Sensor Pulsa Dapat Dipakai: 10 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:55

Deskripsi Proyek

Proyek ini adalah tentang merancang dan membuat perangkat yang dapat dikenakan yang akan mempertimbangkan kesehatan pengguna yang akan memakainya.

Tujuannya adalah untuk bertindak seperti kerangka luar yang berfungsi untuk bersantai dan menenangkan pengguna selama periode kecemasan atau situasi stres dengan memancarkan getaran di titik-titik tekanan yang kita miliki di tubuh.

Motor getaran akan menyala sementara sensor pulsa photoplethysmographic menerima, selama beberapa waktu, peningkatan denyutan keras yang dipercepat. Saat denyut nadi menurun, artinya pengguna sudah tenang, getaran akan berhenti.

Refleksi singkat sebagai kesimpulan

Berkat proyek ini, kami dapat menerapkan sebagian dari pengetahuan yang diperoleh dalam latihan kelas, di mana kami mengerjakan beberapa sirkuit listrik menggunakan sensor dan motor yang berbeda dalam kasus nyata: perangkat yang dapat dipakai yang membuat pengguna rileks selama periode kecemasan atau situasi stres.

Dengan proyek ini, kami tidak hanya mengembangkan bagian kreatif saat merancang pelindung dan menjahitnya, tetapi juga cabang teknik, dan kami menggabungkan semuanya dalam satu proyek.

Kami juga mempraktekkan pengetahuan kelistrikan saat membuat rangkaian listrik pada protoboard dan mentransfernya ke LilyPad Arduino untuk menyolder komponen.

Perlengkapan

Sensor pulsa photoplethysmographic (Masukan analog)

Sensor pulsa adalah sensor detak jantung plug-and-play untuk Arduino. Sensor memiliki dua sisi, di satu sisi LED ditempatkan bersama dengan sensor cahaya sekitar dan di sisi lain ada beberapa sirkuit. Ini adalah tanggung jawab untuk pekerjaan amplifikasi dan pembatalan kebisingan. LED di sisi depan sensor ditempatkan di atas pembuluh darah di tubuh manusia kita.

LED ini memancarkan cahaya yang jatuh pada vena secara langsung. Vena akan memiliki aliran darah di dalamnya hanya ketika jantung memompa, jadi jika kita memantau aliran darah, kita juga dapat memantau detak jantung. Jika aliran darah terdeteksi maka sensor cahaya sekitar akan mengambil lebih banyak cahaya karena mereka akan dipantulkan oleh darah, perubahan kecil dalam cahaya yang diterima ini dianalisis dari waktu ke waktu untuk menentukan detak jantung kita.

Ini memiliki tiga kabel: yang pertama terhubung ke ground sistem, yang kedua tegangan suplai +5V dan yang ketiga adalah sinyal output yang berdenyut.

Dalam proyek ini satu sensor pulsa digunakan. Itu ditempatkan di bawah pergelangan tangan sehingga dapat mendeteksi denyutan keras.

Motor getaran (Output analog)

Komponen ini merupakan motor DC yang bergetar saat menerima sinyal. Ketika tidak menerimanya lagi, itu berhenti.

Dalam proyek ini, tiga motor getaran digunakan untuk menenangkan pengguna melalui tiga titik relaksasi berbeda yang terletak di pergelangan tangan dan tangan.

Arduino Uno

Arduino Uno adalah mikrokontroler open-source dan papan yang dikembangkan oleh Arduino.cc. Papan ini dilengkapi dengan set pin input/output (I/O) digital dan analog. Ini juga memiliki 14 pin Digital, 6 pin Analog dan dapat diprogram dengan Arduino IDE (Integrated Development Environment) melalui kabel USB tipe B.

Kabel listrik

Kabel listrik adalah konduktor yang menyalurkan listrik dari satu tempat ke tempat lain.

Dalam proyek ini kami menggunakannya untuk menghubungkan sirkuit listrik yang dilas pada pelat Bakelite ke pin Arduino.

Bahan lainnya:

- Gelang

- Benang hitam

- Pewarna hitam

- Kain

Peralatan:

- Tukang las

- Gunting

- Jarum

- Manekin tangan dari karton

Langkah 1:

Pertama, kami melakukan rangkaian listrik menggunakan protoboard sehingga kami dapat menentukan seperti apa rangkaian yang kami inginkan dan komponen mana yang ingin kami gunakan.

Langkah 2:

Kemudian, kami melakukan rangkaian terakhir yang akan kami masukkan ke dalam manekin dengan menyolder komponen menggunakan solder timah. Sirkuit akan terlihat seperti fotografi di atas.

Setiap kabel harus terhubung ke port koresponden di Arduino Uno dan disarankan untuk menutupi bagian listrik kabel untuk menghindari korsleting menggunakan pita isolasi.

Langkah 3:

Kami memprogram kode menggunakan perangkat lunak Arduino dan mengisinya ke Arduino menggunakan kabel USB.

//buffer untuk menyaring frekuensi rendah#define BSIZE 50 float buf[BSIZE]; int bPos = 0;

//algoritma detak jantung

#define THRESHOLD 4 // ambang deteksi tidak bertanda panjang t; //detak jantung terakhir terdeteksi float lastData; int Bpm terakhir;

batalkan pengaturan() {

// menginisialisasi komunikasi serial pada 9600 bit per detik: Serial.begin(9600); pinMode(6, OUTPUT); //deklarasikan vibrator 1 pinMode(11, OUTPUT);//deklarasikan vibrator 2 pinMode(9, OUTPUT);//deklarasikan vibrator 3 }

lingkaran kosong() {

// membaca dan memproses input dari sensor pada pin analog 0: float processingData = processData(analogRead(A0));

//Serial.println(Data diproses); //batalkan komentar ini untuk menggunakan plotter serial

if (processedData > THRESHOLD) //di atas nilai ini dianggap sebagai detak jantung

{ if (lastData < THRESHOLD) //pertama kali kita melewati ambang batas, kita menghitung BPM { int bpm = 60000 / (millis() - t); if (abs(bpm - lastBpm) 40 && bpm < 240) { Serial.print("Detak jantung baru: "); Serial.print(bpm); //tampilkan di layar bpms Serial.println(" bpm");

if (bpm >= 95) { //jika bpm lebih tinggi dari 95 atau 95…

analogWrite(6, 222); //vibrator 1 bergetar

analogWrite(11, 222); //vibrator 2 bergetar analogWrite(9, 222); //vibrator 3 bergetar } else {//jika tidak (bpm lebih rendah dari 95)… analogWrite(6, 0);//vibrator 1 tidak bergetar analogWrite(11, 0);//vibrator 2 tidak bergetar analogWrite(9, 0);//vibrator 3 tidak bergetar } } lastBpm = bpm; t = mili(); } } lastData = data yang diproses; penundaan (10); }

float prosesData(int val)

{ buf[bPos] = (mengambang) val; bPos++; if (bPos >= BSIZE) { bPos = 0; } rata-rata mengambang = 0; for (int i = 0; i < BSIZE; i++) { rata-rata += buf; } return (float)val - rata-rata / (float) BSIZE; }

Langkah 4:

Selama proses perancangan, kami harus mempertimbangkan lokasi titik tekanan di dalam bodi untuk mengetahui di mana motor getaran harus ditempatkan, dan kami memilih tiga di antaranya.

Langkah 5:

Untuk mendapatkan wearable, pertama-tama kita mewarnai gelang warna daging menggunakan pewarna hitam mengikuti petunjuk produk.

Langkah 6:

Setelah kami memiliki gelang, kami membuat empat lubang di manekin tangan kardus. Tiga di antaranya dibuat untuk mengekstrak tiga motor getaran yang kami gunakan di sirkuit listrik dan yang terakhir dilakukan untuk menempatkan sensor pulsa di pergelangan tangan manekin. Selain itu, kami juga membuat potongan kecil di bagian gelang untuk membuat sensor terakhir ini terlihat.

Langkah 7:

Kemudian, kami melakukan satu lubang terakhir di sisi bawah tangan kardus untuk menghubungkan dan melepaskan kabel USB dari komputer ke papan Arduino untuk memberi daya pada sirkuit. Kami melakukan tes terakhir untuk memeriksa semuanya bekerja dengan baik.

Langkah 8:

Untuk memberikan produk kami desain yang lebih dapat disesuaikan, kami menggambar dan memotong lingkaran dengan warna garnet di mana kami kemudian menjahit beberapa garis untuk mewakili detak jantung listrik.

Langkah 9:

Akhirnya, saat gelang hitam menutupi motor getaran, kami memotong dan menjahit tiga hati kecil pada perangkat yang dapat dikenakan untuk mengetahui lokasinya.