Detektor i shkeljes së syrit: 6 hapa (me fotografi)

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

Ky udhëzues shpjegon se si të bëhet një "detektor i shkeljes së syrit" nga një sensor EKG (elektrokardiogram) i modifikuar, një quad op-amp LM324-N, një Arduino Uno R3 dhe një shirit kokë të bërë në shtëpi.

Detektori ka dy dalje … një për kur ju shkel syrin tuaj të majtë … dhe një për kur ju shkelni syrin me të djathtën tuaj.

Pulsimet normale, të cilat përfshijnë të dy sytë, injorohen.

Aplikimet për këtë qark përfshijnë:

• ndërfaqet e lojës
• teknologji ndihmëse

Kërkohen pak mjete … vetëm një hekur bashkues dhe një thikë të mprehtë.

Modifikimet e sensorit, të cilat mund të përmbysen, kërkojnë që ju:

• prerë dy gjurmë
• shtoni dy ura/pantallona të shkurtra lidhëse
• shtoni një lidhje të shkurtër teli

Kostoja e vlerësuar e përbërësve është 15,00 dollarë

Imazhe

• Fotografia e kopertinës tregon një pamje nga afër të detektorit të shkeljes së syrit
• Fotografia 2 tregon pozicionin e përafërt të shiritit të kokës.
• Videoja tregon detektorin e shkeljes së syrit në punë. Tre shikime të njëpasnjëshme bëhen me secilin sy.

Hapi 1: Lista e Pjesëve

Pjesët e mëposhtme janë marrë nga

• 1 vetëm modul i monitorit të zemrës AD8232 EKG
• 1 vetëm Arduino Uno R3

Pjesët e mëposhtme janë marrë në vend:

• 1 vetëm LM324 kuadrat-op
• 1 vetëm rezistencë 220K ohm 1/8 vat
• 2 vetëm rezistenca 120K ohm 1/8 vat
• 1 rezistencë vetëm 15K ohm 1/8 vat
• 2 vetëm 10K rezistencë ohm 1/8 vat
• 1 vetëm rezistencë 1200 ohm 1/8 vat

Artikujt e ndryshëm tashmë në dorë:

• dërrasë buke
• tela bakri të bllokuar
• lidhës

Kostoja e vlerësuar e përbërësve është 15 dollarë

Hapi 2: Qarku

Diagrami i qarkut "zbuluesi i shkeljes së syrit" tregohet në foton 1

Qarku përfshin një modul të modifikuar të sensorit të zemrës EKG AD8232, një quad-op-amp LM324, një Arduino Uno R3, disa rezistorë dhe dy LED.

Forma e valës së daljes nga AD8232 rri pezull rreth 1.5 volt DC.

Kur syri i majtë shikon me sy, forma e valës dalëse AD8232 ngrihet drejt 3.3 volt. Kur forma e valës tejkalon 2.8 volt, dalja e krahasuesit të syrit të majtë ndryshon nga zero në 5 volt, siç tregohet në foton 2.

Kur syri i djathtë shkëlqen, forma e valës dalëse AD8232 bie në zero volt. Kur forma e valës bie nën 0.2 volt, dalja e krahasuesit të syrit të djathtë ndryshon nga zero në 5 volt, siç tregohet në foton 3.

Pulsimet normale nuk kanë asnjë efekt në daljen pasi ato janë ekuivalente me dy syra simulatanë dhe nuk është e mundur që dalja AD8232 të shkojë në dy drejtime të kundërta në të njëjtën kohë.

AD8232 furnizohet me një sërë jastëkësh dhe plumbash të veshur me xhel. Pas disa përdorimesh, pads kanë tendencë të bien. Për ta kundërshtuar këtë, unë i bashkova disa jastëkë prej çeliku të konservuar në një shirit të kokës të bërë nga një litar i vjetër dhe Velcro. Detajet se si të ndërtoni këtë brez kokë janë përshkruar diku tjetër në këtë artikull.

Hapi 3: Modifikimet e qarkut AD8232

Një tabelë qark e pamodifikuar është treguar në foton 1

Kur përdoret si monitor i zemrës, lidhjet e EKG -së lidhen si më poshtë:

• Krahu i djathtë është i lidhur me RA
• Krahu i majtë është i lidhur me LA
• Këmba e djathtë është e lidhur me RL

Një tabelë qarkore e modifikuar është treguar në foton 2

Pas modifikimeve drejtuesit bëhen:

• Vetulla e djathtë është e lidhur me RA
• Vetulla e majtë është e lidhur me LA
• Balli është i lidhur me RL

Qarku origjinal

Një bllok diagram i thjeshtuar i monitorit origjinal të zemrës është treguar në foton 3.

Ky diagram u krijua duke përputhur vlerat e komponentit në skemën Sparkfun "Heart Monitor" [1] me AD8232 "Diagramin e Bllokut Funksional" [2]

Kur përdoret si monitor i zemrës, të dy hyrjet në amplifikatorin e instrumenteve AD8232 lidhen me shinën e furnizimit 3.3 volt përmes rezistencave 10M. Përforcuesi i instrumenteve, megjithatë, nuk mund të funksionojë nëse dy prizat hyrëse janë rreth potencialit të hekurudhës së mesme.

Potenciali i hekurudhës së mesme fitohet duke injektuar një rrymë të vogël (10uA) nga plumbi RLD (drejtimi i këmbës së djathtë) në këmbën tuaj. Ne kemi krijuar në mënyrë efektive një ndarës të tensionit duke përdorur trupin tuaj si një nga rezistorët.

Qëllimi aktual i plumbit RLD shpjegohet në fletën e të dhënave AD8232 … Unë thjesht po e shikoj atë nga një këndvështrim tjetër.

Qarku i modifikuar

Një skemë bllok e modifikimeve të qarkut është treguar në foton 3.

Në vend që të kërkojë rrahjet e zemrës, detektori i mbylljes së syrit po kërkon ndryshime në potencialin elektrik. Si e tillë ajo duhet të jetë plotësisht funksionale në çdo kohë… të dy hyrjet e amplifikatorit të instrumenteve duhet të lidhen me një potencial hekurudhor të mesëm siç është Vref (1.5 volt)

Kjo arrihet duke prerë shiritin që lidh të dy rezistencat 10M me furnizimin me 3.3 volt dhe duke bashkuar fundin e prerë me Vref me anë të një lidhjeje të vogël teli. Të dy hyrjet e amplifikatorit të instrumenteve tani janë në potencialin e hekurudhës së mesme, që do të thotë se dalja AD8232 fluturon rreth 1.5 volt DC.

Ne gjithashtu nuk kemi nevojë për drejtuesin RLD… le ta përdorim këtë plumb për të përmirësuar CMRR (raporti i refuzimit të zakonshëm të modalitetit) të sistemit duke e ngritur trupin tuaj në potencialin e mesëm. Kjo arrihet duke prerë pistën në kunjin AD8232 RLD dhe duke bashkuar fundin e prerë me Vref.

Fleta e të dhënave AD8232 rekomandon që kunjat RLD dhe RLDF (reagimi i këmbës së djathtë) të shkurtohen kur përdorni një qark me dy priza. Kjo arrihet duke shkurtuar kondensatorin që bashkon këto dy kunja.

Referencat

[1]

cdn.sparkfun.com/datasheets/Sensors/Biomet…

[2]

www.analog.com/media/en/technical-document…

Hapi 4: Shiriti i kokës

Shiriti i kokës ishte krijuar nga një litar i vjetër, një gjatësi Velcro dhe disa grepa Velcro. Detajet e ndërtimit tregohen në fotot 1..4

Jastëkët janë bërë nga pllaka e hollë kallaji… Kam përdorur pjesën e poshtme të një kanaçe të vjetër bojë… dhe janë bashkangjitur në tela me tela të ngushtë të prerë nga e njëjta pjatë kallaji. Kjo lejon që pads të rrëshqasin rreth shiritit të kokës.

Shurdhoni skajet e jastëkëve metalikë me një fashë dhe lyeni lehtë sipërfaqet e kontaktit. Ngjiteni monitorin e zemrës që çon në skedat metalike të ekspozuara.

Importantshtë e rëndësishme që jastëkët të kenë kontakt të mirë me lëkurën … rekomandohet xhel për kontakt mjekësor, por kam gjetur se hidratuesi i duarve gjithashtu funksionon.

Madhësia e jastëkut nuk është kritike … Unë që atëherë kam zvogëluar gjerësinë ndërsa eksperimentoja me hapësirë më të ngushtë … përgjysmimi i madhësisë nuk bëri asnjë ndryshim.

Hapi 5: Softuer

Udhëzimet

Ngarko skedarin e bashkangjitur "wink_detector_4.ino" në Arduino tuaj dhe drejtojeni.

Shënime

Kodi është jashtëzakonisht i thjeshtë… thjesht sondazhon secilën nga dy daljet e detektorit të shkeljes së syrit dhe ndez LED-in e duhur sa herë që një krahasues ndryshon gjendjen.

Por ka një kapje … syrin e fortë mund të bëjë që LED -ja e kundërt të ndizet.

Gjurma e sipërme në foton 1 tregon daljen e AD8232 duke u ulur në zero volt pas një shkelje të fortë të syrit të majtë. Krahasuesi i syrit të djathtë (gjurmë më e ulët) e sheh këtë si një mbyllje sysh dhe gjeneron një dalje të rreme.

Fotografia 2 tregon të dy daljet e krahasuesit për një shkelje të fortë të majtë. Krahasuesi i djathtë është ende duke gjeneruar një prodhim të rremë 800mS pas fillimit të syrit të majtë.

Një zgjidhje softuerike përdoret për ta kapërcyer këtë … detektori i parë që sheh një shkelje syri çaktivizon detektorin tjetër për 1 sekondë. Kjo periudhë është e rregullueshme në kokën e kodit,

Hapi 6: Përmbledhje

Ky udhëzues shpjegon se si të shndërroni një "Monitor zemre" të Sparkfun AD8232 në një "Detektor të shkeljes së syrit".

Janë dhënë gjithashtu detaje të ndërtimit për një brez të rregullueshëm të kokës.

Kodi Arduino eliminon nxitësit e rremë për shkak të tejkalimit nga dalja AD8232 në prani të syrit të fortë.

Aplikimet për këtë qark përfshijnë:

• ndërfaqet e lojës
• teknologji ndihmëse

Kostoja e vlerësuar e përbërësve është 15,00 dollarë

Klikoni këtu për të parë udhëzimet e mia të tjera udhëzuese.