Пульс мэдрэгчийг зүүх боломжтой: 10 алхам (зурагтай)

2024 Зохиолч: John Day | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2024-01-30 11:02

Төслийн тодорхойлолт

Энэхүү төсөл нь өмсөж буй хэрэглэгчийн эрүүл мэндийг харгалзан үзэх зориулалттай зүүж бүтээх, бүтээх тухай юм.

Түүний зорилго бол экзоскелет шиг ажиллах явдал бөгөөд энэ нь түгшүүртэй эсвэл стресстэй нөхцөл байдлын үед хэрэглэгчийг тайвшруулж, тайвшруулах явдал юм.

Фотофлетографийн импульсийн мэдрэгч хэсэг хугацаанд өндөр хурдтай хатуу импульс авах үед чичиргээний хөдөлгүүр асах болно. Импульсийн хурд буурч, хэрэглэгч тайвширсан гэсэн үг бол чичиргээ зогсох болно.

Дүгнэлт болгон богинохон тусгал

Энэхүү төслийн ачаар бид янз бүрийн мэдрэгч, мотор ашиглан хэд хэдэн цахилгаан хэлхээн дээр ажилладаг ангийн дасгалуудаас олж авсан мэдлэгийнхээ нэг хэсгийг бодит амьдрал дээр хэрэгжүүлэх боломжтой болсон. стресстэй нөхцөл байдал.

Энэхүү төслийн тусламжтайгаар бид зөвхөн ивээн тэтгэгчийг зохион бүтээх, оёх явцад бүтээлч хэсгийг боловсруулаад зогсохгүй инженерийн салбарыг бүтээж, бүгдийг нь нэг төсөл дээр нэгтгэсэн.

Мөн бид протобоард дээр цахилгаан хэлхээг үүсгэж, эд ангиудыг гагнах LilyPad Arduino руу шилжүүлэхдээ цахилгаан мэдлэгийг практикт хэрэгжүүлдэг.

Хангамж

Photoplethysmographic импульсийн мэдрэгч (Аналог оролт)

Импульс мэдрэгч нь Arduino-ийн зүрхний цохилтын мэдрэгч юм. Мэдрэгч нь хоёр талтай, нэг талд нь LED -ийг орчны гэрэл мэдрэгчтэй, нөгөө талд нь хэлхээтэй байдаг. Энэ нь дуу чимээг нэмэгдүүлэх, сайжруулах ажлыг хариуцдаг. Мэдрэгчийн урд талын LED нь бидний хүний биеийн судлын дээгүүр байрладаг.

Энэхүү LED нь судал дээр шууд тусдаг гэрэл ялгаруулдаг. Зүрх судасны цохилт өгөх үед судлууд дотроо цусны урсгалтай байдаг тул хэрэв бид цусны урсгалыг хянаж байвал зүрхний цохилтыг хянах боломжтой болно. Хэрэв цусны урсгал илэрсэн бол орчны гэрлийн мэдрэгч илүү их гэрэл авах болно, учир нь тэдгээр нь цусны тусгал болно, хүлээн авсан гэрлийн энэхүү бага зэргийн өөрчлөлтийг цаг хугацааны явцад шинжилж, бидний зүрхний цохилтыг тодорхойлдог.

Энэ нь гурван утастай: эхнийх нь системийн газардуулгатай холбогдсон, хоёр дахь нь +5В тэжээлийн хүчдэл, гурав дахь нь импульсийн гаралтын дохио юм.

Төсөлд нэг импульс мэдрэгч ашигладаг. Бугуйн доор байрлуулсан тул хатуу лугшилтыг илрүүлж чадна.

Чичиргээт мотор (Аналог гаралт)

Энэ бүрэлдэхүүн хэсэг нь дохио хүлээн авах үед чичиргээ үүсгэдэг тогтмол гүйдлийн хөдөлгүүр юм. Дахиж хүлээж авахгүй бол зогсдог.

Төсөлд бугуй, гар дээр байрлах гурван өөр тайвшруулах цэгээр дамжуулан хэрэглэгчийг тайвшруулахын тулд гурван чичиргээ мотор ашигладаг.

Ардуино Уно

Arduino Uno нь нээлттэй эх сурвалжтай микроконтроллер бөгөөд Arduino.cc-ийн боловсруулсан самбар бөгөөд дижитал болон аналог оролт/гаралтын (I/O) зүүгээр тоноглогдсон байдаг. Энэ нь бас 14 дижитал тээглүүр, 6 аналог пинтэй бөгөөд B төрлийн USB кабелиар Arduino IDE (Хөгжлийн нэгдсэн орчин) програмчлагдах боломжтой.

Цахилгаан утас

Цахилгааны утас бол цахилгаан дамжуулалтыг нэг газраас нөгөө рүү дамжуулдаг дамжуулагч юм.

Төсөлд бид тэдгээрийг Bakelite хавтан дээр гагнаж буй цахилгаан хэлхээг Arduino тээглүүрт холбоход ашигласан.

Бусад материал:

- Бугуйвч

- Хар утас

- Хар будаг

- Даавуу

Хэрэгсэл:

- Гагнуурчин

- Хайч

- Зүү

- Картон гар манекен

1-р алхам:

Нэгдүгээрт, бид цахилгаан хэлхээг протобоард ашиглан хийсэн бөгөөд ингэснээр хэлхээг ямар бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг ашиглахыг хүсч байгаагаа тодорхойлох боломжтой болно.

Алхам 2:

Дараа нь бид цагаан тугалга ашиглан бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг гагнах замаар манекен дотор хийх эцсийн хэлхээгээ хийв. Хэлхээ нь дээрх гэрэл зураг шиг харагдах ёстой.

Кабель бүрийг Arduino Uno дахь корреспондент портод холбох ёстой бөгөөд тусгаарлагч соронзон хальс ашиглан богино холболт хийхээс зайлсхийхийн тулд утсыг цахилгааны хэсгийг таглахыг зөвлөж байна.

Алхам 3:

Бид кодыг Arduino програм хангамж ашиглан програмчилж, USB кабель ашиглан Arduino руу цэнэглэв.

// бага давтамжийг шүүх буфер#тодорхойлох BSIZE 50 float buf [BSIZE]; int bPos = 0;

// зүрхний цохилтын алгоритм

#define THRESHOLD 4 // илрүүлэх босго тэмдэггүй урт t; // хамгийн сүүлд илрүүлсэн зүрхний цохилт float lastData; int lastBpm;

хүчингүй тохиргоо () {

// цуваа холболтыг секундэд 9600 битээр эхлүүлэх: Serial.begin (9600); pinMode (6, OUTPUT); // вибраторыг зарлах 1 pinMode (11, OUTPUT); // вибраторыг 2 pinMode (9, OUTPUT); // доргиулагчийг зарлах 3}

void loop () {

// аналог зүү 0 дээрх мэдрэгчийн оролтыг уншиж, боловсруулна уу: float processingData = processData (analogRead (A0));

//Serial.println(processedData); // цуврал плоттер ашиглахын тулд үүнийг тайлбарлахгүй

if (ProcessData> THRESHOLD) // энэ утгаас дээш байвал зүрхний цохилт гэж үзнэ

{if (lastData <THRESHOLD) // анх удаа бид босго давсан тохиолдолд АХХ -ийг тооцоолохдоо {int bpm = 60000 /(millis () - t); if (abs (bpm - lastBpm) 40 && bpm <240) {Serial.print ("Шинэ зүрхний цохилт:"); Цуваа.хэвлэх (bpm); // bpms Serial.println ("bpm") -ийг дэлгэц дээр харуулах;

if (bpm> = 95) {// if bpm 95 эсвэл 95 -аас дээш байвал…

analogWrite (6, 222); // доргиулагч 1 чичирдэг

analogWrite (11, 222); // vibrator 2 analogWrite чичиргээ (9, 222); // доргиулагч 3 чичирдэг} өөр {// хэрэв үгүй бол (bpm нь 95 -аас доош)… analogWrite (6, 0); // vibrator 1 нь analogWrite (11, 0) чичиргээгүй; analogWrite (9, 0); // vibrator 3 чичиргээгүй}} lastBpm = bpm; t = миллис (); }} lastData = боловсруулсан өгөгдөл; саатал (10); }

float processData (int val)

{buf [bPos] = (хөвөх) вал; bPos ++; if (bPos> = BSIZE) {bPos = 0; } хөвөх дундаж = 0; for (int i = 0; i <BSIZE; i ++) {дундаж+= buf ; } return (float) val - дундаж / (float) BSIZE; }

Алхам 4:

Дизайн хийх явцад чичиргээний хөдөлгүүрийг хаана байрлуулах ёстойг мэдэхийн тулд биеийн доторх даралтын цэгүүдийн байршлыг харгалзан үзэх шаардлагатай байсан бөгөөд бид тэдгээрийн гурвыг нь сонгосон.

Алхам 5:

Зүүж болох зүйлийг олж авахын тулд эхлээд бүтээгдэхүүний зааврын дагуу хар өнгийн будаг ашиглан махан бугуйвчаа будлаа.

Алхам 6:

Бид бугуйвчтай болсны дараа картон гар манекен дээр дөрвөн нүх гаргав. Тэдгээрийн гурав нь цахилгаан хэлхээнд ашигладаг гурван чичиргээ моторыг гаргаж авахаар хийгдсэн бөгөөд сүүлчийнх нь импульсийн мэдрэгчийг манекений бугуйнд байрлуулах зорилгоор хийгдсэн юм. Үүнээс гадна бид сүүлчийн мэдрэгчийг харуулахын тулд бугуйвчаа жижигхэн зүссэн.

Алхам 7:

Хожим нь бид USB кабелийг компьютерээс Arduino самбар руу залгаж, хэлхээг тэжээхийн тулд картон гарны доод талд хамгийн сүүлчийн цооног хийсэн. Бүх зүйл сайн хийгдсэн эсэхийг шалгахын тулд бид эцсийн шалгалт хийсэн.

Алхам 8:

Бүтээгдэхүүнээ илүү загварлаг болгохын тулд бид анар өнгөөр тойрог зурж, хайчилж, дараа нь зүрхний цохилтыг илэрхийлэхийн тулд хэд хэдэн шугам оёжээ.

Алхам 9:

Эцэст нь хар бугуйвч чичиргээний моторыг таглаж байх үед тэдний байршлыг мэдэхийн тулд бид өмсдөг гурван жижиг зүрхийг хайчилж оёжээ.