विंक डिटेक्टर: 6 कदम (चित्रों के साथ)

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:19

यह निर्देशयोग्य बताता है कि संशोधित AD8232 ECG (इलेक्ट्रोकार्डियोग्राम) सेंसर, LM324-N क्वाड ऑप-एम्प, एक Arduino Uno R3 और एक घर में बने हेड-बैंड से "विंक-डिटेक्टर" कैसे बनाया जाए।

डिटेक्टर में दो आउटपुट होते हैं … एक जब आप अपनी बाईं आंख को झपकाते हैं … और एक जब आप अपना दाहिना पलक झपकाते हैं।

सामान्य पलकें, जिसमें दोनों आंखें शामिल हैं, को नजरअंदाज कर दिया जाता है।

इस सर्किट के लिए अनुप्रयोगों में शामिल हैं:

• खेल इंटरफेस
• सहायक तकनीक

कुछ उपकरणों की आवश्यकता होती है … बस एक सोल्डरिंग आयरन और एक तेज चाकू।

सेंसर संशोधन, जिसे उलटा किया जा सकता है, के लिए आवश्यक है कि आप:

• दो ट्रैक काटें
• दो सोल्डर ब्रिज/शॉर्ट्स जोड़ें
• एक छोटा तार लिंक जोड़ें

घटकों की अनुमानित लागत $15.00. है

इमेजिस

• कवर फ़ोटो विंक-डिटेक्टर का नज़दीकी दृश्य दिखाता है
• फोटो 2 हेडबैंड के लिए अनुमानित स्थिति दिखाता है।
• वीडियो में विंक-डिटेक्टर को काम करते हुए दिखाया गया है। प्रत्येक आंख से लगातार तीन पलकें बनाई जाती हैं।

चरण 1: भागों की सूची

निम्नलिखित भाग https://www.aliexpress.com/ से प्राप्त किए गए थे।

• 1 केवल AD8232 ECG हार्ट मॉनिटर मॉड्यूल
• 1 केवल Arduino Uno R3

निम्नलिखित भागों को स्थानीय रूप से प्राप्त किया गया था:

• 1 केवल LM324 क्वाड-ऑप-amp
• 1 केवल 220K ओम रोकनेवाला 1/8 वाट
• 2 केवल 120K ओम प्रतिरोधक 1/8 वाट
• 1 केवल 15K ओम रोकनेवाला 1/8 वाट
• 2 केवल 10K ओम प्रतिरोधक 1/8 वाट
• १ केवल १२०० ओम रोकनेवाला १/८ वाट

पहले से मौजूद विविध आइटम:

• ब्रेड बोर्ड
• फंसे तांबे के तार
• मिलाप

घटकों की अनुमानित लागत $15. है

चरण 2: सर्किट

"विंक डिटेक्टर" सर्किट आरेख फोटो 1. में दिखाया गया है

सर्किट में एक संशोधित AD8232 ECG हार्ट सेंसर मॉड्यूल, एक LM324 क्वाड-ऑप-एम्प, एक Arduino Uno R3, कुछ रेसिस्टर्स और दो LED शामिल हैं।

AD8232 से आउटपुट तरंग लगभग 1.5 वोल्ट DC होवर करता है।

जब बाई आँख झपकती है तो AD8232 आउटपुट वेव फॉर्म 3.3 वोल्ट की ओर बढ़ जाता है। जब तरंग 2.8 वोल्ट से अधिक हो जाती है तो लेफ्ट-विंक तुलनित्र आउटपुट शून्य से 5 वोल्ट में बदल जाता है जैसा कि फोटो 2 में दिखाया गया है।

जब दाहिनी आंख झपकती है तो AD8232 आउटपुट तरंग रूप शून्य वोल्ट की ओर गिर जाता है। जब तरंग ०.२ वोल्ट से नीचे गिरती है तो राइट-विंक तुलनित्र आउटपुट शून्य से ५ वोल्ट में बदल जाता है जैसा कि फोटो ३ में दिखाया गया है।

सामान्य ब्लिंक का आउटपुट पर कोई प्रभाव नहीं पड़ता है क्योंकि वे दो एक साथ होने वाले विंक के बराबर होते हैं और AD8232 आउटपुट के लिए एक ही समय में दो विपरीत दिशाओं में जाना संभव नहीं है।

AD8232 को जेल-लेपित ईसीजी पैड और लीड के एक सेट के साथ आपूर्ति की जाती है। कुछ उपयोगों के बाद पैड गिर जाते हैं। इसका मुकाबला करने के लिए मैंने कुछ टिन-स्टील पैड को एक पुराने डोरी और वेल्क्रो से बने हेडबैंड से जोड़ा। इस हेड-बैंड को बनाने के तरीके के बारे में विवरण इस आलेख में कहीं और वर्णित किया गया है।

चरण 3: AD8232 सर्किट संशोधन

एक असंशोधित सर्किट बोर्ड फोटो 1. में दिखाया गया है

जब हृदय मॉनीटर के रूप में उपयोग किया जाता है तो ईसीजी लीड निम्नानुसार जुड़े होते हैं:

• दाहिना हाथ RA. से जुड़ा है
• बायां हाथ LA. से जुड़ा है
• दाहिना पैर RL. से जुड़ा है

फोटो 2. में एक संशोधित सर्किट बोर्ड दिखाया गया है

संशोधनों के बाद लीड बन जाते हैं:

• दाहिनी भौं RA. से जुड़ी है
• बाईं भौं LA. से जुड़ी है
• माथा RL. से जुड़ा है

मूल सर्किट

मूल हृदय मॉनिटर का एक सरलीकृत ब्लॉक आरेख फोटो 3 में दिखाया गया है।

यह आरेख स्पार्कफुन "हार्ट मॉनिटर" योजनाबद्ध [1] में घटक मानों को AD8232 "कार्यात्मक ब्लॉक आरेख" [2] से मेल करके बनाया गया था।

जब हृदय मॉनिटर के रूप में उपयोग किया जाता है, तो AD8232 इंस्ट्रूमेंटेशन एम्पलीफायर के दोनों इनपुट 10M प्रतिरोधों के माध्यम से 3.3 वोल्ट की आपूर्ति रेल से बंधे होते हैं। हालाँकि, इंस्ट्रूमेंटेशन एम्पलीफायर तब तक काम नहीं कर सकता जब तक कि दो इनपुट लीड मध्य-रेल क्षमता के आसपास न हों।

आरएलडी (राइट लेग ड्राइव) से एक छोटा (10uA) करंट आपके पैर में इंजेक्ट करके मध्य-रेल क्षमता प्राप्त की जाती है। हमने आपके शरीर को एक प्रतिरोधक के रूप में उपयोग करके प्रभावी रूप से एक वोल्टेज विभक्त बनाया है।

आरएलडी लीड का वास्तविक उद्देश्य AD8232 डेटा शीट में समझाया गया है … मैं इसे एक अलग दृष्टिकोण से देख रहा हूं।

संशोधित सर्किट

सर्किट संशोधनों का एक ब्लॉक योजनाबद्ध फोटो 3 में दिखाया गया है।

दिल की धड़कन की तलाश करने के बजाय, विंक डिटेक्टर विद्युत क्षमता में अंतर की तलाश कर रहा है। जैसे कि इसे हर समय पूरी तरह से चालू रहने की आवश्यकता है … इंस्ट्रूमेंटेशन एम्पलीफायर के दोनों इनपुट को मध्य-रेल क्षमता जैसे कि Vref (1.5 वोल्ट) से जोड़ा जाना चाहिए।

यह उस ट्रैक को काटकर प्राप्त किया जाता है जो दोनों 10M प्रतिरोधों को 3.3 वोल्ट की आपूर्ति से जोड़ता है और एक छोटे तार लिंक के माध्यम से कट एंड को Vref से जोड़ता है। इंस्ट्रूमेंटेशन एम्पलीफायर के दोनों इनपुट अब मध्य-रेल क्षमता पर हैं, जिसका अर्थ है कि AD8232 आउटपुट लगभग 1.5 वोल्ट डीसी है।

हमें आरएलडी लीड की भी आवश्यकता नहीं है … आइए इस लीड का उपयोग सिस्टम के सीएमआरआर (कॉमन मोड रिजेक्शन रेशियो) को बेहतर बनाने के लिए करें, ताकि आपके शरीर को मिडरेल क्षमता तक बढ़ाया जा सके। यह ट्रैक को AD8232 RLD पिन से काटकर और कट एंड को Vref से जोड़कर हासिल किया जाता है।

AD8232 डेटा शीट अनुशंसा करती है कि दो-लीड सर्किट का उपयोग करते समय RLD और RLDF (राइट लेग ड्राइव फीडबैक) पिन को छोटा किया जाए। यह इन दो पिनों को जोड़ने वाले संधारित्र को छोटा करके प्राप्त किया जाता है।

संदर्भ

[1]

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

[2]

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

चरण 4: हेडबैंड

हेडबैंड एक पुरानी डोरी, वेल्क्रो की लंबाई और कुछ वेल्क्रो हुक से बना था। निर्माण विवरण तस्वीरों में दिखाया गया है 1..4

पैड पतली टिन प्लेट से बने होते हैं … मैंने एक पुराने पेंट कैन के नीचे का इस्तेमाल किया … और उसी टिन प्लेट से काटे गए संकीर्ण टैब द्वारा डोरी से जुड़ा हुआ है। यह पैड को हेडबैंड के चारों ओर स्लाइड करने की अनुमति देता है।

एक फ़ाइल के साथ धातु पैड के किनारों को सुस्त करें और संपर्क सतहों को हल्के से रेत दें। दिल की निगरानी को मिलाप धातु के खुले टैब की ओर ले जाता है।

यह महत्वपूर्ण है कि पैड त्वचा का अच्छा संपर्क बनाते हैं … चिकित्सा संपर्क जेल की सिफारिश की जाती है लेकिन मैंने पाया है कि हाथ मॉइस्चराइजर भी काम करता है।

पैड का आकार महत्वपूर्ण नहीं है … मैंने तब से चौड़ाई कम कर दी है जबकि करीब पैड-स्पेसिंग के साथ प्रयोग करते हुए … आकार को आधा करने से कोई फर्क नहीं पड़ा।

चरण 5: सॉफ्टवेयर

निर्देश

संलग्न फ़ाइल "wink_detector_4.ino" को अपने Arduino पर अपलोड करें और चलाएं।

टिप्पणियाँ

कोड उल्लेखनीय रूप से सरल है … यह केवल दो विंक-डिटेक्टर आउटपुट में से प्रत्येक को पोल करता है और जब भी कोई तुलनित्र स्थिति बदलता है तो उपयुक्त एलईडी को फ्लैश करता है।

लेकिन एक पकड़ है … मजबूत विंक विपरीत एलईडी फ्लैश का कारण बन सकती है।

फोटो 1 में शीर्ष ट्रेस AD8232 आउटपुट को एक मजबूत बायीं आंख की पलक के बाद शून्य वोल्ट तक नीचे दिखाता है। दाहिनी आंख तुलनित्र (निचला निशान) इसे राइट-विंक के रूप में देखता है और एक गलत आउटपुट उत्पन्न करता है।

फोटो 2 एक मजबूत लेफ्ट-विंक के लिए दोनों तुलनित्र आउटपुट दिखाता है। लेफ्ट-विंक शुरू होने के बाद भी राइट-तुलनित्र अभी भी एक गलत आउटपुट 800mS उत्पन्न कर रहा है।

इसे दूर करने के लिए एक सॉफ्टवेयर सॉल्यूशन का उपयोग किया जाता है … एक विंक देखने वाला पहला डिटेक्टर दूसरे डिटेक्टर को 1 सेकंड के लिए निष्क्रिय कर देता है। यह अवधि कोड हेडर में समायोज्य है,

चरण 6: सारांश

यह निर्देशयोग्य बताता है कि स्पार्कफुन AD8232 "हार्ट मॉनिटर" को "विंक डिटेक्टर" में कैसे बदला जाए।

एक समायोज्य हेड-बैंड के लिए निर्माण विवरण भी प्रदान किए गए हैं।

Arduino कोड मजबूत विंक की उपस्थिति में AD8232 आउटपुट से ओवरशूट के कारण झूठे ट्रिगर को समाप्त करता है।

इस सर्किट के लिए अनुप्रयोगों में शामिल हैं:

• खेल इंटरफेस
• सहायक तकनीक

घटकों की अनुमानित लागत $15.00. है

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