جران كير: جهاز مراقبة الصحة بحجم الجيب: 8 خطوات (بالصور)

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

لذا اسمحوا لي أن أبدأ ، لدي جدة. إنها قديمة بعض الشيء لكنها تتمتع بصحة جيدة وبصحة جيدة. حسنًا ، لقد ذهبنا مؤخرًا إلى الطبيب لإجراء فحصها الشهري ونصحها الطبيب بالمشي يوميًا لمدة نصف ساعة على الأقل للحفاظ على صحة مفاصلها. كنا بحاجة إلى طريقة لمعرفة مقدار مشيتها. كان من الممكن أن تساعد الساعة الذكية ولكنها ليست شيئًا يمكننا تحمله. ليس فقط خطوات ، أرادت الجدة أن يكون لديها مثل مجموعة أدوات صحية صغيرة حتى تتمكن من فحص نفسها.

لذلك هذا هو السبب الذي جعلني أفكر في القيام بهذا المشروع.

يعد السقوط أيضًا أحد أكثر الأحداث شيوعًا وخطورة ، وفي المرة الأخيرة التي سقطت فيها جدتي ، تأخرنا في معرفته وهو شيء يمكنني اكتشافه قريبًا ، لذلك قررت إضافة مستشعر سقوط أيضًا.

ولمعرفة ما إذا كانت جدتي تعاني من البرد أو الحمى ، في وقت مبكر ، أضفت مستشعر درجة حرارة لقياس درجة حرارة الجسم.

أنا أركز على هذه الأشياء في هذا المشروع. يمكنك دائمًا إضافة المزيد من المستشعرات لجعلها أكثر فعالية لاستخدامك الشخصي.

الخطوة 1: الأشياء المطلوبة

• Wemos D1 mini x1 (رابط)
• وحدة بطاقة SD X1 (رابط)
• مقياس التسارع MPU6050 x1 (رابط)
• 3.7 فولت بطارية ليبو x1 (رابط)
• وحدة الشحن TP4056 x1 (رابط)
• جهاز استشعار درجة الحرارة DS18B20 x1 (رابط)
• مفتاح الشريحة x1 (رابط)
• الأسلاك

اختياري

• طابعة 3D
• مسامير 2 مم
• كابل الشريط

الخطوة 2: ربط كل شيء معًا

أعلاه هو الرسم التخطيطي للاتصال. انها جميلة جدا للأمام. بالنسبة للحام ، قمت بتجريد كابل الشريط إلى أسلاك فردية لأن هذه الأسلاك رفيعة جدًا (28 AWG). إذا لم يكن لديك كابل شريطي حولك ، يمكنك استخدام أي سلك ترغب فيه.

لقد أضفت الموافقة المسبقة عن علم مع جميع الاتصالات. يمكنك تكبير الصورة ومتابعة التوصيلات أيضًا. لا تمانع في أن اللحام ليس جيدًا جدًا ، فهو جديد عليه.

بالنسبة لمستشعر درجة الحرارة ، تحتاج إلى إضافة مقاوم سحب بين الخطوط الموجبة والإشارة حتى يعمل المستشعر بشكل صحيح. أيضًا ، كبلات وصلة ذكر اللحام إلى الأطراف بحيث يمكنك توصيلها بدبابيس رأس أنثى من الخارج.

لقد صنعت حاوية لجميع المكونات لأن لدي طابعة ثلاثية الأبعاد في المنزل. ليس عليك القيام بذلك. بدلاً من ذلك ، يمكنك صنع صندوق من الورق المقوى أو استخدام حاوية صغيرة لوضع جميع الأجهزة الإلكترونية. تأكد من أن مقياس التسارع عالق بجسم العلبة إذا كنت تخطط لصنع قضيتك الخاصة.

حاوية الطباعة. [اختياري] هناك نوعان من الملفات الثلاثة. العلبة والسفلية والتبديل. إرفاق المفتاح سهل. لقد أضفت الصور أعلاه ، يمكنك متابعتها. لقد قمت بطباعة ملفاتي بنسبة 50٪ ، ارتفاع 0.2 مم. يمكنك الحصول على ملفات الخطوات الأصلية هنا إذا كنت تريد تغيير تصميم العلبة.

بعد تجميع كل شيء ، ضع بطاقة SD داخل الوحدة ثم أغلق الجهاز واستخدم براغي 2 مم على كلا الجانبين. لقد أنقذت هذا المسمار من مجموعة محرك سيرفو sg90.

تأكد من أن جميع الأسلاك ملحومة بشكل صحيح باستخدام المتر المتعدد عن طريق التحقق من الاتصال.

تأكد من أن جميع الأجهزة تحصل على الجهد المناسب.

ملاحظة حول تشغيل الجهاز. لتشغيل الجهاز ، استخدمت بطارية 3.7 فولت وهي جيدة بما يكفي لأن جميع أجهزة الاستشعار ووحدات التحكم الدقيقة wemos يمكن أن تعمل في 3 فولت. لذلك إذا كنت تخطط لاستخدام المزيد من أجهزة الاستشعار الخارجية ، فتأكد من أنها تعمل عند 3 فولت. أيضًا عندما تكون البطارية على وشك النفاد ، تتوقف بطاقة SD عن العمل ، وذلك لأن الجهد الكهربائي غير كافٍ لوحدة بطاقة SD. لذا فإن شحن البطارية يحل المشكلة. العيب الوحيد هو أنك لن تتمكن من استخدام الإمكانات الكاملة للبطارية. إحدى الطرق التي يمكنك من خلالها حل هذه المشكلة هي استخدام وحدة الشحن هذه. تعمل هذه الوحدة على زيادة الجهد إلى 5 فولت بهذه الطريقة لن تواجه أي مشاكل في تشغيل جميع أجهزة الاستشعار.

الخطوة الثالثة: فهم الكود

كما قلت في البداية ، سوف نتتبع 3 أشياء: السقوط ، والخطوات ، ودرجة الحرارة.

هذا غير مقيد ، يمكنك إضافة أي مستشعر آخر مثل نبضات القلب ومقياس التأكسج وما إلى ذلك والحصول على المزيد من البيانات الصحية. في الوقت الحالي ، سأستخدم مستشعرين هما مقياس التسارع ودرجة الحرارة.

العثور على درجة الحرارة بشكل مستقيم للأمام. بعد توصيل المستشعر ، نستخدم مكتبة DALLAS TEMPERATURE للعثور على الدرجة المئوية.

لإيجاد الخطوات والسقوط سنستخدم مقياس التسارع. يبدأ الكود بإيجاد قيمة التسارع لـ 3 محاور X و Y و Z. ثم تحديد التسارع الناتج.

الآن هناك نوعان من قيود العتبة المحددة مسبقًا للخطوة والسقوط. لذلك عندما يتجاوز التسارع الناتج هذه العتبة ، يتم اكتشاف الخطوة أو السقوط.

الآن بما أن قيمة السقوط هي الأكثر أهمية لكي تكون صحيحة ، فقد أضفت وظيفة التحقق من السقوط حيث إذا تم الكشف عن السقوط ، فإنه يتحقق أيضًا مما إذا كان الاتجاه قد تغير وما إذا كان الشخص خاملاً. إذا كانت هاتان القاعدتان صحيحتين ، فسيتم تأكيد السقوط وإرسال الرسالة إلى قاعدة البيانات.

إلى جانب ذلك ، يسجل الجهاز جميع البيانات ويكتبها على بطاقة sd وكل 30 دقيقة (يمكن تغييرها) يتم إرسال القيم إلى google firebase حيث يتم تخزينها في قاعدة بيانات الوقت الفعلي.

لتحديد قيم العتبة ، قمت بربط الجهاز على خصري وبدأت في القيام بإجراءات مختلفة أثناء كتابة الكود لقيمة التسارع على بطاقة SD. ثم قمت لاحقًا باستيراد القيمة إلى برنامج Excel ورسمت رسمًا بيانيًا خطيًا لتحليل كل القيمة. لقد أضفت بعض الرسوم البيانية أعلاه. يمكنك أن ترى كيف تُظهر الإجراءات المختلفة قيمًا مختلفة لمقياس التسارع.

الخطوة 4: إعداد WIFI و Google Database

مع كل البيانات المتاحة ، نحتاج إلى إيجاد طريقة لتخزينها حتى نتمكن من استخدامها لإنشاء ملف تعريف صحي وتتبع صحة أجدادك.

لذلك لتخزين البيانات واستخدامها في الوقت الفعلي ، نستخدم Google Firebase ولتحقيق ذلك سنستخدم مكتبة Esp8266Firebase.

لإعداد Firebase ، يمكنك اتباع هذه العملية. بعد ذلك ، يجب أن يكون لديك مفتاح سري ورابط مضيف. ما عليك سوى إضافة هذين الرقمين في الكود الموضح أدناه مع اسم wifi وكلمة المرور الخاصين بك:

#define FIREBASE_HOST "YOUR_FIREBASE_PROJECT.firebaseio.com"

#define FIREBASE_AUTH "YOUR_FIREBASE_DATABASE_SECRET" #define WIFI_SSID "YOUR_WIFI_AP" #define WIFI_PASSWORD "YOUR_WIFI_PASSWORD"

هذا هو. كان ذلك سهلا. جهازنا متصل الآن بقاعدة البيانات عبر الإنترنت حيث يتم تخزين جميع البيانات الصحية. الآن يمكننا استخدام هذه البيانات لإنشاء مخطط في Excel أو إنشاء موقع ويب بسيط لرؤية البيانات بصريًا أو حتى توصيلها بتطبيق.

ملاحظة: للتحقق مما إذا كنت قد أضفت المكتبة بنجاح وما إذا كانت تعمل مع جهازك ، فحاول تحميل نماذج الرسومات المتوفرة في المكتبة. يمكنك تجربة الشخص المسمى beginner_start_here.

الخطوة 5: برمجة WEMOS D1

قبل تحميل الكود ، نحتاج إلى تثبيت بعض الأشياء.

مجلس:

• أولاً ، افتح Arduino ID وانتقل إلى Tools Board Boards manager ثم ابحث عن esp8266 بواسطة مجتمع ESP8266. انقر فوق تثبيت وانتظر حتى يتم التثبيت.
• لقد أضفنا اللوحة الآن ، لتحديدها للذهاب إلى Tools Board Wemos D1 R1

مكتبات

• نحتاج إلى تثبيت مكتبتين Firebase ESP8266 Client بواسطة Mobizt وسلك واحد بواسطة Jim Studt.
• للقيام بذلك ، انتقل إلى Sketch Include library Manage libraries. ابحث عن المكتبتين المذكورتين أعلاه وقم بتثبيتهما.

لقد قمنا الآن بتثبيت كل ما هو ضروري لتشغيل الكود. قم بتحميل الكود أدناه وقد انتهيت!

الخطوة 6: ربط تطبيق Android الخاص بك [اختياري]

لقد استخدمت مخترع تطبيق MIT ، وهو صانع تطبيقات سحب وإفلات مجاني. من السهل جدًا إنشاء تطبيق بهذه الطريقة. كل ما يفعله التطبيق هو التحقق من القيم الموجودة في قاعدة البيانات وعرضها. هنا ملف المشروع لمخترع التطبيق. ما عليك سوى إضافة "مفاتيح المصادقة" و "HOSTNAME" كما هو موضح أعلاه وهذا كل شيء.

الخطوة 7: قم بتوصيل الجهاز بجهاز يمكن ارتداؤه

الآن بعد أن تم إعداد كل شيء ، الشيء الوحيد المتبقي هو إرفاقه بقطعة ملابس مثل السترة. يمكنك استخدام أي ملابس أخرى يحبها أجدادك أيضًا. في الوقت الحالي ، قمت بتوصيل الجهاز على الجانب الأيسر من السترة جنبًا إلى جنب مع مستشعر درجة الحرارة الذي يعمل تحت الإبط لقياس درجة الحرارة. لقد استخدمت شريطًا لاصقًا للقيام بذلك وهو من الواضح أنه ليس أفضل طريقة. أنا أستخدم هذا فقط لبضعة أيام للاختبار.

يمكنك صنع كيس صغير من القماش وخياطته داخل السترة للحفاظ على الجهاز وغطاء لتشغيل مستشعر درجة الحرارة. بما أنني لست جيدًا في خياطة الأشياء ، لم أفعل هذا. لكن أمي ستصلح ذلك قريبًا.

الخطوة 8: القيام بالمزيد مع GranCare

لقد استخدمت هنا مستشعرين فقط ولكن يمكنك دائمًا إضافة المزيد. يمكنك توصيل جميع دبابيس WEMOS غير المستخدمة بمسامير الرأس ثم توصيل المزيد من أجهزة الاستشعار خارجيًا لتحقيق أقصى استفادة من المستشعر. يمكنك إضافة مستشعر قلب ثم أخذ نبضات قلب جدك كل ساعة وإضافتها إلى قاعدة البيانات أو ربما إضافة أجهزة استشعار متعددة لدرجة الحرارة. يمكنك الاستمرار في الإضافة حتى يدعم WEMOS أو يمكن للبطارية التعامل معه.

هذا كل ما في الأمر. اعتن بأجدادك ، كما يقولون ، "حب الأجداد لن يشيخ أبدًا".

التحديث بعد الاستخدام: لذلك جعلت جدتي تستخدم الجهاز لمدة أسبوع. لقد قالت إن الجهاز يأتي بين الحين والآخر لكنها معتادة عليه الآن. إذن هذا ما تعلمته من أسبوع من استخدامه.

• يعمل الكشف عن السقوط على أكمل وجه. تلقيت تنبيهات عندما تراجعت مرتين في الأسبوع الماضي. هناك أوقات يوجد فيها إنذار خاطئ ، لذلك ربما يساعد تغيير العتبة.
• بيانات درجة حرارة الجسم مثالية.
• مشكلة أخرى هي أن البطارية تنفد بسرعة مع بطارية 300 مللي أمبير الخاصة بي!. حاول استخدام بطاريات أكبر لزيادة وقت الاستخدام ولكن تأكد من أن وزن الجهاز لا يتغير كثيرًا.

ملحوظة:

هذه هي أول تعليمات لي ، أنا متأكد من أن هناك أخطاء قد أغفلتها. يرجى التعليق أدناه إذا وجدت أي شيء ولا تتردد في طرح أي شكوك. سأبذل قصارى جهدي للرد في أقرب وقت ممكن.