TfCD - AmbiHeart: Hatua 6 (na Picha)

2024 Mwandishi: John Day | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-01-30 12:54

Utangulizi

Uhamasishaji wa miili yetu kazi muhimu inaweza kusaidia katika kugundua shida za kiafya. Teknolojia ya sasa hutoa zana za kuchukua vipimo vya Kiwango cha Moyo katika mazingira ya ndani. Kama sehemu ya kozi kuu ya Ubunifu wa Dhana ya Juu (kozi ndogo ya TfCD) katika Chuo Kikuu cha Ufundi cha Delft, tuliunda kifaa cha maoni.

Unahitaji nini?

1 Pulsa sensor

1 RGB LED

Vipinga 3 (220 Ohm)

Arduino Uno

9V betri

Bodi ya mkate

Vifungo vilivyochapishwa vya 3D

Nguvu

Kuwasilisha kipimo na rangi nyepesi ni rahisi kuelewa na kutafsiri kuliko nambari mbichi. Inaweza pia kufanywa kubeba. Kutumia mdhibiti mdogo na ubao wa mkate itaruhusu kuongeza saizi ya eneo hilo. Nambari zetu hutumia maadili ya wastani ya kiwango cha moyo lakini kwa mabadiliko madogo kwenye nambari unaweza kurekebisha maoni kwa maadili maalum zaidi kwa kikundi chako cha umri na hali ya kiafya.

Udhaifu

Udhaifu kuu ni ujibu wa sensa ya kiwango cha moyo. Inachukua muda kugundua mapigo ya moyo na kuonyesha maoni unayotaka. Ucheleweshaji huo unaweza kuwa muhimu wakati mwingine na inaweza kusababisha utendaji mbaya.

Hatua ya 1: Kuandaa Elektroniki

Sensor ya mapigo ya moyo inategemea kanuni ya picha ya picha nyingi. Inapima mabadiliko ya kiwango cha damu kupitia kiungo chochote cha mwili ambacho husababisha mabadiliko katika kiwango cha nuru kupitia chombo hicho (mkoa wa mishipa). Katika mradi huu, wakati wa kunde ni muhimu zaidi. Mtiririko wa ujazo wa damu huamuliwa na kiwango cha mapigo ya moyo na kwa kuwa nuru huingizwa na damu, kunde za ishara ni sawa na mapigo ya moyo.

Kwanza, sensa ya kunde inapaswa kushikamana na Arduino ili kugundua BPM (beats kwa dakika). Unganisha sensa ya kunde kwa A1. Iliyoongozwa kwenye bodi ya Arduino inapaswa kupepesa sawasawa na kugundua BPM.

Pili, weka RGB LED pamoja na vipinga 3 vya 220 Ohm iliyounganishwa kama inavyoonyeshwa kwenye mchoro wa skimu. unganisha pini nyekundu hadi 10, pini ya kijani hadi 6 na pini ya kijani hadi 9.

Hatua ya 2: Programu

Tumia kipimo cha mapigo ya moyo kupiga LED kwenye masafa yaliyohesabiwa. Kupumzika kwa mapigo ya moyo ni karibu 70 bpm kwa watu wengi. Baada ya kuwa na LED moja inayofanya kazi, unaweza kutumia nyingine kufifia na IBI. Kiwango cha kawaida cha kupumzika kwa moyo kwa watu wazima ni kati ya mapigo 60 hadi 100 kwa dakika. Unaweza kugawanya BPM katika anuwai hii kulingana na somo lako la jaribio.

Hapa tulitaka kujaribu juu ya watu wanaopumzika na kwa hivyo tuliweka BPM hapo juu na chini ya masafa haya katika vikundi vitano ipasavyo

Inatisha (chini ya 40) - (bluu)

Onyo (40 hadi 60) - (gradient kutoka bluu hadi kijani)

Nzuri (60 hadi 100) - (kijani)

Onyo (100 hadi 120) - (gradient kutoka kijani hadi nyekundu)

Inatisha (juu ya 120) - (nyekundu)

Mantiki ya kugawanya BPM katika kategoria hizi ni:

ikiwa (BPM <40)

R = 0

G = 0

B = 0

ikiwa (40 <BPM <60)

R = 0

G = ((((BPM-40) / 20) * 255)

B = (((60-BPM) / 20) * 255)

ikiwa (60 <BPM <100)

R = 0

G. 255

B = 0

ikiwa (100 <BPM <120)

R = (((BPM-100) / 20) * 255)

G = (((120-BPM) / 20) * 255)

B = 0

ikiwa (120 <BPM)

R = 255

G = 0

B = 0

Unaweza kutumia Programu ya Kusindika Visualizer kuthibitisha sensa ya kunde na uone jinsi BPM na IBI inabadilika. Kutumia mtazamaji anahitaji maktaba maalum, ikiwa unafikiria mpangilio wa serial hausaidii, unaweza kutumia programu hii, ambayo inachakata data ya BPM kuwa pembejeo inayoweza kusomeka kwa Visualizer.

Kuna njia kadhaa za kupima mapigo ya moyo kwa kutumia sensa ya kunde bila maktaba zilizopakiwa kabla. Tulitumia mantiki ifuatayo, ambayo ilitumika katika moja ya programu zinazofanana, tukitumia kunde tano kuhesabu mapigo ya moyo.

Wakati_wakati tano = saa2-saa1;

Wakati_wa_wakati mmoja = wakati_wakati_wakati / 5;

kiwango = 60000 / Single_pulse_time;

ambapo time1 ni thamani ya kaunta ya kwanza

time2 ni orodha ya mapigo ya thamani

kiwango ni kiwango cha mwisho cha moyo.

Hatua ya 3: Uundaji na Uchapishaji wa 3D

Kwa faraja ya upimaji na usalama wa vifaa vya elektroniki inashauriwa kufanya boma. Kwa kuongezea inazuia vipengee kusambazwa kwa muda mfupi wakati wa matumizi. Tulibuni sura rahisi inayoweza kushikilia ambayo inafuata aesthetics ya kikaboni. Imegawanywa katika sehemu mbili: chini na shimo kwa sensor ya kunde na kushikilia mbavu kwa Arduino na ubao wa mkate, na ya juu iliyo na mwongozo mwepesi wa kutoa maoni mazuri ya kuona.

Hatua ya 4: Mfano wa Electro-mitambo

Mara baada ya kuwa na vifungo tayari, weka sensa ya kunde ndani ya mbavu zinazoongoza mbele ya shimo. Hakikisha kidole kinafikia sensorer na kufunika uso kabisa. Ili kuongeza athari za maoni ya kuona, funika uso wa ndani wa kiambatisho cha juu na filamu ya kupendeza (tulitumia karatasi ya aluminium) ukiacha ufunguzi katikati. Italazimisha taa iwe ufunguzi maalum. Tenganisha Arduino kutoka kwa kompyuta ndogo na unganisha betri ya zaidi ya 5V (tulitumia 9V hapa) kuifanya iweze kubeba. Sasa weka vifaa vyote vya elektroniki kwenye kifuniko cha chini na funga na kifuniko cha juu.

Hatua ya 5: Upimaji na utatuzi wa matatizo

Sasa ni wakati wake wa kukagua matokeo! kwa kuwa sensor imewekwa ndani, kabla tu ya kufunguliwa kwa ua, kunaweza kuwa na mabadiliko kidogo katika unyeti wa sensorer. Hakikisha miunganisho mingine yote iko sawa. Ikiwa inaonekana kuwa na kitu kibaya, hapa tunawasilisha kesi chache kukusaidia kukabiliana nayo.

Makosa yanayowezekana yanaweza kuwa na pembejeo kutoka kwa sensorer au pato kwa RGB LED. Ili kusuluhisha na sensorer, kuna vitu vichache itabidi uzingatie. Ikiwa sensorer inagundua BPM, inapaswa kuwe na mwangaza kwenye ubao (L) kwa kusawazisha na BPM yako. Ikiwa hautaona kupepesa, angalia kituo cha kuingiza kwenye A1. Ikiwa taa kwenye sensorer ya kunde haikuwaka, lazima uangalie vituo vingine viwili (5V na GND). Mpangaji wa serial au mfuatiliaji wa serial pia anaweza kukusaidia kuhakikisha sensa inafanya kazi.

Ikiwa hauoni nuru yoyote kwenye RGB, kwanza lazima uangalie kituo cha kuingiza (A1) kwa sababu nambari inafanya kazi tu ikiwa kuna BPM imegunduliwa. Ikiwa kila kitu kutoka kwa sensorer kinaonekana sawa, tafuta mizunguko fupi iliyosahauliwa kwenye ubao wa mkate.

Hatua ya 6: Upimaji wa Mtumiaji

Sasa unapokuwa na mfano tayari unaweza kupima kiwango cha moyo wako kupokea maoni nyepesi. Licha ya kupokea habari juu ya afya yako unaweza kucheza na mhemko tofauti na angalia majibu ya kifaa. Inaweza pia kutumika kama zana ya kutafakari.