DIY dychový senzor s Arduinom (vodivý pletený napínací senzor): 7 krokov (s obrázkami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:56

Tento DIY senzor bude mať formu vodivého pleteného napínacieho senzora. Omotá sa okolo vášho hrudníka/žalúdka a keď sa váš hrudník/žalúdok roztiahne a stiahne, rozšíri sa aj senzor a následne vstupné údaje, ktoré sú privádzané do Arduina. Majte na pamäti, že toto nie je úplne presný spôsob sledovania každého dychu a niekedy pohyby tela môžu ovplyvniť senzor, pretože ide o to, ako sa napína. Tiež, pokiaľ ide o stabilitu, zistil som, že rozsah čísel môže dosť skákať, ak senzor nezostane v konzistentnom napätí okolo tela, ale ak len stojíte a dýchate, je to celkom presné/citlivé na zachytenie mierneho rozšírenia hrudníka pri každom nádychu.

Existuje niekoľko dychových senzorov, ktoré som našiel pri skúmaní na internete, ale nemajú všetky konkrétne informácie potrebné na to, aby ste si ich sami vyrobili a pripojili k Arduinu. Tu je niekoľko zdrojov, ktoré som zostavil, aby som vám poskytol celý príbeh v tomto návode:

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

Poznámka: Som len nováčik v kódovaní elektriny/obvodov/arduino/, takže vítam akékoľvek návrhy alebo opravy, ak nejaké nájdete!

Krok 1: Materiály a nástroje

Materiály/Nástroje:

• Cievka vodivej priadze (tento druh som kúpil od spoločnosti Sparkfun: https://www.sparkfun.com/products/12806) (AKTUALIZÁCIA: Zdá sa, že ju vyradili, takže by to malo fungovať od spoločnosti Adafruit: https://www.adafruit.com/product/603)
• Cievka z elastickej priadze, použil som značku HiKoo CoBaSi (zistil som, že priadza s určitým natiahnutím je lepšia, pretože tento senzor sa spolieha na to, že sa môže roztiahnuť a stiahnuť. Ak použijete pevnú priadzu, senzor sa neroztiahne a nezúži)
• Suchý zips (asi 6 palcov … môže byť viac menších dielov, slúži na zaistenie senzora okolo vás) ALEBO SPOJKU! (V skutočnosti som zistil, že sponka na spojivo funguje najľahšie na dosiahnutie pevného priliehania)
• Normálna šijacia niť (~ 1 yard)
• Pletacie ihlice (použil som veľkosť: 5)
• Šijacia ihla
• Sada rezistorov (x1) (Je potrebný rad rôznych rezistorov, ten, ktorý potrebujete, závisí od toho, ako dlho máte pásmo, a od tesnosti stehov. Nemyslím si však, že budete potrebovať menší ako 10 k. Zmena úrovne odporu menia výstupné čísla uvedené v sériovom monitore)
• Klipy aligátora (x2)
• Prepojovacie káble (x7)
• Arduino Uno
• Počítač (PC alebo MAC)
• Kábel USB A na B
• Volt meter
• Doska na chlieb

Krok 2: Pliesť

Začnite pletením 2 palcového širokého pásu, ktorý kombinuje vodivú priadzu a elastickú priadzu.

Pliesť s vodivou a elastickou priadzou, ako keby to bol jeden kus priadze!

Môžete použiť štandardný steh. Môj pás mal 10 stehov naprieč a bol asi 30 palcov dlhý.

Ak nevieš pliesť, Youtube je tvoj priateľ.:) ** Tip: Vyhľadajte videá, ktoré sú špecifické pre vašu dominantnú ruku. Mne pomohol tento:

Krok 3: Prišitie suchého zipsu k svojmu úpletu (voliteľné)

Na jeden koniec pletenej pásky prišite niekoľko palcov suchého zipsu (odporúčam použiť tvrdú/pokey polovičku suchého zipsu).

** VOLITEĽNÉ: Ak nemáte suchý zips, tento krok preskočte a jednoducho použite VIAZACÍ KLIP, aby ste pás držali okolo seba. Zistil som, že sponka na spojivo môže v skutočnosti lepšie fungovať, aby bola tesne priliehajúca!

Krok 4: Ušite viac suchého zipsu (VOLITEĽNÉ)

Otočte pásik a prišite druhý zodpovedajúci suchý zips (mäkkú polovicu, ak ste na druhej strane použili tvrdú polovicu) na druhý koniec úpletu. Budete chcieť, aby bola dĺžka tohto suchého zipsu o niečo dlhšia, cca. 7 palcov.

*** Pred šitím sa uistite, že keď si obviažete pás okolo seba, polovice suchého zipsu sa zhodujú!

** VOLITEĽNÉ: Ak nemáte suchý zips, tento krok preskočte a jednoducho použite VIAZACÍ KLIP, aby ste pás okolo seba prichytili. Zistil som, že sponka na spojivo môže v skutočnosti lepšie fungovať, aby bola tesne priliehajúca!

Krok 5: Vybudujte obvod

Pomocou fotografií v tomto kroku pripojte svoje Arduino k senzoru.

Na pletený pás pripevnite 2 svorky aligátora, jeden na každom konci. Veľkosť roztiahnutia sa bude merať iba medzi týmito 2 bodmi. ** Uistite sa, že ste pásik bezpečne prichytili a vybrali si miesto, kde je odhalená veľká časť vodivej priadze. Je nevyhnutné, aby sa vodivá priadza a kovová spona dostali do kontaktu (pokúsil som sa toto spojenie skontrolovať voltmetrom, ale zistil som, že aj keď to funguje, nemusí to nevyhnutne znamenať, že je to na voltmetri, odporúčam zapojiť celý obvod a potom vidieť, ako čísla vyzerajú na vašom sériovom monitore, aby ste zistili, či funguje) **

Použite tento návod na analógový vstup, ktorý poskytuje Arduino, na pomoc pri zapojení vášho obvodu. (Stačí nahradiť fotocitlivý odpor pleteným pásom + aligátorovými sponami a je to presný diagram/schému, ktorú potrebujete).

Krok 6: Nahrajte kód Arduino do Arduina

Ak ste nikdy predtým nepoužívali Arduino, navštívte túto stránku „Začíname“a stiahnite si softvér Arduino (je to zadarmo!).

Keď si do počítača stiahnete softvér, otvorte program a postupujte podľa týchto krokov:

1. Otvorte skicu „AnalogReadSerial“. (Súbor> Príklady> Základy> ReadAnalogSerial).
2. Pripojte Arduino Uno (a pripojený obvod) k počítaču pomocou kábla USB A to B.
3. V poli náčrtu kliknite na ikonu „Nahrať“(vyzerá ako šípka) (Uistite sa, že v časti „Nástroje“je vybratá správna doska (Arduino Uno) a sériový port).
4. Nechajte Arduino pripojené k počítaču a potom kliknite na ikonu „Sériový monitor“(Vyzerá to ako lupa)
5. Tým by sa malo otvoriť pole s názvom sériový monitor a mali by ste vidieť prúd čísel. Natiahnite senzor a sledujte, ako sa čísla menia!

TIPY NA RIEŠENIE PROBLÉMOV, AK NEVIDÍTE STREAM ČÍSEL:

• Ak nevidíte žiadne čísla alebo sériu podivných znakov, v rozbaľovacej ponuke sériového monitora skontrolujte, či je prenosová rýchlosť nastavená na 9600.
• Zaistite, aby boli všetky vaše pripojenia bezpečné
• Skúste inú úroveň odporu
• Skúste klipy aligátora orezať na menšiu časť úpletu. Ak je vodivá priadza v určitom bode zlomená medzi aligátorovými sponami, nebude to fungovať.

Krok 7: Vyskúšajte to

Omotajte si to okolo seba a sledujte čísla, kým dýchate! Na získanie správneho rozsahu čísel, ktoré fungujú pre váš konkrétny projekt, bude možno potrebné vyskúšať rôzne odpory.

Experimentujte s umiestnením pásky okolo rôznych oblastí hrudníka/žalúdka. Akonáhle budete okolo seba, pravdepodobne budete potrebovať dlhšie drôty, ako sú svorky aligátora. Myslím, že to najlepšie funguje pod vašim oblečením alebo na vrchu neforemného oblečenia.

Teraz môžete vziať tento kód a senzor a upraviť ho, ako chcete, a použiť ho mnohými rôznymi spôsobmi!

Príklad nápadu: Vykonajte pri LED dióde zmenu jasu pri každom nádychu.