TfCD - AmbiHeart: 6 कदम (चित्रों के साथ)

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:23

परिचय

हमारे शरीर के महत्वपूर्ण कार्यों के बारे में जागरूकता स्वास्थ्य समस्याओं का पता लगाने में मदद कर सकती है। वर्तमान तकनीक घरेलू वातावरण में हृदय गति की माप लेने के लिए उपकरण प्रदान करती है। डेल्फ़्ट के तकनीकी विश्वविद्यालय में मास्टर कोर्स एडवांस्ड कॉन्सेप्ट डिज़ाइन (सब-कोर्स TfCD) के एक भाग के रूप में, हमने एक बायो-फीडबैक डिवाइस बनाया।

आपको किस चीज़ की जरूरत है?

1 पल्स सेंसर

1 आरजीबी एलईडी

3 प्रतिरोधक (220 ओम)

Arduino Uno

9वी बैटरी

ब्रेड बोर्ड

3डी प्रिंटेड एनक्लोजर

ताकत

एक हल्के रंग द्वारा माप प्रस्तुत करना कच्चे नंबरों की तुलना में समझने और व्याख्या करने में आसान है। इसे पोर्टेबल भी बनाया जा सकता है। छोटे माइक्रो-कंट्रोलर और ब्रेडबोर्ड का उपयोग करने से बाड़े का आकार बढ़ जाएगा। हमारा कोड हृदय गति के औसत मूल्यों का उपयोग करता है लेकिन कोड में छोटे बदलावों से आप अपने आयु वर्ग और स्वास्थ्य की स्थिति के लिए प्रतिक्रिया को अधिक विशिष्ट मूल्यों में समायोजित कर सकते हैं।

कमजोरियों

मुख्य कमजोरी हृदय गति संवेदक की जवाबदेही है। हृदय गति का पता लगाने और वांछित प्रतिक्रिया दिखाने में कुछ समय लगता है। वह देरी कभी-कभी महत्वपूर्ण हो सकती है और गलत प्रदर्शन का कारण बन सकती है।

चरण 1: इलेक्ट्रॉनिक्स तैयार करना

दिल की धड़कन सेंसर फोटो प्लेथिस्मोग्राफी के सिद्धांत पर आधारित है। यह शरीर के किसी भी अंग के माध्यम से रक्त की मात्रा में परिवर्तन को मापता है जिससे उस अंग (एक संवहनी क्षेत्र) के माध्यम से प्रकाश की तीव्रता में परिवर्तन होता है। इस परियोजना में दालों का समय अधिक महत्वपूर्ण है। रक्त की मात्रा का प्रवाह हृदय की दालों की दर से तय होता है और चूंकि प्रकाश रक्त द्वारा अवशोषित होता है, संकेत दालें हृदय की धड़कन के बराबर होती हैं।

सबसे पहले, बीपीएम (बीट्स प्रति मिनट) का पता लगाने के लिए पल्स सेंसर को Arduino से जोड़ा जाना है। पल्स सेंसर को A1 से कनेक्ट करें। Arduino बोर्ड पर लगे एलईडी को BPM का पता लगाने के साथ सिंक में ब्लिंक करना चाहिए।

दूसरे, योजनाबद्ध आरेख में दिखाए गए अनुसार 220 ओम के 3 प्रतिरोधों के साथ एक आरजीबी एलईडी लगाएं। रेड पिन को 10, ग्रीन पिन को 6 और ग्रीन पिन को 9 से कनेक्ट करें।

चरण 2: प्रोग्रामिंग

गणना की गई आवृत्ति पर एलईडी को पल्स करने के लिए हृदय गति माप का उपयोग करें। अधिकांश लोगों के लिए आराम दिल की दर लगभग 70 बीपीएम है। आपके पास एक एलईडी काम करने के बाद, आप आईबीआई के साथ एक और लुप्त होती का उपयोग कर सकते हैं। वयस्कों के लिए सामान्य आराम दिल की दर 60 से 100 बीट प्रति मिनट तक होती है। आप अपने परीक्षण विषय के अनुसार बीपीएम को इस श्रेणी में वर्गीकृत कर सकते हैं।

यहां हम आराम करने वाले व्यक्तियों पर परीक्षण करना चाहते थे और इसलिए बीपीएम को इस श्रेणी के ऊपर और नीचे पांच श्रेणियों में वर्गीकृत किया।

खतरनाक (40 से नीचे) - (नीला)

चेतावनी (४० से ६०) - (नीले से हरे रंग में ढाल)

अच्छा (60 से 100) - (हरा)

चेतावनी (१०० से १२०) - (हरे से लाल रंग की ढाल)

खतरनाक (120 से ऊपर) - (लाल)

बीपीएम को इन श्रेणियों में वर्गीकृत करने का तर्क है:

अगर (बीपीएम<40)

आर = 0

जी = 0

बी = 0

अगर (40 <बीपीएम <60)

आर = 0

जी = (((बीपीएम-40)/20)*255)

बी = (((60-बीपीएम)/20)*255)

अगर (60 <बीपीएम <100)

आर = 0

जी = 255

बी = 0

अगर (100 <बीपीएम <120)

आर = (((बीपीएम-100)/20)*255)

जी = (((120-बीपीएम)/20)*255)

बी = 0

अगर (120 <बीपीएम)

आर = 255

जी = 0

बी = 0

आप पल्स सेंसर को मान्य करने के लिए प्रोसेसिंग विज़ुअलाइज़र ऐप का उपयोग कर सकते हैं और देख सकते हैं कि बीपीएम और आईबीआई कैसे बदलते हैं। विज़ुअलाइज़र का उपयोग करने के लिए विशेष पुस्तकालयों की आवश्यकता होती है, यदि आपको लगता है कि सीरियल प्लॉटर मददगार नहीं है, तो आप इस प्रोग्राम का उपयोग कर सकते हैं, जिसमें बीपीएम डेटा को विज़ुअलाइज़र के लिए एक पठनीय इनपुट में संसाधित किया जाता है।

प्री-लोडेड लाइब्रेरी के बिना पल्स सेंसर का उपयोग करके दिल की धड़कन को मापने के कई तरीके हैं। हमने निम्नलिखित तर्क का उपयोग किया, जिसका उपयोग समान अनुप्रयोगों में से एक में किया गया था, जिसमें हृदय की धड़कन की गणना के लिए पांच दालों का उपयोग किया गया था।

Five_pusle_time=time2-time1;

सिंगल_पल्स_टाइम = फाइव_पुसल_टाइम / 5;

दर = ६००००/ सिंगल_पल्स_टाइम;

जहां टाइम 1 पहला पल्स काउंटर वैल्यू है

टाइम 2 सूची पल्स काउंटर वैल्यू है

दर अंतिम हृदय गति है।

चरण 3: मॉडलिंग और 3डी प्रिंट

इलेक्ट्रॉनिक्स की माप और सुरक्षा की सुविधा के लिए एक बाड़े बनाने की सलाह दी जाती है। इसके अलावा यह उपयोग के दौरान घटकों को शॉर्ट-सर्किट होने से रोकता है। हमने एक होल्ड-सक्षम सरल आकार तैयार किया है जो जैविक सौंदर्यशास्त्र का अनुसरण करता है। इसे दो भागों में विभाजित किया गया है: पल्स सेंसर के लिए छेद के साथ नीचे और Arduino और ब्रेडबोर्ड के लिए पसलियों को पकड़े हुए, और एक अच्छा दृश्य प्रतिक्रिया देने के लिए एक प्रकाश गाइड के साथ एक शीर्ष।

चरण 4: इलेक्ट्रो-मैकेनिकल प्रोटोटाइप

एक बार जब आपके पास बाड़े तैयार हो जाएं, तो पल्स सेंसर को छेद के सामने गाइडिंग पसलियों में रखें। सुनिश्चित करें कि उंगली सेंसर तक पहुंचती है और सतह को पूरी तरह से ढक लेती है। दृश्य प्रतिक्रिया के प्रभाव को बढ़ाने के लिए, एक अपारदर्शी फिल्म के साथ शीर्ष बाड़े की आंतरिक सतह को कवर करें (हमने एल्यूमीनियम पन्नी का इस्तेमाल किया) बीच में एक उद्घाटन छोड़कर। यह प्रकाश को एक विशिष्ट उद्घाटन में बाधित करेगा। लैपटॉप से Arduino को डिस्कनेक्ट करें और इसे पोर्टेबल बनाने के लिए 5V (हमने यहां 9V का उपयोग किया) से अधिक की बैटरी कनेक्ट करें। अब सभी इलेक्ट्रॉनिक्स को नीचे के बाड़े में रखें और ऊपर के बाड़े के साथ बंद करें।

चरण 5: परीक्षण और समस्या निवारण

अब समय है परिणामों को क्रॉस-चेक करने का! चूंकि सेंसर को अंदर रखा गया है, इसलिए बाड़े के खुलने से ठीक पहले, सेंसर की संवेदनशीलता में थोड़ा बदलाव हो सकता है। सुनिश्चित करें कि अन्य सभी कनेक्शन बरकरार हैं। अगर ऐसा लगता है कि कुछ गलत है, तो हम यहां कुछ मामले पेश कर रहे हैं जो इससे निपटने में आपकी मदद करेंगे।

संभावित त्रुटियां या तो सेंसर से इनपुट या आरजीबी एलईडी के आउटपुट के साथ हो सकती हैं। सेंसर की समस्या का निवारण करने के लिए, आपको कुछ बातों का ध्यान रखना होगा। यदि सेंसर बीपीएम का पता लगा रहा है, तो बोर्ड पर एक एलईडी होनी चाहिए (एल) आपके बीपीएम के साथ सिंक में ब्लिंक करता है। यदि आपको पलक नहीं दिखाई देती है, तो A1 पर इनपुट टर्मिनल की जाँच करें। यदि पल्स सेंसर पर प्रकाश नहीं चमकता है, तो आपको अन्य दो टर्मिनलों (5V और GND) की जांच करनी होगी। सीरियल प्लॉटर या सीरियल मॉनिटर भी यह सुनिश्चित करने में आपकी मदद कर सकता है कि सेंसर काम करता है।

अगर आपको RGB पर कोई लाइट दिखाई नहीं देती है, तो सबसे पहले आपको इनपुट टर्मिनल (A1) की जांच करनी होगी क्योंकि कोड तभी काम करता है जब BPM का पता चला हो। यदि सेंसर से सब कुछ ठीक लगता है, तो ब्रेडबोर्ड पर अनदेखे शॉर्ट सर्किट देखें।

चरण 6: उपयोगकर्ता परीक्षण

अब जब आपके पास एक तैयार प्रोटोटाइप है तो आप हल्की प्रतिक्रिया प्राप्त करने के लिए अपनी हृदय गति को माप सकते हैं। अपने स्वास्थ्य के बारे में जानकारी प्राप्त करने के बावजूद आप विभिन्न भावनाओं के साथ खेल सकते हैं और डिवाइस की प्रतिक्रिया की जांच कर सकते हैं। इसे ध्यान उपकरण के रूप में भी इस्तेमाल किया जा सकता है।