سنسور تنفس DIY با آردوینو (سنسور کشش بافتنی رسانا): 7 مرحله (همراه با تصاویر)

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:52

این سنسور DIY به شکل یک سنسور کشش بافتنی رسانا خواهد بود. در اطراف قفسه سینه/معده شما می پیچد ، و هنگامی که قفسه سینه/معده شما بزرگ و منقبض می شود ، سنسور و در نتیجه داده های ورودی که به آردوینو تغذیه می شود ، بزرگ می شود. بنابراین به خاطر داشته باشید که این یک روش کاملاً دقیق برای ردیابی هر تنفس نیست و گاهی اوقات حرکات بدن می تواند بر حسگر تأثیر بگذارد ، زیرا همه چیز در مورد نحوه کشش آن است. همچنین ، از نظر پایداری ، متوجه شده ام که اگر سنسور به صورت ثابت در اطراف بدن باقی نماند ، محدوده اعداد می تواند کمی دور بزند ، اما اگر فقط ایستاده و تنفس می کنید ، بسیار دقیق/حساس است برای هر بار تنفس کوچک قفسه سینه را بر می دارید.

تعداد زیادی سنسور تنفس DIY وجود دارد که من در حین تحقیق در اینترنت پیدا کرده ام ، اما آنها تمام اطلاعات خاصی را که برای ساخت و اتصال خود به آردوینو لازم است ، ندارند. در اینجا برخی از منابعی وجود دارد که من در کنار هم جمع کرده ام تا داستان کامل را در این آموزش به شما ارائه کنم:

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

لطفا توجه داشته باشید: من فقط مبتدی برق/مدار/آردوینو/برنامه نویسی هستم ، بنابراین در صورت پیدا کردن از هرگونه پیشنهاد یا اصلاح استقبال می کنم!

مرحله 1: مواد و ابزارها

مواد/ابزارها:

• یک نخ نخ رسانا (من این نوع را از Sparkfun خریدم: https://www.sparkfun.com/products/12806) (به روز رسانی: به نظر می رسد که آنها آن را بازنشسته کرده اند ، بنابراین این باید از Adafruit کار کند:
• قرقره ای از نخ الاستیک ، من از نام تجاری HiKoo CoBaSi استفاده کردم (متوجه شدم که نخ با کشش بهتر است زیرا این سنسور متکی به توانایی منبسط شدن و انقباض است. اگر از نخ سفت استفاده می کنید ، سنسور نیز منبسط و منقبض نمی شود)
• Velcro (حدود 6 اینچ … می تواند چندین قسمت کوچکتر باشد ، برای ایمن سازی سنسور در اطراف خود استفاده می شود) یا یک گیره محکم! (من در واقع دریافتم که یک گیره چسباننده راحت تر برای تناسب محکم کار می کند)
• نخ دوخت معمولی (yard 1 حیاط)
• سوزن بافندگی (من از اندازه استفاده کردم: 5)
• سوزن خیاطی
• کیت مقاومت (x1) (طیف وسیعی از مقاومت های مختلف مورد نیاز است ، مقاومت مورد نیاز شما بستگی به طول نوار شما و سفتی بخیه ها دارد. من فکر نمی کنم که به یک کوچکتر از 10k احتیاج داشته باشید. سطوح مقاومت اعداد خروجی موجود در مانیتور سریال را تغییر می دهد)
• گیره تمساح (x2)
• کابل های بلوز (x7)
• آردوینو اونو
• کامپیوتر (PC یا MAC)
• کابل USB A تا B
• متر ولتاژ
• تخته نان

مرحله 2: بافتن

با بافتن یک نوار پهن 2 اینچی که نخ هادی و نخ الاستیک را ترکیب می کند ، شروع کنید.

با نخ های رسانا و الاستیک طوری بافتن کنید که انگار یک تکه نخ است!

می توانید از یک کوک استاندارد استفاده کنید. باند من 10 بخیه داشت و حدود 30 اینچ طول داشت.

اگر بافتنی بلد نیستید ، یوتیوب دوست شماست.:) ** نکته: ویدیوهایی را پیدا کنید که مخصوص دست غالب شماست. این یکی به من کمک کرد:

مرحله 3: Velcro را به نوار بافتنی خود بدوزید (اختیاری)

در یک سر نوار بافتنی خود چند اینچ Velcro بدوزید (توصیه می کنم از نیمی از Velcro سخت/پوکی استفاده کنید).

** اختیاری: اگر velcro ندارید ، این مرحله را رد کنید و فقط از BINDER CLIP برای نگه داشتن گروه در اطراف خود استفاده کنید. من دریافتم که یک گیره چسباننده در واقع می تواند بهتر کار کند تا یک تنش محکم داشته باشد!

مرحله 4: دوختن Velcro بیشتر (اختیاری)

نوار خود را بچرخانید و مخمل دیگر (که نرم آن را در طرف دیگر استفاده می کردید) در انتهای نوار بافتنی خود بدوزید. شما می خواهید طول این مخملک کمی بیشتر باشد ، تقریبا. 7 اینچ.

*** قبل از دوختن ، مطمئن شوید که هنگام بستن باند دور خود ، نیمه های مخمل با هم مطابقت دارند!

** اختیاری: اگر velcro ندارید ، این مرحله را رد کنید و فقط از BINDER CLIP برای نگه داشتن گروه در اطراف خود استفاده کنید. من دریافتم که یک گیره چسباننده در واقع می تواند بهتر کار کند تا یک تنش محکم داشته باشد!

مرحله 5: ساختن مدار

از عکسهای این مرحله برای اتصال آردوینو به سنسور استفاده کنید.

2 گیره تمساح را به نوار بافتنی وصل کنید ، یکی در هر سر. مقدار کشش فقط بین این 2 نقطه اندازه گیری می شود. ** اطمینان حاصل کنید که باند را به طور محکم بچسبانید و محلی را انتخاب کنید که مقدار زیادی از نخ های رسانا در معرض آن قرار دارد ، تماس نخ و سیم گیره فلزی ضروری است (من سعی کردم این اتصال را با متر ولت بررسی کنم ، اما من متوجه شده ام که حتی اگر کار می کند ، لزوماً نشان نمی دهد که روی ولت متر است ، توصیه می کنم کل مدار را وصل کنید و سپس ببینید که اعداد در مانیتور سریال شما چگونه هستند تا ببینید آیا کار می کند) **

از این آموزش ورودی آنالوگ ارائه شده توسط آردوینو برای کمک به سیم کشی مدار خود استفاده کنید. (فقط مقاومت حساس به نور را با نوار بافتنی + گیره تمساح جایگزین کنید ، و این نمودار/شماتیک دقیق مورد نیاز شماست).

مرحله 6: کد Arduino را در Arduino بارگذاری کنید

اگر قبلاً از آردوینو استفاده نکرده اید ، لطفاً به این صفحه "شروع به کار" مراجعه کنید و نرم افزار آردوینو را بارگیری کنید (رایگان است!).

پس از بارگیری نرم افزار در رایانه ، برنامه را باز کرده و مراحل زیر را دنبال کنید:

1. طرح "AnalogReadSerial" را باز کنید. (فایل> مثالها> مبانی> ReadAnalogSerial).
2. Arduino Uno (و مدار متصل) را از طریق کابل USB A به B به رایانه خود وصل کنید.
3. روی نماد "بارگذاری" (شبیه یک پیکان) در کادر طرح کلیک کنید (مطمئن شوید که برد درست (Arduino Uno) و سریال در قسمت "Tools" انتخاب شده اند).
4. آردوینو را به کامپیوتر متصل نگه دارید و سپس روی نماد "Serial Monitor" (شبیه ذره بین است) کلیک کنید
5. این باید یک کادر به نام مانیتور سریال باز کند ، و شما باید یک جریان از اعداد را ببینید. سنسور را بکشید و شاهد تغییر اعداد باشید!

نکات مهم در زمینه تیراندازی در صورتی که جریان تعدادی را مشاهده نمی کنید:

• اگر هیچ عددی را نمی بینید یا مجموعه ای از شخصیت های عجیب و غریب را مشاهده می کنید ، مطمئن شوید که میزان باود در منوی کشویی مانیتور سریال روی 9600 تنظیم شده است.
• مطمئن شوید که همه اتصالات شما ایمن هستند
• سطح متفاوتی از مقاومت را امتحان کنید
• سعی کنید گیره تمساح را به قسمت کوچکتر از نوار بافتنی خود ببرید. اگر نخ رسانا در نقطه ای بین گیره تمساح شکسته شود ، کار نمی کند.

مرحله 7: آزمایش کنید

آن را دور خود بپیچید و در حین نفس کشیدن بر اعداد نظارت کنید! ممکن است لازم باشد مقاومت های مختلف را امتحان کنید تا محدوده اعدادی مناسب برای پروژه خاص شما را بدست آورید.

آزمایش کنید که نوار را در نواحی مختلف قفسه سینه/معده خود بچرخانید. احتمالاً هنگامی که در اطراف خود هستید به سیم های بلندتری نسبت به گیره تمساح نیاز دارید. من فکر می کنم این بهترین کار را در زیر لباس شما یا روی لباس های بدون کت و شلوار انجام می دهد.

حالا می توانید این کد و سنسور را بگیرید و هر طور که می خواهید تغییر دهید و آن را به روش های مختلف اعمال کنید!

ایده مثال: با هر نفس یک LED را تغییر دهید.