लाइफ अरुडिनो बायोसेंसर: 22 कदम

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:20

क्या आप कभी गिरे हैं और उठ नहीं पाए हैं? ठीक है, तो लाइफ अलर्ट (या इसके प्रतिस्पर्धी उपकरणों की विविधता) आपके लिए एक अच्छा विकल्प हो सकता है! हालाँकि, ये उपकरण महंगे हैं, जिनकी सदस्यता की लागत $400-$500 प्रति वर्ष है। खैर, लाइफ अलर्ट मेडिकल अलार्म सिस्टम के समान डिवाइस को पोर्टेबल बायोसेंसर के रूप में बनाया जा सकता है। हमने इस बायोसेंसर में समय लगाने का फैसला किया क्योंकि हमें लगता है कि यह महत्वपूर्ण है कि समुदाय के लोग, विशेष रूप से जिनके गिरने का खतरा है, सुरक्षित हैं।

हालांकि हमारा विशिष्ट प्रोटोटाइप पहनने योग्य नहीं है, लेकिन गिरने और अचानक होने वाली गतिविधियों का पता लगाने के लिए इसका उपयोग करना आसान है। गति का पता चलने के बाद, डिवाइस उपयोगकर्ता को अलार्म ध्वनि करने से पहले टच स्क्रीन पर "आर यू ओके" बटन दबाने का अवसर देगा, आस-पास के देखभालकर्ता को चेतावनी देगा कि मदद की आवश्यकता है।

आपूर्ति

Life Arduino हार्डवेयर सर्किट में नौ घटक हैं जो $१०७.९० तक जोड़ रहे हैं। इन सर्किट घटकों के अलावा, अलग-अलग टुकड़ों को एक साथ तार करने के लिए छोटे तारों की आवश्यकता होती है। इस सर्किट को बनाने के लिए किसी अन्य उपकरण की आवश्यकता नहीं होती है। कोडिंग भाग के लिए केवल Arduino सॉफ़्टवेयर और Github की आवश्यकता होती है।

अवयव:

आधा आकार का ब्रेडबोर्ड (2.2 "x 3.4") - $5.00

पीजो बटन - $1.50

2.8 प्रतिरोधक टच स्क्रीन के साथ Arduino के लिए TFT टच शील्ड - $34.95

9वी बैटरी धारक - $3.97

Arduino Uno Rev 3 - $23.00

एक्सेलेरोमीटर सेंसर - $23.68

Arduino सेंसर केबल - $10.83

9वी बैटरी - $1.87

ब्रेडबोर्ड जम्पर वायर किट - $3.10

कुल लागत: $१०७.९०

चरण 1: तैयारी

इस प्रोजेक्ट को बनाने के लिए, आपको Arduino Software के साथ काम करना होगा, Arduino लाइब्रेरी डाउनलोड करनी होगी और GitHub से कोड अपलोड करना होगा।

Arduino IDE सॉफ़्टवेयर डाउनलोड करने के लिए, https://www.arduino.cc/en/main/software पर जाएँ।

इस परियोजना के लिए कोड https://github.com/ad1367/LifeArduino. से LifeArduino.ino के रूप में डाउनलोड किया जा सकता है।

सुरक्षा के मनन

अस्वीकरण: यह उपकरण अभी भी विकास में है और सभी गिरने का पता लगाने और रिपोर्ट करने में सक्षम नहीं है। गिरने के जोखिम वाले रोगी की निगरानी के एकमात्र तरीके के रूप में इस उपकरण का उपयोग न करें।

• शॉक के जोखिम से बचने के लिए, पावर केबल के डिस्कनेक्ट होने तक अपने सर्किट डिज़ाइन को संशोधित न करें।
• डिवाइस को खुले पानी के पास या गीली सतहों पर न चलाएं।
• बाहरी बैटरी से कनेक्ट करते समय, सावधान रहें कि लंबे समय तक या अनुचित उपयोग के बाद सर्किट घटक गर्म होना शुरू हो सकते हैं। यह अनुशंसा की जाती है कि जब डिवाइस उपयोग में न हो तो आप बिजली से डिस्कनेक्ट कर दें।
• केवल सेंसिंग फॉल्स के लिए एक्सेलेरोमीटर का उपयोग करें; पूरे सर्किट नहीं। उपयोग की गई TFT टचस्क्रीन को प्रभावों का सामना करने के लिए डिज़ाइन नहीं किया गया है और यह चकनाचूर हो सकती है।

चरण 2: युक्तियाँ और तरकीबें

समस्या निवारण युक्तियों:

यदि आपको लगता है कि आपने सब कुछ ठीक से तार-तार कर दिया है, लेकिन आपका प्राप्त संकेत अप्रत्याशित है, तो बिटालिनो कॉर्ड और एक्सेलेरोमीटर के बीच कनेक्शन को कसने का प्रयास करें। कभी-कभी यहां एक अपूर्ण संबंध, हालांकि आंखों से दिखाई नहीं देता है, इसके परिणामस्वरूप एक बकवास संकेत मिलता है।

एक्सेलेरोमीटर से उच्च स्तर की पृष्ठभूमि शोर के कारण, सिग्नल को क्लीनर बनाने के लिए कम-पास फ़िल्टर जोड़ना आकर्षक हो सकता है। हालांकि, हमने पाया है कि एलपीएफ जोड़ने से सिग्नल का परिमाण चयनित आवृत्ति के सीधे अनुपात में बहुत कम हो जाता है।

यह सुनिश्चित करने के लिए कि सही लाइब्रेरी Arduino में लोड की गई है, अपने TFT टचस्क्रीन के संस्करण की जाँच करें।

यदि आपका टचस्क्रीन पहले काम नहीं करता है, तो सुनिश्चित करें कि सभी पिन Arduino पर सही स्थानों से जुड़े हुए हैं।

यदि आपका टचस्क्रीन अभी भी कोड के साथ काम नहीं करता है, तो यहां पाए गए Arduino के मूल उदाहरण कोड का उपयोग करने का प्रयास करें।

अतिरिक्त विकल्प:

यदि टचस्क्रीन बहुत महंगा, भारी, या तार करने में मुश्किल है, तो इसे संशोधित कोड के साथ एक अन्य घटक, जैसे ब्लूटूथ मॉड्यूल के लिए प्रतिस्थापित किया जा सकता है ताकि गिरावट ब्लूटूथ मॉड्यूल को टचस्क्रीन के बजाय चेक-इन के लिए प्रेरित करे।

चरण 3: एक्सेलेरोमीटर को समझना

बिटालिनो एसी अपेसिटिव एक्सेलेरोमीटर का उपयोग करता है। आइए इसे तोड़ दें ताकि हम समझ सकें कि हम किसके साथ काम कर रहे हैं।

सी अपेसिटिव का अर्थ है कि यह गति से समाई में परिवर्तन पर निर्भर करता है। सी एपेसिटेंस विद्युत चार्ज को स्टोर करने के लिए एक घटक की क्षमता है, और यह संधारित्र के आकार या संधारित्र की दो प्लेटों की निकटता के साथ बढ़ता है।

कैपेसिटिव एक्सेलेरोमीटर एक द्रव्यमान का उपयोग करके दो प्लेटों की निकटता का लाभ उठाता है; जब त्वरण द्रव्यमान को ऊपर या नीचे ले जाता है, तो यह संधारित्र प्लेट को या तो आगे या दूसरी प्लेट के करीब खींचता है, और समाई में यह परिवर्तन एक संकेत बनाता है जिसे त्वरण में परिवर्तित किया जा सकता है।

चरण 4: सर्किट वायरिंग

फ़्रिट्ज़िंग आरेख दिखाता है कि कैसे जीवन Arduino के विभिन्न हिस्सों को एक साथ तारित किया जाना चाहिए। अगले 12 चरण आपको दिखाते हैं कि इस सर्किट को कैसे तारित किया जाए।

चरण 5: सर्किट भाग 1 - पीजो बटन रखना

सर्किट बनाने का पहला चरण ब्रेडबोर्ड पर पीजो बटन रखना है। पीजो बटन में दो पिन होते हैं जिन्हें बोर्ड से मजबूती से जोड़ा जाना चाहिए। सुनिश्चित करें कि आप ध्यान दें कि पिन किन पंक्तियों से जुड़ी हैं (मैंने पंक्तियों 12 और 16 का उपयोग किया है)।

चरण 6: सर्किट भाग 2 - पीजो बटन को तार देना

पीजो बटन को ब्रेडबोर्ड पर मजबूती से लगाने के बाद, शीर्ष पिन (पंक्ति 12 में) को जमीन से कनेक्ट करें।

इसके बाद, Arduino पर पीजो के निचले पिन (पंक्ति 16 में) को डिजिटल पिन 7 से कनेक्ट करें।

चरण 7: सर्किट भाग 3 - शील्ड पिन ढूँढना

अगला कदम उन सात पिनों को ढूंढना है, जिन्हें Arduino से TFT स्क्रीन पर वायर करने की आवश्यकता है। डिजिटल पिन 8-13 और 5V पावर को कनेक्ट करने की आवश्यकता है।

युक्ति: चूंकि स्क्रीन एक ढाल है, जिसका अर्थ है कि यह सीधे Arduino के शीर्ष पर जुड़ सकती है, यह ढाल को पलटने और इन पिनों को खोजने में मददगार हो सकती है।

चरण 8: सर्किट भाग 4 - शील्ड पिन को तार देना

अगला कदम ब्रेडबोर्ड जम्पर तारों का उपयोग करके शील्ड पिन को तार करना है। एडेप्टर (छेद के साथ) का महिला छोर चरण 3 में स्थित टीएफटी स्क्रीन के पीछे पिन से जुड़ा होना चाहिए। फिर, छह डिजिटल पिन तारों को उनके संबंधित पिन (8-13) से तार दिया जाना चाहिए।

युक्ति: यह सुनिश्चित करने के लिए कि प्रत्येक तार सही पिन से जुड़ता है, तार के विभिन्न रंगों का उपयोग करना सहायक होता है।

चरण 9: सर्किट चरण 5 - Arduino पर वायरिंग 5V/GND

अगला कदम Arduino पर 5V और GND पिन में एक तार जोड़ना है ताकि हम पावर और ग्राउंड को ब्रेडबोर्ड से जोड़ सकें।

युक्ति: जबकि तार के किसी भी रंग का उपयोग किया जा सकता है, बिजली के लिए लगातार लाल तार और जमीन के लिए काले तार का उपयोग बाद में सर्किट की समस्या निवारण में मदद कर सकता है।

चरण 10: सर्किट चरण 6 - ब्रेडबोर्ड पर वायरिंग 5V/GND

अब, आपको पिछले चरण में जुड़े लाल तार को बोर्ड पर लाल (+) पट्टी पर लाकर ब्रेडबोर्ड में शक्ति जोड़नी चाहिए। तार ऊर्ध्वाधर पट्टी में कहीं भी जा सकता है। काली (-) पट्टी का उपयोग करके बोर्ड में जमीन जोड़ने के लिए काले तार के साथ दोहराएं।

चरण 11: सर्किट चरण 7 - बोर्ड के लिए 5V स्क्रीन पिन वायरिंग

अब जबकि ब्रेडबोर्ड में शक्ति है, TFT स्क्रीन से अंतिम तार को ब्रेडबोर्ड पर लाल (+) पट्टी से जोड़ा जा सकता है।

चरण 12: सर्किट चरण 8 - एसीसी सेंसर को जोड़ना

अगला कदम एक्सेलेरोमीटर सेंसर को बिटालिनो केबल से कनेक्ट करना है जैसा कि दिखाया गया है।

चरण 13: सर्किट चरण 9 - बिटालिनो केबल वायरिंग

BITalino Accelerometer से तीन तार आते हैं जिन्हें सर्किट से जोड़ने की आवश्यकता होती है। लाल तार को ब्रेडबोर्ड पर लाल (+) पट्टी से जोड़ा जाना चाहिए, और काले तार को काली (-) पट्टी से जोड़ा जाना चाहिए। बैंगनी तार को एनालॉग पिन A0 में Arduino से जोड़ा जाना चाहिए।

चरण 14: सर्किट चरण 10 - होल्डर में बैटरी लगाना

अगला कदम केवल 9V बैटरी को बैटरी होल्डर में डालना है जैसा कि दिखाया गया है।

चरण 15: सर्किट चरण 11 - सर्किट में बैटरी पैक संलग्न करना

इसके बाद, यह सुनिश्चित करने के लिए बैटरी होल्डर पर ढक्कन लगाएं कि बैटरी अपनी जगह पर कसकर पकड़ी हुई है। फिर, बैटरी पैक को दिखाए गए अनुसार Arduino पर पावर इनपुट से कनेक्ट करें।

चरण 16: सर्किट चरण 12 - कंप्यूटर में प्लग इन करना

कोड को सर्किट में अपलोड करने के लिए, आपको Arduino को कंप्यूटर से कनेक्ट करने के लिए USB कॉर्ड का उपयोग करना होगा।

चरण 17: कोड अपलोड करना

अपने सुंदर नए सर्किट में कोड अपलोड करने के लिए, पहले सुनिश्चित करें कि आपका USB आपके कंप्यूटर को आपके Arduino बोर्ड से ठीक से जोड़ता है।

1. अपना Arduino ऐप खोलें और सभी टेक्स्ट को साफ़ करें।
2. अपने Arduino बोर्ड से कनेक्ट करने के लिए, टूल्स> पोर्ट पर जाएं, और उपलब्ध पोर्ट का चयन करें
3. GitHub पर जाएं, कोड को कॉपी करें और इसे अपने Arduino ऐप में पेस्ट करें।
4. अपना कोड काम करने के लिए आपको टचस्क्रीन लाइब्रेरी को "शामिल" करना होगा। ऐसा करने के लिए, टूल्स> लाइब्रेरी प्रबंधित करें पर जाएं, और एडफ्रूट जीएफएक्स लाइब्रेरी खोजें। उस पर माउस ले जाएँ और पॉप अप करने वाले इंस्टाल बटन पर क्लिक करें, और आप शुरू करने के लिए तैयार होंगे।
5. अंत में, नीले टूलबार में अपलोड तीर पर क्लिक करें, और जादू होता हुआ देखें!

चरण 18: समाप्त जीवन Arduino सर्किट

कोड सही ढंग से अपलोड होने के बाद, USB केबल को अनप्लग करें ताकि आप Life Arduino को अपने साथ ले जा सकें। इस बिंदु पर, सर्किट पूरा हो गया है!

चरण 19: सर्किट आरेख

EAGLE में बनाया गया यह सर्किट आरेख हमारे Life Arduino सिस्टम की हार्डवेयर वायरिंग को दर्शाता है। Arduino Uno माइक्रोप्रोसेसर का उपयोग पावर, ग्राउंड और 2.8 TFT टचस्क्रीन (डिजिटल पिन 8-13), एक पीजोस्पीकर (पिन 7) और एक बिटालिनो एक्सेलेरोमीटर (पिन A0) को जोड़ने के लिए किया जाता है।

चरण 20: सर्किट और कोड - एक साथ काम करना

एक बार जब सर्किट बन जाता है और कोड विकसित हो जाता है, तो सिस्टम एक साथ काम करना शुरू कर देता है। इसमें एक्सेलेरोमीटर से बड़े बदलाव (गिरावट के कारण) को मापना शामिल है। यदि एक्सेलेरोमीटर एक बड़े बदलाव का पता लगाता है, तो टचस्क्रीन "आर यू ओके" कहती है और उपयोगकर्ता को प्रेस करने के लिए एक बटन प्रदान करती है।

चरण 21: उपयोगकर्ता इनपुट

यदि उपयोगकर्ता बटन दबाता है, तो स्क्रीन हरी हो जाती है, और "हां" कहती है, इसलिए सिस्टम जानता है कि उपयोगकर्ता ठीक है। यदि उपयोगकर्ता बटन नहीं दबाता है, यह दर्शाता है कि गिरावट हो सकती है, तो पीजोस्पीकर ध्वनि करता है।

चरण 22: आगे के विचार

Life Arduino की क्षमताओं का विस्तार करने के लिए, हम पीजोस्पीकर के स्थान पर एक ब्लूटूथ मॉड्यूल जोड़ने का सुझाव देते हैं। यदि आप ऐसा करते हैं, तो आप कोड को संशोधित कर सकते हैं ताकि जब गिरने वाला व्यक्ति टचस्क्रीन प्रॉम्प्ट का जवाब न दे, तो उनके ब्लूटूथ डिवाइस के माध्यम से उनके नामित कार्यवाहक को एक अलर्ट भेजा जाता है, जो तब उन पर जांच करने के लिए आ सकते हैं।