مستشعر التنفس DIY مع Arduino (مستشعر التمدد الموصل المحبوك): 7 خطوات (بالصور)

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:36

سيأخذ مستشعر DIY هذا شكل مستشعر التمدد الموصل المحبوك. سوف يلتف حول صدرك / معدتك ، وعندما يتوسع صدرك / معدتك وينكمش ، فإن المستشعر ، وبالتالي بيانات الإدخال التي يتم تغذيتها إلى Arduino. لذا ضع في اعتبارك أن هذه ليست طريقة دقيقة تمامًا لتتبع كل نفس ، وأحيانًا يمكن أن تؤثر حركات الجسم على المستشعر نظرًا لأن الأمر كله يتعلق بكيفية تمدده. أيضًا ، من حيث الاستقرار ، وجدت أن نطاق الأرقام يمكن أن يقفز قليلاً إذا لم يظل المستشعر ضيقًا ثابتًا حول الجسم ، ولكن إذا كنت واقفًا وتتنفس فقط فهو دقيق / حساس جدًا في التقاط التمدد الطفيف للصدر لكل نفس.

هناك عدد غير قليل من مستشعرات التنفس DIY التي وجدتها أثناء البحث على الإنترنت ، لكن ليس لديهم جميع المعلومات المحددة اللازمة للحصول على واحد متصل بـ Arduino بنفسك. فيما يلي بعض تلك المصادر التي جمعتها معًا لإعطائك القصة الكاملة في هذا البرنامج التعليمي:

www.kobakant.at/DIY/؟p=1762

cargocollective.com/nelramon/i-Breathe

hackingthebody.wordpress.com/2014/01/03/bluetooth-stretch-breath-sensor/

itp.nyu.edu/~ek1669/blog/؟p=769

يرجى ملاحظة: أنا مبتدئ في الكهرباء / الدوائر / اردوينو / الترميز ، لذلك أرحب بأي اقتراحات أو تصحيحات إذا وجدت أيًا منها!

الخطوة 1: المواد والأدوات

المواد / الأدوات:

• بكرة خيوط موصلة (اشتريت هذا النوع من Sparkfun: https://www.sparkfun.com/products/12806) (UPDATE: يبدو أنهم تقاعدوا ، لذلك يجب أن يعمل هذا من Adafruit: https://www.adafruit.com / المنتج / 603)
• بكرة من الخيوط المرنة ، استخدمت العلامة التجارية HiKoo CoBaSi (وجدت أن الغزل مع بعض التمدد أفضل لأن هذا المستشعر يعتمد على القدرة على التمدد والانكماش. إذا كنت تستخدم خيوطًا صلبة ، فلن يتمدد المستشعر ويتقلص أيضًا)
• فيلكرو (حوالي 6 بوصات … يمكن أن يكون عدة أجزاء أصغر ، يتم استخدامه لتأمين المستشعر من حولك) أو مشبك ملزم! (لقد وجدت بالفعل أن مقطع الموثق يعمل بشكل أسهل للحصول على نوبة ضيقة)
• خيط خياطة عادي (حوالي 1 ياردة)
• إبر الحياكة (استخدمت الحجم: 5)
• ابرة خياطة
• مجموعة المقاومات (x1) (هناك حاجة إلى مجموعة من المقاومات المختلفة ، ويعتمد ذلك الذي تحتاجه على طول النطاق الخاص بك ، وضيق الغرز. لا أعتقد أنك ستحتاج إلى واحدة أصغر من 10 كيلو على الرغم من ذلك. تغيير مستويات المقاومة تغير أرقام الإخراج الموجودة في الشاشة التسلسلية)
• مقاطع التمساح (x2)
• كابلات العبور (x7)
• اردوينو اونو
• كمبيوتر (كمبيوتر شخصي أو MAC)
• كابل USB A إلى B
• فولت متر
• لوح الخبز

الخطوة 2: متماسكة

ابدأ بحياكة شريط عريض مقاس 2 بوصة يجمع بين الخيط الموصل والخيط المرن.

محبوك مع الغزل المرن والموصل كما لو كان قطعة واحدة من الغزل!

يمكنك استخدام غرزة قياسية. كان فرقتي يبلغ طولها 10 غرز وطولها حوالي 30 بوصة.

إذا كنت لا تعرف كيفية الحياكة ، فإن Youtube هو صديقك.:) ** نصيحة: ابحث عن مقاطع فيديو خاصة بيدك المسيطرة. ساعدني هذا:

الخطوة 3: خياطة شريط الفيلكرو في السوار المحبوك (اختياري)

في أحد طرفي رباطك المحبوك ، قم بخياطة بضع بوصات من الفيلكرو (أوصي باستخدام نصف الفيلكرو الصلب / بوكي).

** اختياري: إذا لم يكن لديك شريط فيلكرو ، فتخط هذه الخطوة واستخدم مشبك الربط لتثبيت الشريط في مكانه حولك. لقد وجدت أن مقطع الموثق يمكن أن يعمل بشكل أفضل للحصول على نوبة ضيقة!

الخطوة 4: خياطة المزيد من الفيلكرو (اختياري)

اقلب حزامك وخيط الفيلكرو المطابق الآخر (النصف الناعم ، إذا كنت تستخدم النصف الصلب على الجانب الآخر) على الطرف الآخر من الفرقة المحبوكة. سترغب في أن يكون طول شريط الفيلكرو أطول قليلاً تقريبًا. 7 إنشات.

*** قبل الخياطة تأكد عند لف الشريط حولك أن نصفي الفيلكرو يتطابقان!

** اختياري: إذا لم يكن لديك شريط فيلكرو ، فتخط هذه الخطوة واستخدم مشبك الربط لتثبيت الشريط في مكانه حولك. لقد وجدت أن مقطع الموثق يمكن أن يعمل بشكل أفضل للحصول على نوبة ضيقة!

الخطوة الخامسة: بناء الدائرة

استخدم الصور الموجودة في هذه الخطوة لتوصيل Arduino بجهاز الاستشعار.

قم بإرفاق مشبكين من التمساح بالحزام المحبوك ، أحدهما في كل طرف. سيتم قياس مقدار التمدد فقط بين هاتين النقطتين. ** تأكد من قص الشريط بإحكام واختيار مكان يتعرض فيه الكثير من الخيوط الموصلة ، فمن الضروري أن يقوم الخيط الموصّل والمقطع المعدني بإجراء اتصال (حاولت التحقق من هذا الاتصال بمقياس Volt ، لكنني وجدت أنه حتى لو كان يعمل ، فإنه لا يُظهر بالضرورة أنه موجود على Volt Meter ، أوصي بتوصيل الدائرة بأكملها ثم رؤية الشكل الذي تبدو عليه الأرقام في شاشتك التسلسلية لمعرفة ما إذا كانت تعمل) **

استخدم هذا البرنامج التعليمي للإدخال التناظري المقدم من Arduino للمساعدة في توصيل دائرتك. (فقط استبدل المقاوم الحساس للضوء بالحزام المحبوك + مقاطع التمساح ، وهو الرسم التخطيطي / التخطيطي الذي تحتاجه بالضبط).

الخطوة 6: قم بتحميل كود Arduino على Arduino

إذا لم تستخدم Arduino من قبل ، فالرجاء الرجوع إلى صفحة "البدء" وتنزيل برنامج Arduino (مجاني!).

بمجرد تنزيل البرنامج على جهاز الكمبيوتر الخاص بك ، افتح البرنامج واتبع الخطوات التالية:

1. افتح الرسم التخطيطي "AnalogReadSerial". (ملف> أمثلة> أساسيات> ReadAnalogSerial).
2. قم بتوصيل Arduino Uno (والدائرة المتصلة) بجهاز الكمبيوتر الخاص بك عبر كابل USB A إلى B.
3. انقر فوق رمز "تحميل" (يشبه السهم) في مربع الرسم التخطيطي (تأكد من تحديد اللوحة الصحيحة (Arduino Uno) والمنفذ التسلسلي ضمن "الأدوات").
4. أبقِ Arduino متصلاً بالكمبيوتر ثم انقر فوق رمز "Serial Monitor" (يشبه العدسة المكبرة)
5. يجب أن يفتح هذا مربعًا يسمى الشاشة التسلسلية ، وسترى سلسلة من الأرقام. قم بتمديد المستشعر وشاهد الأرقام تتغير!

نصائح حول استكشاف الأخطاء وإصلاحها إذا لم تشاهد دفقًا من الأرقام:

• إذا كنت لا ترى أي أرقام أو ترى سلسلة من الأحرف الغريبة ، فتأكد من ضبط سرعة البث بالباود على 9600 ضمن القائمة المنسدلة للشاشة التسلسلية
• تأكد من أن جميع اتصالاتك آمنة
• جرب مستوى مختلف من المقاوم
• جرب قص مقاطع التمساح في جزء أصغر من رباطك المحبوك. إذا تم كسر الخيط الموصل في مرحلة ما بين مقاطع التمساح فلن يعمل.

الخطوة 7: اختبرها

لفها حول نفسك وراقب الأرقام أثناء التنفس! قد تحتاج إلى تجربة مقاومات مختلفة للحصول على النطاق الصحيح من الأرقام التي تناسب مشروعك المحدد.

جرب وضع الشريط حول مناطق مختلفة من صدرك / معدتك. ستحتاج على الأرجح إلى أسلاك أطول من مقاطع التمساح بمجرد أن تكون حولك. أعتقد أنه يعمل بشكل أفضل تحت ملابسك ، أو فوق الملابس غير الرقيقة.

يمكنك الآن أخذ هذا الرمز والمستشعر وتعديله كما تريد ، وتطبيقه بعدة طرق مختلفة!

فكرة مثال: اجعل سطوع LED يغير مع كل نفس.