GranCare: Pocket Size Health Monitor !: 8 مرحله (همراه با تصاویر)

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

بنابراین بگذارید شروع کنم ، من یک مادربزرگ دارم. او کمی پیر است اما بسیار مناسب و سالم است. به تازگی ما برای معاینه ماهانه به پزشک مراجعه کرده بودیم و دکتر به او توصیه کرد که هر روز حداقل نیم ساعت پیاده روی کند تا مفاصلش سالم بماند. ما به راهی نیاز داشتیم تا ببینیم چقدر راه رفته است. یک ساعت هوشمند می توانست کمک کند ، اما چیزی نیست که بتوانیم از عهده آن برآییم. مادربزرگ نه تنها مراحل ، می خواست یک کیت بهداشتی کوچک داشته باشد تا بتواند خودش را کنترل کند.

بنابراین این دلیلی است که من به انجام این پروژه فکر کردم.

همچنین ، زمین خوردن یکی از شایع ترین و خطرناک ترین رویدادهاست و آخرین باری که مادربزرگم افتاد ، ما دیر متوجه شدیم و این چیزی است که من زودتر تشخیص دادم ، بنابراین تصمیم گرفتم سنسور سقوط را نیز اضافه کنم.

و برای اینکه ببینم مادربزرگم زود سرما می زند یا تب می کند ، یک سنسور دما برای اندازه گیری دمای بدن اضافه کردم.

من در این پروژه روی این موارد تمرکز می کنم. همیشه می توانید سنسورهای بیشتری به آن اضافه کنید تا برای استفاده شخصی شما مثرتر باشد.

مرحله 1: موارد مورد نیاز

• Wemos D1 mini x1 (پیوند)
• ماژول کارت SD x1 (پیوند)
• شتاب سنج MPU6050 x1 (پیوند)
• 3.7V Lipo Battery x1 (پیوند)
• ماژول شارژ TP4056 x1 (پیوند)
• سنسور دما DS18B20 x1 (پیوند)
• سوئیچ اسلاید x1 (پیوند)
• سیم ها

اختیاری

• چاپگر سه بعدی
• پیچ های 2 میلی متری
• کابل روبان

مرحله 2: همه چیز را به هم متصل کنید

در بالا نمودار شماتیک اتصال است. تقریباً رو به جلو است برای لحیم کاری ، کابل روبان را در سیمهای جداگانه جدا کردم زیرا این سیمها بسیار نازک هستند (28 AWG). اگر کابل روبان در اطراف شما نیست می توانید از هر سیم دلخواه استفاده کنید.

من عکس را با تمام اتصالات انجام شده اضافه کرده ام. می توانید روی تصویر زوم کنید و اتصالات را نیز دنبال کنید. از لحیم کاری بسیار خوب نیست ، برای آن جدید نیست.

برای سنسور دما ، باید یک مقاومت کششی بین خطوط مثبت و سیگنال اضافه کنید تا حسگر به درستی کار کند. همچنین کابل های بلوز مردانه را به انتهای آن بچسبانید تا بتوانید آن را از بیرون به پین هدر زن متصل کنید.

من از آنجا که یک چاپگر سه بعدی در خانه دارم ، یک محفظه برای همه اجزاء ساخته ام. لازم نیست این کار را انجام دهید. بلکه می توانید یک جعبه مقوایی برای خود درست کنید یا از یک ظرف کوچک برای قرار دادن تمام وسایل برقی استفاده کنید. اگر قصد دارید کیس خود را بسازید ، مطمئن شوید که شتاب سنج به بدنه بدنه چسبیده است.

محفظه چاپ. [اختیاری] دو فایل 3 وجود دارد. قاب بالا و پایین و سوئیچ. اتصال سوئیچ آسان است. من تصاویر را در بالا اضافه کرده ام ، می توانید آن را دنبال کنید. من فایلهایم را با پر کردن 50٪ ، ارتفاع 0.2 میلی متر چاپ کردم. اگر می خواهید طرح مورد را تغییر دهید ، می توانید فایلهای مرحله اصلی را در اینجا دریافت کنید.

پس از مونتاژ همه چیز ، کارت SD را داخل ماژول قرار دهید و سپس دستگاه را ببندید و از دو پیچ 2 میلی متری در هر دو طرف استفاده کنید. من این پیچ را از مجموعه سرو موتور sg90 خود نجات دادم.

با بررسی اتصال ، مطمئن شوید که همه سیمها به درستی با استفاده از مولتی متر لحیم شده اند.

مطمئن شوید که همه دستگاه ها ولتاژ مناسب را دریافت می کنند.

توجه به تغذیه دستگاه برای تغذیه دستگاه از باتری 3.7 ولت استفاده کرده ام و به اندازه کافی خوب است زیرا همه سنسورها و میکروکنترلرهای wemos می توانند در 3 ولت کار کنند. بنابراین اگر قصد استفاده از سنسورهای خارجی بیشتر را دارید مطمئن شوید که در ولتاژ 3 ولت کار می کنند. همچنین هنگامی که باتری در حال اتمام است ، کارت SD متوقف می شود ، زیرا ولتاژ برای ماژول کارت SD کافی نیست. بنابراین شارژ باتری مشکل را حل می کند. تنها عیب این است که نمی توانید از پتانسیل کامل باتری استفاده کنید. یکی از راه های حل این مشکل استفاده از این ماژول شارژ است. این ماژول ولتاژ را تا 5 ولت افزایش می دهد به این ترتیب هیچ مشکلی در اجرای همه سنسورها نخواهید داشت.

مرحله 3: درک کد

همانطور که در ابتدا گفتم ما 3 چیز را دنبال می کنیم: FALL ، STEPS و TEMPERATURE.

این محدودیتی ندارد ، می توانید هر سنسور دیگری مانند ضربان قلب ، اکسی متر و غیره را اضافه کرده و داده های سلامتی بیشتری دریافت کنید. در حال حاضر ، من از 2 سنسور شتاب سنج و دما استفاده می کنم.

پیدا کردن دما مستقیماً رو به جلو است. پس از اتصال سنسور ، از کتابخانه DALLAS TEMPERATURE برای یافتن درجه سانتیگراد استفاده می کنیم.

برای پیدا کردن مراحل و سقوط ما از شتاب سنج استفاده می کنیم. کد با یافتن مقدار شتاب 3 محور X ، Y و Z شروع می شود و سپس شتاب حاصل را تعیین می کند.

در حال حاضر دو آستانه از پیش تعیین شده وجود دارد که برای مرحله و سقوط هستند. بنابراین هر زمان که شتاب حاصله از این آستانه عبور کند ، گام یا سقوط تشخیص داده می شود.

در حال حاضر از آنجا که ارزش سقوط مهمتر است ، من یک تابع اعتبار سنجی اضافه کرده ام که اگر سقوط تشخیص داده شود ، همچنین بررسی می کند که آیا جهت تغییر کرده است و آیا شخص بیکار است. اگر این دو قانون صادق باشند ، سقوط تأیید شده و پیام به پایگاه داده ارسال می شود.

همراه با این دستگاه ، تمام داده ها را ثبت کرده و روی کارت SD می نویسد و هر 30 دقیقه (قابل تغییر) مقادیر به google firebase ارسال می شود ، جایی که در پایگاه داده زمان واقعی ذخیره می شود.

برای تعیین مقادیر آستانه ، دستگاه را به کمر خود وصل کردم و در حالی که کد مقدار شتاب را روی کارت SD می نوشت ، اقدامات متفاوتی را شروع کردم. سپس بعداً مقدار را به Excel وارد کردم و یک نمودار خطی برای تجزیه و تحلیل همه مقدار ترسیم کردم. برخی از نمودارهای بالا را اضافه کرده ام. می توانید ببینید که چگونه اقدامات مختلف مقادیر مختلف شتاب سنج را نشان می دهند.

مرحله 4: تنظیم WIFI و پایگاه داده Google

با همه داده های موجود ، ما باید راهی برای ذخیره آن پیدا کنیم تا بتوانیم از آن برای ایجاد مشخصات سلامتی و پیگیری سلامت مادربزرگ و مادربزرگ خود استفاده کنیم.

بنابراین برای ذخیره داده ها و استفاده از آنها در زمان واقعی از Google Firebase استفاده می کنیم و برای دستیابی به این هدف از کتابخانه Esp8266Firebase استفاده می کنیم.

برای راه اندازی firebase می توانید این روند را دنبال کنید. پس از این ، شما باید یک کلید مخفی و پیوند میزبان داشته باشید. فقط این دو را در کد نشان داده شده در زیر به همراه نام و رمز وای فای خود اضافه کنید:

#تعریف FIREBASE_HOST "YOUR_FIREBASE_PROJECT.firebaseio.com"

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

خودشه. آن آسان بود. دستگاه ما اکنون به پایگاه داده آنلاین متصل شده است که در آن تمام داده های سلامت ذخیره شده است. اکنون می توانیم از این داده ها برای ایجاد یک نمودار در اکسل یا ایجاد یک وب سایت ساده برای مشاهده بصری داده ها یا حتی اتصال آن به یک برنامه استفاده کنیم.

توجه: برای بررسی اینکه آیا کتابخانه را با موفقیت اضافه کرده اید و آیا با دستگاه شما کار می کند ، سعی کنید نمونه طرح های ارائه شده در کتابخانه را بارگذاری کنید. می توانید یکی را با نام beginner_start_here امتحان کنید.

مرحله 5: برنامه نویسی WEMOS D1

قبل از بارگذاری کد ، باید چند مورد را نصب کنیم.

تخته:

• ابتدا Arduino ide را باز کرده و به مدیر Tools Board Boards بروید و سپس esp8266 را توسط انجمن ESP8266 جستجو کنید. روی install کلیک کنید و منتظر بمانید تا نصب شود.
• ما اکنون برد را اضافه کرده ایم تا آن را انتخاب کرده و به Tools Board Wemos D1 R1 بروید

کتابخانه ها

• ما نیاز داریم که دو کتابخانه کلاینت Firebase ESP8266 توسط Mobizt و One wire توسط Jim Studt را نصب کنیم.
• برای این کار به Sketch Include library بروید Manage libraries. دو کتابخانه بالا را جستجو کرده و آنها را نصب کنید.

ما در حال حاضر همه چیز لازم برای اجرای کد را نصب کرده ایم. کد زیر را بارگذاری کنید و کار تمام است!

مرحله 6: برنامه Android خود را متصل کنید [اختیاری]

من از مخترع برنامه MIT استفاده کردم ، که یک برنامه ساز کشیدن و رها کردن رایگان است. ساختن برنامه از این طریق بسیار آسان است. همه برنامه ها مقادیر موجود در پایگاه داده را بررسی می کنند و آنها را نمایش می دهند. در اینجا فایل پروژه مخترع برنامه وجود دارد. فقط کافی است کلیدهای AUTH و HOSTNAME خود را همانطور که در بالا نشان داده شده اضافه کنید و تمام.

مرحله 7: دستگاه را به پوشیدنی وصل کنید

اکنون که همه چیز تنظیم شده است ، تنها چیزی که باقی می ماند این است که آن را به یک لباس مانند ژاکت وصل کنید. می توانید از هر لباس دیگری که پدربزرگ و مادربزرگتان دوست دارند استفاده کنید. در حال حاضر ، من دستگاه را در سمت چپ ژاکت به همراه یک سنسور دما که زیر بغل قرار دارد و دما را اندازه گیری می کنم ، وصل کرده ام. من از نوار چسب برای این کار استفاده کردم که بدیهی است بهترین روش نیست. من فقط چند روز از آن برای آزمایش استفاده می کنم.

می توانید یک کیسه کوچک از پارچه تهیه کرده و آن را در داخل ژاکت بخیه بزنید تا دستگاه نگه داشته شود و یک آستین برای عملکرد سنسور دما ایجاد کنید. از آنجا که من در دوختن چیزها خیلی خوب نیستم ، این کار را نکرده ام. اما مادرم به زودی این مشکل را حل می کند.

مرحله 8: انجام کارهای بیشتر با GranCare

در اینجا من فقط از دو سنسور استفاده کرده ام ، اما همیشه می توانید سنسورهای بیشتری اضافه کنید. می توانید تمام پین های بلااستفاده WEMOS را به پین هدر متصل کرده و سپس سنسورهای بیشتری را برای استفاده بیشتر از سنسور به صورت خارجی متصل کنید. می توانید یک سنسور قلب اضافه کنید و سپس ضربان قلب پدربزرگ و مادربزرگ خود را هر ساعت بگیرید و آن را به پایگاه داده اضافه کنید یا شاید چندین سنسور دما اضافه کنید. می توانید تا زمانی که WEMOS پشتیبانی نمی کند یا باتری نمی تواند آن را اداره کند ، اضافه کنید.

این در مورد آن است مراقب پدربزرگ و مادربزرگ خود باشید ، همانطور که می گویند: "عشق پدربزرگ و مادربزرگ هرگز پیر نمی شود."

به روز رسانی بعد از استفاده: بنابراین من مادربزرگم را مجبور کردم تا یک هفته از دستگاه استفاده کند. او گفت که گاهی اوقات این دستگاه بین این دو قرار می گیرد اما اکنون به آن عادت کرده است. بنابراین در اینجا چیزی است که من از یک هفته استفاده از آن آموخته ام.

• تشخیص سقوط کاملاً کار می کند. وقتی او دو بار در هفته گذشته لغزید ، هشدارهایی دریافت کردم. مواقعی وجود دارد که زنگ خطا وجود دارد ، بنابراین شاید تغییر آستانه کمک کند.
• داده های دمای بدن کامل است.
• مشکل دیگر این است که باتری 300 میلی آمپر ساعتی من سریع شارژ می شود. سعی کنید از باتری های بزرگتر برای افزایش زمان استفاده استفاده کنید اما مطمئن شوید که وزن دستگاه تغییر چندانی نداشته باشد.

توجه داشته باشید:

این اولین دستورالعمل من بود ، مطمئنم اشتباهاتی وجود دارد که من آنها را نادیده گرفته ام. لطفاً در صورت یافتن موارد زیر کامنت بگذارید و از پرسیدن شک و تردید دریغ نکنید. تمام تلاشم را می کنم که در اولین فرصت پاسخ دهم.