Monitor Dress - Lidhni Sinjalet e Zemrës me IoT: 18 hapa (me fotografi)

2024 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-30 12:27

Veshja e Monitorit është një eksperiment në kërkimin e mënyrave të ndryshme të dixhitalizimit të aktivitetit të zemrës së përdoruesit, si dhe përpunimin e të dhënave.

Tre elektroda brenda veshjes matin sinjalet elektrike që kalojnë nëpër trupin e bartësit. Ato impulse analoge, të cilat burojnë nga aktiviteti i muskujve të zemrës, shndërrohen në sinjale dixhitale. Mikrokontrolluesi ndez një rreth LED në pjesën e përparme të veshjes, duke ndezur ngjyrë vjollce me çdo rrahje zemre. Mikrokontrolluesi gjithashtu dërgon të dhënat përmes një rrjeti pa tel për përdorime të tjera. Të dhënat e dërguara përmes rrjetit pa tel merren nga një kompjuter, i cili po monitoron të dhënat në mënyrë që t'i animojë ato. Sinjalet elektrike të zemrës tani janë të dukshme në ekran, si dhe vetë veshja.

Veshja e Monitorit krijon një ndërfaqe të përsosur midis trupit të njeriut, veshjes dhe përbërësve elektronikë - dixhitalizon dhe regjistron biosinjalet tona kalimtare.

Hapi 1: Dizajni dhe Vështrimi i Qarkut

Pjesa e sipërme e veshjes është bërë nga copa akrilike të zeza dhe të qarta - të prera me një prestar lazer. Një unazë NeoPixel është ngjitur nën rrethin e qartë akrilik në mes. Telat kalojnë pas pjesës së sipërme në një rrip pëlhure e cila është ngjitur në pjesën e sipërme në pjesën e pasme të veshjes. Shiriti i rrobave lidhet me xhepin e vogël i cili mban mikrokontrolluesin, monitorin e rrahjeve të zemrës dhe baterinë. Tre elektroda të e-tekstilit janë të qepura në rreshtimin e veshjes. Telat që lidhin elektrodat dhe mikrokontrolluesin kalojnë midis dy shtresave të rrobave.

Hapi 2: Furnizimet:

Materiale:

• Pëlhurë
• Zinxhir
• Telat
• Tkurrja e nxehtësisë
• Akrilik i zi 1/8"
• Akrilik i shpërndarë 1/8"
• Unaza NeoPixel (24 LED) (Adafruit)
• Foton (grimcë)
• Monitorues i rrahjeve të zemrës (Sparkfun)
• Mbulesa të sensorit biomjekësor (Sparkfun)
• Kabllo sensori (Sparkfun)
• Pëlhurë përcjellëse (Sparkfun ose Adafruit)
• 5 çastet e butonit
• Bordi Perma-Proto (Adafruit)
• Telat e bluzave Femra + Mashkull
• Tkurrja e nxehtësisë
• 5V Power Bank (Amazon)

Mjetet:

• Gërshërë
• Gjilpërë
• Fije
• Piskatore
• Makine per ngjitjen e metalit
• Saldator
• Ngjitës i nxehtë
• Armë e nxehtë
• Makine qepese
• Prerës Laser
• Çekiç
• Letër
• Sundimtar
• Laps

Hapi 3: Photon - një çantë zhvillimi Wi -Fi

Photon është një çantë e fuqishme zhvillimi Wi-Fi e cila lidh projektin tuaj me Internetin e Gjërave (IoT). Bordi është mjaft i vogël, gjë që e bën atë të shkëlqyeshëm për projektet e veshshme IoT.

Particle, krijuesi i Photon, përgatiti një Fletë të Dhënave të shkëlqyeshme të Photon, si dhe një udhëzues shumë të detajuar të Fillimit me të gjithë informacionin që duhet të dini për të filluar.

Thjesht shkarkoni aplikacionin Particle në smartphone tuaj dhe ndiqni udhëzimet për ta lidhur Photon tuaj me rrjetin tuaj Wi-Fi. Ju gjithashtu mund të shkarkoni aplikacionin Particle Dev për kompjuterin tuaj ose të filloni programimin duke përdorur shfletuesin tuaj. Ne do të kthehemi në Photon në Hapin 15.

Hapi 4: Monitoruesi i rrahjeve të zemrës

Në foto ju mund të shihni bordin e Monitorit të Shkallës së Zemrës, si dhe një kabllo sensori me 3 lidhje elektrodash dhe 3 jastëkë sensorë biomjekësorë që përputhen. Meqenëse ne do të bëjmë elektroda tona prej pëlhure përçuese për veshjen tonë, nuk është e nevojshme të përdorim kabllot dhe jastëkët e sensorit. Sidoqoftë, ato janë të shkëlqyera për prototipizimin dhe testimin.

Para se të filloni, unë gjithashtu rekomandoj të lexoni Udhëzuesin e lidhjes së Sparkfun's Heart Rate Monitor. Ka shumë detaje se si funksionon Monitoruesi i Rrahjeve të Zemrës dhe si duhet të sistemohen elektrodat.

Hapi 5: Prerja e pjesës së sipërme me lazer

Së pari kam hartuar një copë të sipërme 2D duke përdorur Illustrator të cilën e kam prerë nga një fletë akrilike e zezë 1/8 "me një prestar lazer. Meqenëse rrethi në mes të modelit do të ndizet, unë prerë petalet që përputhen nga një 1 /Fletë akrilike e shpërndarë 8 ". Gjithashtu, unë prerë tre qarqe akrilike të shpërndara me madhësi të ndryshme. Ne do t'i ngjisim ato midis petaleve dhe unazës NeoPixel për një dritë më të shpërndarë. Përndryshe, ju do të shihni LED -të individuale në unazë.

Hapi 6: Formësimi i akrilikut

Pas prerjes së akrilikut, është koha ta formoni atë dhe t'i jepni një formë 3-dimensionale. Ju mund të përdorni një armë ngrohëse, tharëse flokësh ose çfarëdo që funksionon më shpejt, të tilla si një sobë me gaz. Kini kujdes kur e ngrohni dhe gjithmonë prekni pjesët e nxehta me një peshqir. Sapo të fillojë të bëhet fleksibël, formojeni ashtu siç dëshironi dhe prisni derisa të ftohet dhe të ngurtësohet përsëri.

Hapi 7: Shtimi i petaleve të tejdukshme

Tani le të ngjitim petalet akrilike të qarta brenda daljeve përkatëse të prera. Nëse petalet akrilike kanë disa shenja djegieje në skajet, mund t'i lyeni me letër zmerile. Përzieni së bashku disa epoksi me dy pjesë dhe aplikoni me kujdes ngjitësin rreth skajeve të petaleve. Ndihmon për të mbajtur pjesët me ndonjë shirit ngjitës ndërsa i poziciononi brenda pjesës së sipërme.

Hapi 8: Dizenjoni veshjen tuaj

Në hapat e ardhshëm ne do të dizajnojmë dhe qepim fustanin e zi prej lëkure.

Ndërsa punoja në skedarin Illustrator, unë tashmë kisha një ide të përafërt për modelin. Pasi mbulova një pëlhurë dhe pjesën e sipërme rreth manekenit, kuptova modelin e duhur: një fustan me mbajtëse qafe me dy shigjeta në pjesën e përparme dhe të pasme, si dhe një shtresë të mesit, një xhep baterie në pjesën e pasme dhe një zinxhir të padukshëm brenda tegelit të anës së majtë. Para se të prisni pëlhurën tuaj të bukur, gjithmonë ia vlen të qepni fustanin me pëlhurë më të lirë (e quajtur edhe muslin) së pari. Kjo ju jep mundësinë për të rregulluar modelin dhe për të bërë ndryshime të vogla.

Hapi 9: Qepni Fustanin

Tani gjurmoni modelet dhe qepni veshjen aktuale. Së pari qepni shigjetat në pjesën e përparme dhe të pasme të veshjes. Pastaj qepni dy pjesët e përparme dhe dy të pasme së bashku, si dhe rreshtimin, mbajtësen e qafës dhe zinxhirin e padukshëm. Në fund, ne do të lidhim xhepin e baterisë dhe rripat (hapat 10 dhe 11). Edhe një herë, kam përdorur prestar lazer për të prerë gjashtë rripat e rrobave. Nuk është e nevojshme, por ju jep buzë vërtet të pastra të cilat janë më të lehta për tu qepur dhe është shumë më e shpejtë për tu prerë!

Hapi 10: Bashkojeni xhepin e pasmë

Pritini një katror nga pëlhura juaj e sipërme dhe qepni shirita të vegjël Velcro në skajin e majtë dhe të djathtë. Palosni skajet e Velcro dhe qepini ato në pjesën e brendshme të sheshit të xhepit. Gjeni një pozicion të mirë për xhepin e baterisë (mundësisht në majë të shtresës së belit) dhe ngjiteni në fustan. Qepni pjesën e poshtme të xhepit në fustan, si dhe shiritin përkatës Velcro në anën e majtë dhe të djathtë.

Hapi 11: Përgatitni shiritat e rrobave

Shiritat e rrobave në pjesën e pasme përdoren për të lidhur pjesën e sipërme me fustanin dhe për të fshehur të gjitha telat që kalojnë nga xhepi i baterisë në LED në pjesën e përparme. Para se të qepni skajet e gjata së bashku futni një vrimë në një nga shiritat. Kjo do t'i japë veshjes një pamje më të pastër kur i shtyni telat përmes dhe jashtë brezit. Pastaj shkoni përpara qepni tunelet e rrobave dhe ktheni shiritat brenda jashtë. Easiershtë më e lehtë të përdorësh piskatore.

Në hapin tjetër ushqeni tre tela të gjatë (mjaftueshëm të gjatë për të kaluar nga xhepi i baterisë në LED-të në pjesën e përparme) përmes shiritit të vrimave të syrit, duke i udhëhequr telat përmes vrimës së gropës jashtë tunelit. Shënoni çdo tel në të dy skajet me ndonjë kasetë në mënyrë që të dini se cila është cila. Pastaj qepni shiritat në pjesën e sipërme siç tregohet në fotografi.

Hapi 12: Përfundoni Pjesën kryesore

Tani lidhni një nga tre telat tuaj në kunjin GND (tokëzim), një në kunjin e hyrjes së të dhënave dhe tela e fundit në kunjin +5 V (fuqia). Sigurohuni që e dini se cili tel është ngjitur në cilën kunj pasi nuk mund ta gjurmoni përsëri përmes tubit. Lidhni një prizë femërore në secilën prej tre telave. Mos harroni të përdorni një pakësim të nxehtësisë për të siguruar lidhjet e saldimit që prishen lehtë. Me një armë nxehtësie ose ngjitëse Epoxy tre qarqet akrilike të qumështit njëra mbi tjetrën dhe prisni derisa të thahen. Pastaj përqendroni qarqet në pjesën e brendshme të petaleve akrilike dhe ngjitini ato së bashku. Pasi zamja të jetë tharë qendër, unaza NeoPixel në majë dhe aplikoni zam rreth saj. Mos harroni të siguroni telat që kalojnë rreth unazës në pjesën e prapme të pjesës.

Hapi 13: Qepni shiritat e rrobave mbi fustan

Tani vendosni fustanin dhe pjesën e sipërme në manekin dhe kuptoni se ku dëshironi të vendosni shiritat. Hapni qepjet me kujdes në zonën e shënuar, si dhe qepjet e belit pas qeses së baterisë (rreshtimi dhe shtresa e sipërme). Tani ushqeni shiritat e rrobave përmes rreshtimit dhe shtresës së sipërme në mënyrë që shiritat të dalin përmes shtresës së belit. Mbërtheni shiritat me gjatësinë e kërkuar në pozicionin e duhur dhe mbyllni vetëm shtresën e sipërme tani për tani.

Hapi 14: Integroni elektroda

Pritini tre sheshe nga pëlhura përçuese. Imazhi i parë tregon se ku duhet të vendosni elektrodat brenda veshjes. Kam përdorur një thurje zig-zag duke qepur sheshet në rreshtim. Elektrodat duhet të shtyhen fort mbi lëkurën tuaj të zhveshur në mënyrë që të rrisin rrahjet e zemrës suaj. Përndryshe, pëlhura përçuese nuk mund të marrë sinjalet elektrike që kalojnë nëpër trupin tuaj. Tani lidhni një tel (rekomandoj tela silikoni fleksibël) në një kapëse butoni. Përgatitni tre tela në total, një për secilën elektrodë. Qepni ato kapëset e butonave pas rreshtimit me copë pëlhure përçuese - midis rreshtimit dhe shtresës së sipërme. Importantshtë e rëndësishme të përdorni fije përçuese për të lidhur elektrodat me tela dhe më vonë me mikrokontrolluesin. Pastaj drejtojini të tre telat përmes fustanit derisa të dilni nga vendi i hapur në tegelin e belit pas kazanit të baterisë. Për t'i mbrojtur telat pak më shumë i vendosa në një copë të vogël të tubit të mbetur të rrobave pikërisht aty ku i qepja mbi to për të mbyllur tegelin e belit të hapur. Pritini tre telat në gjatësinë tuaj të dëshiruar dhe ngjitni një tel bluzë femër në secilin skaj. Kjo është e nevojshme për të lidhur elektrodat me Bordin e Monitorimit të Hart Rate. Mos harroni se është e rëndësishme të dini se çfarë teli lidhet me atë elektrodë.

Deri këtu mirë. Fustani është gati gati.

Hapi 15: Ndryshoni dhe Ngarkoni Kodin

Tani le të kthehemi tek softueri dhe hardueri:

Pas vendosjes së Photon -it tuaj dhe instalimit të Particle Dev (hapi 3), shkarkoni kodin e monitorimit të rrahjeve të zemrës. Nëse hapni skedarin do të shihni dy dosje, një të quajtur foton dhe një tjetër të quajtur përpunim.

Shkoni përpara dhe hapni Particle Dev dhe zgjidhni File> Open … në menunë zbritëse. Shkoni te dosja juaj e fotoneve dhe klikoni Hap. Në anën e majtë, klikoni në WorkingPhotonHeartRateMonitor.ino për të hapur kodin. Tani ndryshoni numrin e LED -ve të përcaktuar në kod në numrin e LED -ve që përdorni në projektin tuaj.

#përcaktoni NUM_LEDS 24

Për veshjen, kam përdorur 24 LED. Ju gjithashtu mund të ndryshoni numrin për kunjat e tjera nëse përdorni kunja të ndryshëm. Grafiku i vogël ju jep një përmbledhje. Nëse dëshironi të ndryshoni pinin e butonit të modalitetit, klikoni në skedarin buttons.h dhe ndryshoni numrin 6 në pinin që po përdorni.

#përcaktoni MODEBUTTON 6

Nëse dëshironi, mund të shtoni një buton të vogël shtypi në këtë kunj për të kaluar midis modalitetit të drejtpërdrejtë dhe disa të dhënave të regjistruara të rrahjeve të zemrës. Ashtë një veçori e bukur të kesh nëse vishesh në një manekin. Pas lidhjes së elektrodave me trupin tuaj (në hapin tjetër), thjesht mund të hapni monitorin serik, të regjistroni të dhënat tuaja dhe të zëvendësoni numrat me rrahjet e zemrës suaj në skedarin e regjistruarData.h.

Hapi 16: Mblidhni pajisjen

Përpara se të bashkoni të gjithë përbërësit elektronikë në një 'Perma-Proto Gjysmë-madhësi Breadboard' përdorni një pjatë normale për të testuar elektronikën tuaj së pari. Lidhni monitorin e rrahjeve të zemrës, butonin dhe LED me kunjat e fotoneve të përcaktuara në kod. Ngjitni elektrodat në trupin tuaj siç tregohet në foto, duke u siguruar që elektrodat përputhen me kunjat e sakta. Tani mund të hapni monitorin serik të fotonit dhe të merrni të dhënat e rrahjeve të zemrës tuaj mbi WiFi lokal.

Nëse dëshironi të shihni diagramin EKG në monitorin tuaj ju duhet të shkarkoni Processing. Në Përpunim, hapni skicën në dosjen e përpunimit dhe ekzekutoni skicën duke klikuar në shigjetën në këndin e majtë. Nëse gjithçka është vendosur si duhet, do të hapet një dritare dhe ju mund të shihni aktivitetin e zemrës tuaj. Ndihmon në lëvizjen sa më pak të jetë e mundur dhe kërkon një kohë derisa biosignali të jetë mjaft i qëndrueshëm për një vizualizim të pastër. Për më shumë informacion dhe/ose zgjidhjen e problemeve shikoni Udhëzuesin e Sparkfun's Heart Rate Monitor. Ju mund të keni nevojë të modifikoni rreshtin në skicë që përmban Serial.list () [3] dhe të ndryshoni numrin në cilindo portë në të cilin është monitori juaj serik. Nëse nuk jeni të sigurt për numrin, provoni 0 deri në 6.

Hapi 17: Solder Onto Perma-Proto

Për të lidhur elektrodat tona të integruara elektronike të tekstilit me tabelën, dhe jo elektrodat ngjitëse, ngjitni një kokë në secilën prej kunjave RA (krahu i djathtë), LA (krahu i majtë) dhe RL (këmba e djathtë) në tabelë.

Nëse gjithçka funksionon, mund t'i lidhni përbërësit në një bord të proto-proto. Fillova me fotonin, pastaj telat e ndjekur nga monitori i rrahjeve të zemrës në fund. Në vend që të bashkoj tre telat LED përgjithmonë në tabelë, unë përdor tre tela bluzë meshkuj (Data, VCC dhe GND) për t'i lidhur ato me telat LED.

Një bankë energjie 5V si furnizim me energji funksionon mirë për fotonin sepse është e rimbushshme. Ju gjithashtu mund ta përdorni atë për të karikuar pajisje të tjera elektronike si smartphone juaj.

Hapi 18: Lidhni sinjalet tuaja të zemrës me IoT

Tani jeni gati dhe mund ta lidhni aktivitetin tuaj të zemrës me Internetin e Gjërave.

Vini re se fotoni gjithmonë duhet të lidhet me një rrjet pa tel, përndryshe nuk do të ndalojë kërkimin dhe kodi juaj nuk do të funksionojë. Në një azhurnim të ardhshëm mund ta përmirësoj atë në mënyrë që një lidhje interneti të jetë opsionale.

Nëse keni ndonjë pyetje, mos hezitoni të pyesni. Bërje e lumtur.

Çmimi i dytë në Konkursin e Veshjeve DIY