Sensor Nafas DIY Dengan Arduino (Sensor Peregangan Rajutan Konduktif): 7 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:54

Sensor DIY ini akan berbentuk sensor peregangan rajutan konduktif. Ini akan membungkus dada/perut Anda, dan ketika dada/perut Anda mengembang dan berkontraksi, begitu juga sensor, dan akibatnya data input yang diumpankan ke Arduino. Jadi perlu diingat ini bukan cara yang benar-benar akurat untuk melacak setiap napas, dan terkadang gerakan tubuh dapat memengaruhi sensor karena ini semua tentang bagaimana ia meregang. Juga, dalam hal stabilitas, saya telah menemukan kisaran angka dapat melompat sedikit jika sensor tidak tetap ketat secara konsisten di sekitar tubuh, tetapi jika Anda hanya berdiri dan bernapas, itu cukup akurat/sensitif pada mengambil sedikit ekspansi dada untuk setiap napas.

Ada beberapa sensor napas DIY yang saya temukan saat meneliti di internet, tetapi mereka tidak memiliki semua informasi spesifik yang diperlukan untuk membuatnya dan terhubung ke Arduino sendiri. Berikut adalah beberapa sumber yang telah saya kumpulkan untuk memberi Anda cerita lengkap dalam tutorial ini:

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

Harap Dicatat: Saya hanya pemula listrik/sirkuit/arduino/coding, jadi saya menyambut saran atau koreksi jika Anda menemukan!

Langkah 1: Bahan dan Alat

Bahan/Alat:

• Gulungan benang konduktif (saya membeli jenis ini dari Sparkfun: https://www.sparkfun.com/products/12806) (PEMBARUAN: Sepertinya mereka pensiun, jadi ini harus bekerja dari Adafruit:
• Gulungan benang elastis, saya menggunakan merek HiKoo CoBaSi (saya menemukan bahwa benang dengan beberapa peregangan lebih baik karena sensor ini bergantung pada kemampuan untuk mengembang dan menyusut. Jika Anda menggunakan benang kaku, sensor tidak akan mengembang dan menyusut juga)
• Velcro (sekitar 6 inci… bisa menjadi beberapa bagian yang lebih kecil, digunakan untuk mengamankan sensor di sekitar Anda) ATAU KLIP BINDER! (Saya sebenarnya menemukan klip pengikat bekerja paling mudah untuk mendapatkan pas)
• Benang jahit normal (~1 yard)
• Jarum rajut (saya pakai ukuran: 5)
• Jarum jahit
• Resistor Kit (x1) (Berbagai resistor yang berbeda diperlukan, yang Anda butuhkan tergantung pada berapa lama band Anda, dan kekencangan jahitannya. Saya tidak berpikir Anda akan membutuhkan yang lebih kecil dari 10k. Mengubah tingkat resistensi mengubah nomor output yang ditemukan di monitor serial)
• Klip buaya (x2)
• Kabel Jumper (x7)
• Arduino Uno
• Komputer (PC atau MAC)
• Kabel USB A ke B
• meteran volt
• Papan roti

Langkah 2: Rajut

Mulailah dengan merajut pita lebar 2 inci yang menggabungkan benang konduktif dan benang elastis.

Rajut dengan benang konduktif dan elastis seolah-olah itu adalah seutas benang!

Anda dapat menggunakan jahitan standar. Band saya memiliki 10 jahitan dan panjang sekitar 30 inci.

Jika Anda tidak tahu cara merajut, Youtube adalah teman Anda.:) **Tips: Temukan video yang spesifik untuk tangan dominan Anda. Yang ini membantu saya:

Langkah 3: Jahit Velcro ke Tali Rajutan Anda (OPSIONAL)

Di salah satu ujung pita rajutan Anda, jahit beberapa inci Velcro (saya sarankan menggunakan setengah Velcro yang keras/pokey).

** OPSIONAL: Jika Anda tidak memiliki velcro, lewati langkah ini dan cukup gunakan KLIP BINDER untuk menahan pita di sekitar Anda. Saya telah menemukan klip pengikat benar-benar dapat bekerja lebih baik untuk mendapatkan pas!

Langkah 4: Jahit Lebih Banyak Velcro (OPSIONAL)

Balikkan pita Anda dan jahit velcro lain yang serasi (setengah lembut, jika Anda menggunakan setengah keras di sisi lain) ke ujung lain dari pita rajutan Anda. Anda ingin panjang velcro ini sedikit lebih panjang, kira-kira. 7 inci.

*** Sebelum Anda menjahit, pastikan saat Anda melilitkan pita di sekitar diri Anda, bagian velcronya cocok!

** OPSIONAL: Jika Anda tidak memiliki velcro, lewati langkah ini dan cukup gunakan KLIP BINDER untuk menahan pita di sekitar Anda. Saya telah menemukan klip pengikat benar-benar dapat bekerja lebih baik untuk mendapatkan pas!

Langkah 5: Bangun Sirkuit

Gunakan foto pada langkah ini untuk menghubungkan Arduino Anda ke sensor.

Pasang 2 klip buaya ke pita rajutan, satu di setiap ujungnya. Jumlah peregangan hanya akan diukur antara 2 titik ini. ** Pastikan untuk menjepit pita dengan aman dan memilih tempat di mana banyak benang konduktif terbuka, penting agar benang konduktif dan klip logam melakukan kontak (saya sudah mencoba memeriksa koneksi ini dengan Pengukur Volt, tetapi saya telah menemukan bahkan jika itu berfungsi, itu tidak selalu menunjukkan bahwa itu ada di Pengukur Volt, saya sarankan memasang kabel seluruh rangkaian dan kemudian melihat seperti apa angka-angka di monitor serial Anda untuk melihat apakah itu berfungsi) **

Gunakan Tutorial Input Analog yang disediakan oleh Arduino untuk membantu memasang sirkuit Anda. (Cukup ganti resistor fotosensitif dengan pita rajutan + klip buaya, dan itu adalah diagram/skema yang tepat yang Anda butuhkan).

Langkah 6: Unggah Kode Arduino ke Arduino

Jika Anda belum pernah menggunakan Arduino sebelumnya, silakan lihat halaman "memulai" ini dan unduh Perangkat Lunak Arduino (gratis!).

Setelah Anda mengunduh perangkat lunak di komputer Anda, buka program dan ikuti langkah-langkah ini:

1. Buka sketsa "AnalogReadSerial". (File>Contoh>Dasar>ReadAnalogSerial).
2. Hubungkan Arduino Uno (dan sirkuit yang terpasang) ke komputer Anda melalui kabel USB A ke B.
3. Klik ikon "Unggah" (terlihat seperti panah) di kotak sketsa (Pastikan papan yang benar (Arduino Uno) dan port Serial dipilih di bawah "Alat").
4. Biarkan Arduino terhubung ke komputer dan kemudian klik ikon "Serial Monitor" (Terlihat seperti kaca pembesar)
5. Ini akan membuka kotak yang disebut monitor serial, dan Anda akan melihat aliran angka. Regangkan sensor dan lihat angkanya berubah!

TIPS PEMECAHAN MASALAH JIKA ANDA TIDAK MELIHAT STREAM NOMOR:

• Jika Anda tidak melihat angka apa pun atau melihat serangkaian karakter aneh, pastikan bahwa baud rate diatur ke 9600 dalam menu tarik-turun monitor serial
• Pastikan semua koneksi Anda aman
• Coba tingkat resistor yang berbeda
• Coba gunting klip buaya ke bagian yang lebih kecil dari pita rajutan Anda. Jika benang konduktif putus di beberapa titik di antara klip buaya, itu tidak akan berfungsi.

Langkah 7: Uji

Bungkus di sekitar diri Anda dan pantau angkanya saat Anda bernapas! Anda mungkin perlu mencoba resistor yang berbeda untuk mendapatkan rentang angka yang tepat yang sesuai untuk proyek spesifik Anda.

Bereksperimenlah dengan meletakkan pita di sekitar area yang berbeda di dada/perut Anda. Anda mungkin akan membutuhkan kabel yang lebih panjang daripada klip buaya begitu sudah terpasang di sekitar Anda. Saya pikir itu bekerja paling baik di bawah pakaian Anda, atau di atas pakaian yang longgar.

Sekarang Anda dapat mengambil kode dan sensor ini dan memodifikasinya sesuka Anda, dan menerapkannya dalam banyak cara berbeda!

Contoh ide: Buat kecerahan perubahan LED dengan setiap napas.