Mfumo unaoweza kuvaliwa wa Huduma ya Afya Kutumia IOT: Hatua 8

2024 Mwandishi: John Day | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-01-30 12:50

Katika kazi ya sasa, sensorer zimefungwa

kanzu inayoweza kuvaliwa na hupima joto la mtumiaji, ECG, msimamo, shinikizo la damu na BPM na kuipeleka kupitia seva ya ThingSpeak. Inaonyesha uwakilishi wa kielelezo wa data zilizopimwa. Mabadiliko ya data hufanywa na mtawala mkuu wa msingi wa Arduino. Wakati sensorer ni hatua Arduino itaendesha programu na pia ufunguo wa API ya ThingSpeak umeingizwa katika mpango.

Hatua ya 1: Vipengele vimefutwa tena

1. Arduino UNO

2. LM75 (sensa ya joto)

3. AD8232 (Sensorer ya ECG)

4. HW01 (sensa ya Pulse)

5. ESP8266 (Moduli ya Wi-Fi)

6. Binary waya

7. kebo ya USB kwa utatuzi

8. Pakiti ya betri ya lithiamu ya 4 (9v)

9. Kanzu ya mvua

10. Sanduku la pamba (25X25cm)

11. Bunduki ya gundi na vijiti 2.

Hatua ya 2: Kuunganisha LM75 na Arduino

LM75 inajumuisha katika itifaki ya I2C na Arduino. Kwa hivyo, hali ya joto ni hisia na itabadilishwa kuwa data ya dijiti ukitumia Analog 9 ya delta sigma Analog kwa kibadilishaji cha dijiti. Kwa sababu ya usahihi wa LM75 hutumiwa kupima joto la mtumiaji. Azimio la sensor ni bits 9 na ina anwani ya mtumwa 7bit. kwa hivyo, muundo wa data ni mbili inayosaidia anwani ya mtumwa. Mzunguko wa uendeshaji wa sensorer LM75 ni 400KHz. LM75 ina kichujio cha pasi cha chini ili kuongeza kuegemea kwa mawasiliano katika mazingira ya kelele.

Pini ya Arduino A4 na A5 inajumuisha katika mawasiliano mawili ya waya kwa hivyo itaunganishwa na SDA na pini ya SCL ya LM75.

LM75 ------ ARDUINO

SCL ---- A5 (Analog IN)

SDA ---- A4 (Analog IN)

VCC ---- 3.3V

GND ---- GND

Hatua ya 3: Uunganisho kati ya Moduli ya Pulse na Arduino

Katika kazi hii sensor ya kunde hutumiwa. Sensor ya Pulse ni sensorer iliyoundwa ya kuziba na kucheza ambayo mtumiaji anaweza kuchukua kiwango cha moyo au data ya kiwango cha mapigo na anaweza kuipatia popote inapotaka.

Unganisha Sura ya Pulse kwa Bodi ya Arduino Uno kama ifuatavyo: + kwa + 5V na - kwa GND S tO A0. Unganisha LCD kwa Bodi ya Arduino Uno kama ifuatavyo: VSS hadi + 5V na VDD kwa GND na RS hadi 12 na RW kwa GND na E hadi D11 na D4 hadi D5 na D5 hadi D4 na D6 hadi D3 na D / D2 na A / VSS hadi + 5V na K / VDD kwa GND. Unganisha Potentiometer ya 10K kwa LCD kama ifuatavyo: Takwimu kwa v0 na VCC hadi + 5V. Unganisha LED kwa Arduino kama ifuatavyo: LED1 (RED, Pin blink) hadi D13 na LED2 (KIJANI, Kiwango cha kufifia) hadi D8.

PULSE sensor ------ Arduino

VSS ------ + 5V

GND ------ GND

S ----- A0

Wakati sensorer inagusa ngozi LED kwenye sensor imeangaza.

Hatua ya 4: Uunganisho kati ya Sensorer ya ECG na Arduino

Sensorer ya AD8232 ECG imeingiliana na Arduino na elektroni zimewekwa mkono wa kushoto, mkono wa kulia na mguu wa kulia. Katika hii gari la kulia ni kama maoni kwa mzunguko. Kuna pembejeo tatu kutoka kwa elektroni hupima shughuli za umeme za moyo na itaonyeshwa na LED. Ili kupunguza kelele amplifier ya vifaa (BW: 2KHz) hutumiwa na kichujio mbili cha kupitisha juu hutumiwa kupunguza mabaki ya mwendo na uwezo wa seli ya elektroni ya nusu. AD8232 imeundwa kama usanidi wa elektroni tatu.

Uunganisho: Electrode ya mkono wa kushoto imeunganishwa + IN pin ya AD8232 na mkono wa kulia wa elektroni umeunganishwa kwa -IN pini ya AD8232 na maoni ya mguu wa kulia imeunganishwa na pini ya RLDFB ya AD8232. Inasababisha kugundua katika sensor hii ni AC au DC. Kwa AC hii hutumiwa. Pini ya LO imeunganishwa na pini ya Analog (11) ya Arduino na LO + pin imeunganishwa na pini ya Analog (10) ya Arduino na Pato kutoka kwa elektroni imeunganishwa na pini ya A1 ya Arduino.

Sensorer ya ECG ------ Arduino

LO- ------ pini ya Analog (11)

LO + ------ Pini ya Analog (10)

Pato ------ A1

Elektroni zilizowekwa kwenye mwili wa mgonjwa hugundua mabadiliko madogo ya uwezo wa Electro kwenye ngozi ambayo hutoka kwa misuli ya moyo kushuka moyo wakati wa kufikia kupigwa kwa moyo tofauti na ECG ya kawaida mara tatu ambayo elektroni huwekwa kwa viungo vya wagonjwa na kifua. Katika kupima ishara ya ECG muda wa PR na awamu ya muda wa QR na urefu wa amplitude ni tofauti katika hali isiyo ya kawaida. Ukosefu wa kawaida hufafanuliwa katika programu ya Arduino.

Vigezo vya kawaida vya ECG Vigezo visivyo vya kawaida vya ECG

P Mganda 0.06-0.11 <0.25 -------------------------------------- --------- Flat au inverted T mawimbi Coronary ischemia

Ugumu wa QRS <0.12 0.8-1.2 ------------------------------------------ ------- Kuongezeka kwa kizuizi cha tawi la QRS Bundle

T Wimbi 0.16 <0.5 ------------------------------------ ------------------ Kuongezeka kwa PR AV block

Kipindi cha QT 0.36-0.44 -------------------------------------- --------------- Muda mfupi wa QT Hypercalcemia

Muda wa PR 0.12-0.20 ------------------------------------------ ------ PR ndefu, QRS pana, QT fupi Hyperkalemia

inaonyesha hali isiyo ya kawaida katika ishara ya ECG ambayo itajumuishwa kwenye usimbo wa Arduino na wakati hali mbaya itatokea itatumwa kama ujumbe wa tahadhari kwa nambari fulani za rununu. Tuna faili tofauti ya maktaba ambayo imejumuishwa katika Programu

Hatua ya 5: Kuingiliana kwa Moduli ya Wi-Fi na Arduino

Moduli ya Wi-Fi ya ESP8266 ni gharama ndogo ya transceiver isiyo na waya ambayo inaweza kutumika kwa maendeleo ya hatua ya mwisho ya IOT. Moduli ya Wi-Fi ya ESP8266 inawezesha muunganisho wa mtandao kwa programu zilizoingia. Inatumia itifaki ya mawasiliano ya TCP / UDP kuungana na seva / mteja. Ili kuwasiliana na moduli ya Wi-Fi ya ESP8266, mdhibiti mdogo anahitaji kutumia seti ya amri za AT. Microcontroller huwasiliana na moduli ya Wi-Fi ya ESP8266-01 kutumia UART ikiwa na kiwango maalum cha Baud (Default 115200).

MAELEZO:

1. Moduli ya Wi-Fi ya ESP8266 inaweza kusanidiwa kwa kutumia Arduino IDE na ili ufanye hivyo unahitaji kufanya mabadiliko kadhaa kwa IDE ya Arduino. Kwanza, nenda kwenye Faili -> Mapendeleo katika IDE ya Arduino na katika Sehemu ya URL za Meneja wa Bodi za Ziada. Sasa, nenda kwa Zana -> Bodi -> Meneja wa Bodi na utafute ESP8266 kwenye uwanja wa utaftaji. Chagua Jumuiya ya ESP8266 na Jumuiya ya ESP8266 na bonyeza Bonyeza.

2.. Moduli ya ESP8266 inafanya kazi kwenye Ugavi wa Umeme wa 3.3V na kitu chochote kikubwa zaidi ya hicho, kama 5V kwa mfano, itaua SoC. Kwa hivyo, Pin ya VCC na Pini ya CH_PD ya Moduli ya ESP8266 ESP-01 imeunganishwa na Ugavi wa 3.3V.

3. Moduli ya Wi-Fi ina njia mbili za utendaji: Modi ya Programu na Njia ya Kawaida. Katika Njia ya Kupanga, unaweza kupakia programu au firmware kwa Moduli ya ESP8266 na kwa Njia ya Kawaida, programu iliyopakiwa au firmware itaendesha kawaida.

4. Ili kuwezesha Hali ya Programu, pini ya GPIO0 lazima iunganishwe na GND. Katika mchoro wa mzunguko, tumeunganisha swichi ya SPDT kwenye pini ya GPIO0. Kubadilisha lever ya SPDT itabadilisha ESP8266 kati ya Modi ya Programu (GPIO0 imeunganishwa na GND) na hali ya kawaida (GPIO0 hufanya kama GPIO Pin). Pia, RST (Rudisha upya) itachukua jukumu muhimu katika kuwezesha Hali ya Programu. Pini ya RST ni pini ya chini ya kazi na kwa hivyo, imeunganishwa na GND kupitia Kitufe cha Kushinikiza. Kwa hivyo, wakati wowote kifungo kinapobanwa, Moduli ya ESP8266 itaweka upya.

Uhusiano:

Pini za RX na TX za Moduli ya ESP8266 zimeunganishwa na RX na TX Pini kwenye bodi ya Arduino. Kwa kuwa ESP8266 SoC haiwezi kuvumilia 5V, RX Pin ya Arduino imeunganishwa kupitia kibadilishaji cha kiwango kilicho na 1KΩ na Resistor ya 2.2KΩ.

Moduli ya Wi-Fi ------ Arduino

VCC ---------------- 3.3V

GND ---------------- GND

CH_PD ---------------- 3.3V

RST ---------------- GND (kawaida hufunguliwa)

GPIO0 ---------------- GND

TX ---------------- TX ya Arduino

RX ----------------- RX ya Arduino (Kupitia kiwango cha ubadilishaji)

Baada ya kuunganisha na kusanidi:

ESP8266 katika Njia ya Kupanga (GPIO0 imeunganishwa na GND), unganisha Arduino kwenye mfumo. Mara tu Moduli ya ESP8266 ikiwashwa, Bonyeza kitufe cha RST na ufungue Arduino IDE. Katika chaguzi za Bodi (Zana -> Bodi), chagua Bodi ya "Generic ESP8266". Chagua nambari inayofaa ya bandari kwenye IDE. Sasa, fungua Mchoro wa Blink na ubadilishe PIN ya LED kuwa 2. Hapa, 2 inamaanisha pini ya GPIO2 ya Moduli ya ESP8266. Kabla ya kupakia hakikisha kwamba GPIO0 imeunganishwa na GND kwanza na kisha bonyeza kitufe cha RST. Piga kitufe cha kupakia na nambari itachukua muda kukusanya na kupakia. Unaweza kuona maendeleo chini ya IDE. Mara baada ya programu kupakiwa kwa mafanikio, unaweza kuondoa GPIO0 kutoka GND. LED iliyounganishwa na GPIO2 itaangaza.

Hatua ya 6: Programu

Programu hiyo ni ya kuingiliana kwa LM75, moduli ya Pulse, sensorer ya ECG na moduli ya Wi-Fi hadi Arduino

Hatua ya 7: Usanidi wa Seva ya ThingSpeak

ThingSpeak ni jukwaa la maombi ya. Mtandao wa Mambo. Ni jukwaa wazi na uchambuzi wa MATLAB. ThingSpeak hukuruhusu kujenga programu karibu na data iliyokusanywa na sensorer. Makala ya ThingSpeak ni pamoja na: ukusanyaji wa data wa wakati halisi, usindikaji wa data, taswira, programu na programu-jalizi

Katika moyo wa ThingSpeak ni Kituo cha ThingSpeak. Kituo kinatumiwa kuhifadhi data. Kila kituo kinajumuisha uwanja 8 kwa aina yoyote ya data, sehemu 3 za eneo, na uwanja 1 wa hadhi. Mara tu unapokuwa na kituo cha ThingSpeak unaweza kuchapisha data kwenye kituo, kuwa na ThingSpeak kuchakata data, na kisha ombi lako lipate data.

HATUA:

1. Fungua akaunti katika ThingSpeak.

2. Unda Idhaa mpya na uipe jina.

3. Na uunda 3 iliyowasilishwa na kubainisha jina lake kwa kila iliyowekwa.

4. Kumbuka Kitambulisho cha Kituo cha ThingSpeak.

5. Kumbuka ufunguo wa API.

6. Na itaje katika Programu ya kupitisha data kutoka ESP8266.

7. Sasa data ya taswira inapatikana.

Hatua ya 8: Usanidi wa Hitimisho (Vifaa)

Usanidi wa vifaa vya mradi wetu Una vifaa vyote vya mradi huo na itajaa na Kuingizwa kwa kanzu inayoweza kuvaliwa kwa wagonjwa vizuri. Kanzu iliyo na sensorer imetengenezwa na sisi na hutoa kipimo cha bure kwa watumiaji. Takwimu za kibaolojia za mtumiaji, Habari hiyo imehifadhiwa kwenye seva ya ThingSpeak kwa uchambuzi na ufuatiliaji wa muda mrefu. Ni kile mradi uliohusika katika mfumo wa huduma ya afya

KUWEKA:

1. Weka mizunguko ndani ya sanduku la pamba.

2. Kutumia bunduki ya gundi kuifanya iwe rahisi kwa sanduku.

3. Unganisha betri na VIN ya Arduino hadi Chanya terminal ya Battery na GND ya Arduino hadi terminal hasi ya Battery

4. Kisha rekebisha sanduku ndani ya kanzu ukitumia bunduki ya gundi.

Mara tu usimbuaji wa makosa ukishaanzishwa basi programu itatekelezwa na mtu atakuwa tayari kuona pato la Senor kwenye jukwaa kama onyesho la pato la Arduino na baadaye habari hiyo inahamishiwa kwa Wingu la ThingSpeak kupitia wavuti na kwamba tutakuwa tayari kuiona ulimwenguni jukwaa. Muonekano wa wavuti unaweza kutengenezwa kwa utekelezaji wa utendaji zaidi katika taswira ya data, usimamizi, na uchambuzi ili kutoa kiolesura bora na uzoefu kwa mtumiaji. Kwa kutumia usanidi wa kazi inayopendekezwa Daktari anaweza kuchunguza hali ya mgonjwa 24 * 7 na mabadiliko yoyote ya ghafla katika hali ya mgonjwa hujulishwa kwa Daktari au wafanyikazi wa Paramedical kupitia arifu ya toast. Isitoshe, kwa kuwa habari inapatikana katika seva ya Thingspeak, hali ya mgonjwa inaweza kukaguliwa kwa mbali kutoka mahali popote kwenye sayari. Mbali na kuona tu habari mbaya ya mgonjwa, tunaweza kutumia habari hii kwa ufahamu wa haraka na kuponya afya ya mgonjwa na wataalam.