол хүмүүст програм хангамж бүтээх, хуваалцах боломжийг олгодог хүчирхэг платформ юм. Breathe Light -д зориулж бүтээсэн кодыг GitHub -ээр дамжуулан хуваалцдаг бөгөөд эндээс хандах боломжтой. Үүнийг дараа нь 14 -р алхам дахь зааварчилгааны хэсэгт дурдах болно. Дээр дурдсан Arduino номын сан болон төсөлд шаардлагатай жишээг дараах GitHub холбоосоор дамжуулан үзэх боломжтой.

1. Пульс мэдрэгч
2. NeoPixel

GitHub гэж юу болох, яагаад хэрэгтэй болох талаар дэлгэрэнгүй мэдээллийг энэ видеог үзнэ үү.

Алхам 3: Аюулгүй байдал

Аливаа цахилгаан хэлхээг, түүний дотор энэ төсөлд бий болгох схемийг ашиглахдаа төслөө аюулгүй байлгахын тулд цахилгааны аюулгүй байдлын бүх дүрмийг ойлгож, дагаж мөрдөх нь маш чухал юм. Дараах жагсаалтад дагаж мөрдөх хэд хэдэн энгийн алхмуудыг дэлгэрэнгүй харуулав.

1. Цахилгаан хэлхээг зөөж, залгахдаа Flora -г компьютерт бүү залгаарай.
2. Цахилгаан хэлхээнд байгаа утас болон бусад метал эд ангиудад хүрэх үед таны биеэр гүйдэл гүйхгүйн тулд хүчийг унтраасан эсэхийг шалгаарай.
3. Шингэн, хоол хүнс, асгарч болзошгүй бусад зүйлийг хэлхээнээсээ хол байлга.
4. Цахилгааныг асаахаасаа өмнө эвдэрсэн цахилгаан утас байгаа эсэхийг шалгаарай.

АНХААРУУЛГА:

Энэ бол эмнэлгийн төхөөрөмж биш бөгөөд зүрхний цохилтыг үнэн зөв хэмжихэд клиникийн ямар ч нөхцөлд ашиглах ёсгүй. Хэрэв та зүрхний цохилтын үнэн зөв мэдээллийг авахыг хүсч байвал эмчид хандаарай. Энэ бол зүгээр л хүмүүст стрессийг тайлахад туслах хэрэгсэл бөгөөд аливаа өвчнийг оношлоход ашиглах ёсгүй.

Алхам 4: Зөвлөмж ба зөвлөмж

"Амьсгалах гэрэл" бүтээхдээ санаж байх ёстой хэдэн зөвлөмж, зөвлөмжийг доор өгөв.

Алдааг олж засварлах стратеги

1. Хэрэв код зөв ажиллахгүй байгаа бол кодын өөр өөр функц/хэсгүүдийг хувааж, асуудал хаана байгааг тодорхойлохын тулд тэдгээрийг туршиж үзээрэй.
2. Код болон төсөл рүү орохын өмнө Arduino номын санд PulseSensor болон NeoPixels -д өгсөн жишээ кодыг ашиглан төхөөрөмжүүд зөв ажиллаж байгаа эсэхийг шалгаарай.
3. Боломжит хөдөлгөөний олдворыг арилгахын тулд өгөгдөл цуглуулахаас өмнө PulseSensor нь нягт, найдвартай холболттой эсэхийг шалгаарай.
4. Утас холбохдоо төөрөгдөл гаргахгүйн тулд ижил порт руу холбогдохдоо ижил өнгийн утсыг ашигла.
5. Жижиг холбогч кабелийг ашиглан утсыг бэхлээрэй, ингэснээр төхөөрөмж хөдлөхөд холболт тасрахгүй болно.
6. Хэрэв та гагнуурын төмрөөр хангагдсан бол сайн ажиллахгүй байгаа утсан холболтыг аюулгүй болгохын тулд үүнийг ашиглах талаар бодож үзээрэй.

Ойлголт

• Цаг хэмнэхийн тулд утас ашиглахаасаа өмнө загварчлахдаа матрын хавчаараар туршиж үзээрэй.

• Цаг, бухимдлыг хэмнэхийн тулд NeoPixel бүртэй хатуу, тогтмол холболт хийхийн тулд утсыг чангална.

  Лего нь Flora болон батерейны багцыг хамгаалахад маш их тусалдаг

Алхам 5: Угсралт 1а хэсэг

FLORA дээрх #6 портыг холбохын тулд матрын хавчаар ашиглан эхлээрэй. Дараа нь GND портыг холбохын тулд өөр матрын хавчаар ашиглана уу. FLORA дээрх VBATT порттой ижил зүйлийг хий.

Алхам 6: Угсралт 1б хэсэг

Одоо 6 порт руу холбогдсон матрын хавчаарыг NeoPixel дээрх дотогшоо харсан сумтай холбоно уу. GND портын клипийг NeoPixel дээрх (-), VBATT портын хавчаарыг NeoPixel дээрх (+) руу холбоно уу.

Бид энэхүү тохиргоог ашиглан NeoPixel тус бүрийг NeoPixel Adafruit хуудасны зааврыг ашиглан ажиллаж байгаа эсэхийг шалгаж үзсэн.

Алхам 7: Чуулган 2 -р хэсэг

NeoPixels тус бүрийг ажиллагаатай болохыг баталгаажуулсны дараа та Амьсгалах Гэрлийг бүтээж эхлэх боломжтой!

VBATT, #12, #6, GND, #10 дээрх FLORA руу утас холбож эхэл. Төөрөгдөл гаргахгүйн тулд порт бүрт тохирох өнгийг сонгоорой. Бид тэдгээрийг дараагийн алхамуудад талхны самбартай холбох болно.

Алхам 8: Чуулган 3 -р хэсэг

Дараа нь бид NeoPixels -ийн сүлжээг хийж эхлэх болно. Эхний алхам шиг бид эцэст нь (+) -ийг VBATT порт, (-) -ийг GND порт руу холбох бөгөөд сумнууд нь NeoPixels шугамын дохионы урсгалын чиглэлийг харуулна. Би сүүлчийнхээс эхэлж, дээшээ тэмүүлсэн.

Нэгдүгээрт, NeoPixels -д харгалзах өнгөөр утаснуудаа нэмээрэй. Зураг дээр бид VBATT -д цагаан, GND -д ногоон, 6 -р портоос ирж буй дохионы хувьд шар өнгийг ашигласан болохыг харж болно. Жижиг нүхний эргэн тойронд утсыг үнэхээр боож боохын тулд хавчаар ашиглана уу. Хэрэв та зүү хамартай хавчуурга байхгүй бол та кутикул таслагч ашиглаж болно.

(Цаана нь байгаа жижигхэн улаан утсыг дараагийн алхмуудад тайлбарлах болно. Одоогоор санаа зовох хэрэггүй.)

Алхам 9: Чуулган 4 -р хэсэг

Нөгөө NeoPixels -д утсыг эхнийх шигээ нэмээрэй. Сумны шугам нь FLORA дээрх 6 -р портоос гинжний ёроол руу чиглэсэн эсэхийг шалгаарай.

Дараа нь цагаан утас тус бүрийг талхны самбар дээрх (+) голтой, ногоон утсыг талхны самбар дээрх (-) зүүгээр холбоно. Утаснуудыг бэхлэхийн тулд холболтууд бага зэрэг хурцадмал байдалд байгаа эсэхийг шалгаарай.

Алхам 10: 5 -р хэсэг

Одоо GND-ээс ногоон утсыг (-) тээглүүрийн дээд хэсэгт холбоно уу. VBATT портоос цагаан утсыг талхны самбар дээрх (+) тээглүүртэй холбож, No6 шар утсыг NeoPixel сүлжээнийхээ эхэнд холбоно уу.

Нил ягаан утас, улаан утсыг дараа холбоно.

(Доод талын ойролцоох улаан утаснууд нь NeoPixels -ийн хоорондох шар дохионы утаснуудын хооронд хурцадмал байдлыг бий болгоход тусалдаг боловч холболт хэр нягт байгаагаас хамаарч танд хэрэггүй байж магадгүй юм)

Алхам 11: Ассамблей 6 -р хэсэг

Дараа нь бид товчлуурыг талхны самбарт холбоно. Энэ нь зүрхний цохилтын хэмжилт, түгшүүртэй амьсгалын дасгалуудыг эхлүүлэх болно!

Зураг дээр үзүүлсэн шиг товчлуурыг байрлуул. Дараа нь цагаан утсыг ашиглан дээд товчлуурын зүүг (+) руу холбоно уу. 220 Ом эсэргүүцлийг нэг талын доод зүү ба (-) тээглүүрийн хооронд байрлуулна. Эцэст нь, #10 улаан утсыг баруун доод товчлуурын зүү рүү холбоно уу.

Алхам 12: Ассемблей 7 -р алхам

Одоо бид импульсийн мэдрэгчийг холбох болно! Улаан мэдрэгчийн утсыг талхны самбар дээрх (+) голтой, хар мэдрэгчийн утсыг (-) тээглүүрт холбоно уу. Дараа нь 12 -р портоос ирж буй нил ягаан утас, ягаан утсыг хооронд нь холбоно.

Алхам 13: Угсрах алхам 8

Төрөл бүрийн Legos -ийн тусламжтайгаар FLORA -д суух тавцан, литийн батерейны бага зэрэг хөндий хий. Шар утаснуудыг зөв холбохын тулд FLORA -д бага зэрэг хурцадмал байдал байгаа эсэхийг шалгаарай. Үүнийг хийхийн тулд бид дээрх зурагт үзүүлсэн шар өнгийн Легосыг ашигласан.

Lego платформ нь талхны хэмжээнээс хамаарч өөр өөр байх болно, гэхдээ FLORA -ийг тэгшхэн байрлуулж, шар дохионы утаснуудад бага зэрэг хурцадмал байдал, зайны хайрцгийг оруулах хөндий байгаа эсэхийг шалгаарай.

Алхам 14: Угсралт Алхам 9

Угсралтыг дуусгахын тулд талхны хавтангийн дэргэдэх FLORA -тай Lego платформыг нэмнэ үү. Батерейны багцыг FLORA руу холбоно уу.

Алхам 15: Ассемблей 10 -р алхам: Кодоо оруулаад угсралтаа дуусга

Эцсийн алхам бол энэ кодыг Breathe Light -д байршуулах явдал юм. Кодыг байршуулсны дараа FLORA -ийн дунд ON товчлуур идэвхжсэн үед Breathe Light нь зөөврийн байдлаар ажиллах ёстой!

GitHub -аас Flora руу хэрхэн код авах вэ

1. GitHub вэбсайт руу орохын тулд дээрх холбоосыг ашиглана уу.

2. "Clone эсвэл Татаж авах" дээр дарна уу.

   "ZIP татаж авах" дээр дарна уу

3. Татаж авсан zip файлыг компьютер дээрээ хүссэн газар хадгална уу.
4. Arduino дээр "Breathe_Light_V3.0" файлыг нээнэ үү.
5. Arduino -ийн дээд талын "Хэрэгсэл" хэсэгт "Board:" руу очоод "Adafruit Flora" -г сонгоно уу.
6. Эцэст нь (Flora таны компьютерт холбогдсон) "Байршуулах" дээр дарна уу (Дэлгэцийн дээд хэсэгт байгаа баруун сум)

Дээрх алхамуудыг хийсний дараа кодыг Flora -д байршуулах ёстой. Flora -г компьютерээс салгаж, Breathe Light ашиглахад бэлэн боллоо!

Алхам 16: Ассемблей Алхам 11: Кодын тайлбар

Код нь үүнийг хийдэг:

Нэгдүгээрт, код нь тухайн хүний зүрхний цохилтыг PulseSensor ашиглан цуглуулдаг бөгөөд үүнийг дараалсан дөрвөн хувийн NeoPixels -ээр харуулдаг. Зүрхний цохилт ямар байгааг илрүүлсний үндсэн дээр тодорхой цуврал LED/өнгийг харуулах болно. Жишээлбэл, хэрэв зүрхний цохилт 76 байвал цэнхэр өнгөтэй 3 NeoPixel байх болно. Эдгээр өнгө/босгыг тухайн төхөөрөмж дээрх наалт ашиглан (тэдний дээр харуулсан) өгснөөр тэдний зүрхний цохилт ямар байгааг мэдэх боломжтой болно.

Дараа нь зүрхний цохилтыг илрүүлсний дараа сэтгэлийн түгшүүрийн дасгал хийдэг бөгөөд энэ нь гүнзгий, удаан амьсгалах, гаргахад тусалдаг. Энэ дасгалын эхэнд бүх дөрвөн LED нь ногоон өнгөтэй байна. Дасгал үргэлжилж байх үед LED нь нэг нэгээр нь цэнхэр болж, тухайн объект амьсгалах ёстой цагтай тохирч байна. Дөрвөн LED гэрлийг асаасны дараа сэдэв нь амьсгаагаа дарж, LED нь ногоон болж эргэж ирмэгц аажмаар амьсгалаа гаргаж чаддаг. Сэтгэл түгшээх дасгалыг хийсний дараа код нь тухайн хүний зүрхний цохилтыг дахин илрүүлж, тайвшруулж чадсан эсэхийг тодорхойлох болно.

Алхам 17: Хэлхээ диаграм

Энэхүү схемийг EAGLE дээр хийсэн болно. Том тэгш өнцөгт доторх бүх зүйл бол Adafruit FLORA микропроцессор юм. Энэ нь маш олон нарийн ширийн зүйлтэй боловч бүхэлдээ тэгш өнцөгт дотор багтсан болно. Бидний FLORA -д нэмсэн бүх бүрэлдэхүүн хэсгүүд нь том тэгш өнцөгт дор байрладаг.

4 неопикселийг D6* FLORA гаралттай холбож харж болно. Товчлуур нь IO10*, Пульс мэдрэгч нь IOR12* портоор дамжин FLORA -тай холбогдсон байна.

Алхам 18: Цаашдын санаа

Гэрлийг амьсгалах олон арга зам байдаг бөгөөд эндээс хэд хэдэн зөвлөмжийг энд оруулав.

• Үүнийг өмсөх боломжтой болгох: Толгойн боолт эсвэл цагны ханцуйвч (жишээ нь), бүх утас холболтыг хийхийн тулд дамжуулагч утас ашиглана уу.
• Илүү харагддаг сэтгэл татам амьсгалын дасгал (илүү олон өнгө нэмэх гэх мэт) бий болгохын тулд сэтгэлийн түгшүүртэйExercise () функцийг нэмээрэй.
• Илүү олон LED нэмж, heartRateDisplay () болон сэтгэлийн түгшүүрийн дасгал () функцуудын аль алиных нь чадварыг нэмэгдүүлэхийн тулд тус тусдаа NeoPixels -ийг NeoPixel Ring эсвэл NeoPixel массиваар солино.