Termometër IR për gjumë: 5 hapa

2024 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-30 12:10

Pra, ky Lazy Old Geek (L. O. G.) kohët e fundit bleu një modul termik IR, MLX90614 nga AliExpress.com. Shihni fotot

Ky është i njëjti lloj sensori i përdorur në termometrat e ballit dhe veshit të treguar në foton e tretë. Ato quhen jo-kontaktuese sepse elementi aktual i sensorit nuk prek vërtet lëkurën.

Doja ta provoja këtë për të matur temperaturën e lëkurës sime kur fle. Unë mendoj se konsensusi i përgjithshëm është se temperatura e trupit tuaj bie kur jeni duke fjetur, pastaj rritet ndërsa zgjoheni.

Këtu është një artikull interesant:

www.sleep.org/does-your-body-temperature-c…

"Derisa të arrijë pikën e tij më të ulët disa orë para se të zgjoheni në mëngjes."

“Meqenëse temperatura është një pjesë kaq e rëndësishme për të përcaktuar se kur biem në gjumë, është interesante që gjatë gjumit të lëvizjes së shpejtë të syve (REM), qelizat që rregullojnë temperaturën e trurit tuaj fiken dhe lejojnë që temperatura e trupit tuaj të përcaktohet nga sa e ngrohtë ose e ftohtë është dhoma juaj e gjumit…"

Këtu është një tjetër:

www.tuck.com/thermoregulation/#:~:text=Wha…

“Nga kulmi juaj i temperaturës së trupit në mbrëmjen e hershme në pikën më të ulët pak para se të zgjoheni, ju përjetoni një rënie të temperaturës bazë të trupit prej 2 gradë Fahrenheit.

Temperatura e trurit dhe trupit bie gjatë gjumit NREM. Sa më gjatë të jetë episodi i gjumit NREM, aq më shumë bie temperatura. Në të kundërt, temperatura e trurit rritet gjatë gjumit REM. Kontrolli i temperaturës së trupit dhe trurit është i lidhur ngushtë me rregullimin e gjumit."

Kështu që unë doja të matja temperaturën e trupit tim gjatë gjithë natës.

Hapi 1: Dizajnoni një termometër IR

Dizajni im është të përdor një sensor të temperaturës IR MLX90614 me një ndarës në mënyrë që distanca nga lëkura të mbetet konstante. Kështu që unë vesh një maskë CPAP për gjumë dhe do t'i bashkoj sensorin IR në të. (Ju ndoshta mund të përdorni vetëm një shirit në kokë). Vendndodhja ideale është (me sa duket) arteria e përkohshme, por mua më intereson më shumë ndryshimi i temperaturës sesa temperatura aktuale.

Sensori IR do të ruajë informacionin në intervale fikse gjatë gjithë natës (fillova me 30 sekonda, por tani po përdor 5 minuta). MLX90614 gjithashtu mat temperaturën e ambientit të sensorit.

Unë gjithashtu do të përdor një sensor DHT22 të Temperaturës/Lagështisë për të monitoruar kushtet e dhomës së ambientit. Të dhënat do të ruhen në një kartë microSD.

Një DS3231 RTC (Ora në kohë reale) do të mbajë gjurmët e kohës.

INFORMACION Pajisje:

Sensori i temperaturës IR MLX90614

Tensioni: 3V (Ekziston edhe një version 5V)

Ndërfaqja: I2C (SCL/SDA)

Biblioteka Arduino: Biblioteka Adafruit

Ora DS3231 RTC në kohë reale

Tensioni: 3.3-5.5V

Ndërfaqja: I2C (SCL/SDA)

Karakteristikat: bateria rezervë

Biblioteka Arduino:

përshtatës microSD

Tensioni: 3.3V (i modifikuar)

Ndërfaqja: SPI (SCK/MISO/MOSI/CS)

Karakteristikat: Konvertuesi i nivelit IC

Biblioteka Arduino: SPI

DHT22

Tensioni: 3.3-6V

Ndërfaqja: autobus dixhital me një tel

Karakteristikat:

Biblioteka Arduino: biblioteka adafruit/DHT-sensor

3.3V Micro Pro Arduino

Tensioni 3.3V

Karakteristikat: Mikrokontrolluesi ATmega32U4

MODIFIKIM: DS3231

Moduli AliExpress që bleva supozohet të jetë krijuar për të përdorur një bateri të rimbushshme, LIR2032. Qarku i karikimit nuk funksionon. E provova. Pas rreth një dite, bateria ishte e fikur.

Epo pas disa kërkimeve në internet, gjeta këtë artikull:

www.onetransistor.eu/2019/07/zs042-ds3231-…

Unë pajtohem me këtë analizë, por mendova se LIR2032 do të ngarkonte në mënyrë adekuate, por jo tepër. Isha gabim. DS3231 im edhe pse i shënuar gjithashtu si ZS-042 si në artikull ishte paksa i ndryshëm nga ai i tij, por pothuajse i njëjtë. Kështu që unë nuk e kam shitur diodën e parë në foto dhe kam instaluar një bateri CR2032. Pa diodë, moduli nuk do të përpiqet të ngarkojë baterinë. Tani DS3231 mban kohën e duhur edhe me energji të shkëputur dhe bateria duhet të jetë e mirë për shumë vite.

MODIFIKIMI: Përshtatës microSD

Kështu që bleva këtë Përshtatës microSD nga AliExpress.com. Designedshtë projektuar për të funksionuar me një mikrokontrollues 5V dhe madje përfshin një IC ndryshues të nivelit. Për aplikimin tim unë jam duke përdorur fuqi 3.3V kështu që shkurtova hyrjen në daljen e rregullatorit të tensionit. (Ndryshuesi i nivelit duket se funksionon mirë me sinjale 3.3V). Shënoj konvertimet 3.3V me manikyrin e verdhë të thonjve. Skema është bashkangjitur.

Hapi 2: Pajisje kompjuterike

HARDWARE:

Tani për tani unë e konsideroj këtë më shumë një studim fizibiliteti, kështu që hartova skemën dhe paraqita qarkun sipas skemës. Fotografia e dytë tregon pjesët kryesore.

Hapi 3: IR dhe Maskë

Për sensorin IR, MLX90614, ndërtova një kabllo me 4 tela për ta lidhur atë me dërrasën e bukës. Unë ngjita nxehtësisht një ndarës në sensorin IR. Sensori është rreth 2 mm nga buza e ndarësit.

Unë bashkangjita një pjesë ngjitëse Velcro në pjesën e pasme të sensorit IR. Në anën e maskës sime CPAP bashkova një shirit ngjitës Velcro. Tani sensori IR mbahet në vend me Velcro. Maska CPAP e mban atë në lëkurën time.

FYI: Që nga këto fotografi, unë e zhvendosa sensorin në anën e djathtë, pasi në përgjithësi jam shtrirë në anën time të majtë dhe ishte e pakëndshme.

Vendndodhja: Termometri i ballit, i quajtur nganjëherë termometër i arteries së përkohshme supozohet të jetë i përfshirë në ballë:

www.researchgate.net/figure/Scanning-the-t…

Fotografia e bashkangjitur është nga kjo faqe në internet.

Tani po mendoj se sensori im IR është më shumë në vendndodhjen 12 ose 14, por për qëllimet e mia nuk më intereson në të vërtetë temperatura. Unë jam më së shumti i interesuar për ndryshimet e temperaturës me kalimin e kohës, kështu që vendndodhja nuk duhet të jetë kritike.

Hapi 4: Arduino Software

Skica përdor DS3231 për të treguar kohën. Skica ka një kohë fillimi (filloni regjistrimin), kohën e ndalimit dhe intervalin e regjistrimit. Ai regjistron datën, orën (dhjetore), temperaturën DHT22, RH, temperaturën e ambientit MLX90614 dhe temperaturën IR në një skedar CSV (vlera e ndarë me presje). (Unë përdor Microsoft Excel për të lexuar këtë skedar)

Koha e kursimit të ditës ka qenë një problem për mua. Kam hasur në sa vijon nga JChristensen:

forum.arduino.cc/index.php?topic=96891.0

github.com/JChristensen/Timezone

Për ta përdorur këtë, së pari duhet të vendosni RTC në UTC (Koha e Koordinuar Universale), kjo është koha në Greenwich, Angli. Epo, nuk dija si ta bëja këtë, por gjeta këtë artikull:

www.justavapor.com/archives/2482

Rishkruajeni atë për kohën e Malit (bashkangjitur) UTCtoRTC.ino

Kjo vendos kohën DS3231 në UTC 6 orë më vonë se koha e Malit

Pastaj e përfshiva zonën kohore në Skicën time. Për të qenë i sinqertë, nuk e kam testuar kështu vetëm duke supozuar se funksionon.

Konfigurimi i softuerit/harduerit

Kërkohen biblioteka shtesë:

github.com/PaulStoffregen/DS1307RTC

github.com/JChristensen/Timezone

github.com/adafruit/Adafruit-MLX90614-Libr…

github.com/adafruit/DHT-sensor-library

Instaloni një bateri CR2032 në DS3231 RTC. Lidhuni me 3.3v Arduino Pro Micro.

Drejtoni UTC në RTC.ino. Kjo e vendos DS3231 në UTC (Koha Mesatare e Greenwich).

Formatoni një kartë microSD. Unë përdor Windows, formati është FAT32. Futeni atë në përshtatësin e kartës microSD.

Konfiguroni dhe lidhni sensorin IR.

Skica e ngarkimit, Infrared.ino

Pas një nate, mund të hiqni kartën microSD dhe ta lidhni me një kompjuter.

Night.csv mund të hapet me Excel (ekziston një mënyrë për ta hapur me Libre Office (falas))

Hapi 5: Testimi dhe Përfundimi

Kam lexuar kartën microSD me MS Excel. Në spreadsheet, unë bëj një kolonë tjetër të quajtur Diferenca e cila është IRTemp -96. Kjo tregon ndryshimin e temperaturës rreth 96F. Pastaj krijoj një tabelë duke përdorur Orën në dhjetore në krahasim me Diferencën. Grafiku tregon ndryshimin e temperaturës gjatë gjithë natës (jo temperaturat aktuale).

Për 18 gusht, kam përfshirë skedarin dhe tabelën me komentet e mia.

Disa sugjerojnë se nata tipike është kur temperatura bie deri në disa orë para se të zgjoheni kur të fillojë të rritet përsëri. Grafiku duket se ndjek atë model.

Ajo që më duket më interesante është koha kur fillon të ngjitet që në fakt mund të jetë gjumë REM. Unë kam të dhëna të gjumit nga dyshemeja ime e gjumit Withings për të njëjtën natë që thotë se isha në gjumë REM nga 3:15 në 4:50 të mëngjesit. Kjo korrespondon ngushtë me grafikun IR kur u rrit pak. Theing gjithashtu tregon REM nga 1:30 në 2 e cila nuk është aq e gjerë sa tregon IR.

Caveat: Kjo nuk pajtohet aspak me Fitbit tim ose unazën time Go2Sleep.

Për 19 gusht, kam përfshirë tabelën me komente. Kjo ishte një natë e pazakontë pasi i kisha dritaret e hapura por kishte një zjarr të egër rreth 10 kilometra larg që frynte në tym dhe hirit. Kur shkova për të fjetur, isha në anën e ngrohtë dhe nuk fjeta shumë mirë.

P CONRFUNDIM:

Kështu që konfigurimi im duket se bën atë që doja të bëja.

Unë jam veçanërisht i lumtur që shoh një lidhje të mundshme midis temperaturës IR dhe gjumit REM dhe planifikoj të bëj disa testime të mëtejshme.