GranCare: Monitor de salut de mida de butxaca: 8 passos (amb imatges)

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:11

Així que deixeu-me començar, tinc una àvia. És una mica vella, però molt sana i sana. Fa poc, havíem estat al metge per a la seva revisió mensual i el metge li va aconsellar que caminés cada dia durant almenys mitja hora per mantenir les articulacions sanes. Necessitàvem una manera de veure quant ha caminat. Un rellotge intel·ligent hauria ajudat, però no ens podríem permetre. No només passos, l'àvia volia tenir com un petit kit sanitari per poder controlar-se.

Per això, he pensat en fer aquest projecte.

A més, la caiguda és un dels esdeveniments més comuns i perillosos, i la darrera vegada que va caure la meva àvia vam arribar tard a saber-ho i és una cosa que vaig poder detectar abans, així que vaig decidir afegir un sensor de caiguda també.

I per veure si la meva àvia agafa fred o febre, d’aparició primerenca, he afegit un sensor de temperatura per mesurar la temperatura corporal.

Em concentro en aquestes coses en aquest projecte. Sempre podeu afegir més sensors per fer-lo més eficaç per al vostre ús personal.

Pas 1: coses necessàries

• Wemos D1 mini x1 (enllaç)
• Mòdul de targeta SD x1 (enllaç)
• Acceleròmetre MPU6050 x1 (enllaç)
• Bateria Lipo 3,7 v x1 (enllaç)
• Mòdul de càrrega TP4056 x1 (enllaç)
• Sensor de temperatura DS18B20 x1 (enllaç)
• Interruptor lliscant x1 (enllaç)
• Filferros

Opcional

• Impressora 3D
• Cargols de 2 mm
• Cable de cinta

Pas 2: connectar-ho tot junt

A la part superior es mostra el diagrama esquemàtic de connexió. És força senzill. Per soldar, vaig desfer el cable de cinta en cables individuals, ja que aquests cables són molt prims (28 AWG). Si no teniu cap cable de cinta, podeu utilitzar qualsevol cable que vulgueu.

He afegit la foto amb totes les connexions fetes. Podeu ampliar la imatge i seguir les connexions també. No us importa la soldadura, no és molt bo, és nou.

Per al sensor de temperatura, heu d’afegir una resistència de tracció entre la línia positiva i la de senyal perquè el sensor funcioni correctament. A més, soldeu els cables de pont masculí als extrems perquè pugueu connectar-lo als pins de capçalera femenins des de l’exterior.

He fet un recinte per a tots els components ja que tinc una impressora 3d a casa. No cal que ho feu. Més aviat podeu fer-vos una caixa de cartró o utilitzar un petit contenidor per col·locar tota l'electrònica. Assegureu-vos que l’acceleròmetre estigui enganxat al cos de la caixa si teniu previst fabricar-la.

Recinte d'impressió. [Opcional] Hi ha dos 3 fitxers. Carcassa superior i inferior i interruptor. Fixar l'interruptor és fàcil. He afegit imatges més amunt, podeu seguir-la. Vaig imprimir els meus fitxers al 50% d’ompliment, 0,2 mm d’alçada. Podeu obtenir els fitxers de pas originals aquí si voleu canviar el disseny de la funda.

Després de muntar tot, col·loqueu la targeta SD a l'interior del mòdul i tanqueu el dispositiu amb dos cargols de 2 mm a cada costat. He recuperat aquest cargol del meu servomotor sg90.

Assegureu-vos que tots els cables estan soldats correctament mitjançant un multímetre comprovant la connectivitat.

Assegureu-vos que tots els dispositius rebin una tensió adequada.

Nota sobre l’alimentació del dispositiu. Per alimentar el dispositiu he utilitzat bateria de 3,7 V i és prou bona, ja que tots els sensors i microcontroladors Wemos poden funcionar a 3 V. Per tant, si teniu previst utilitzar més sensors externs, assegureu-vos que funcionin a 3v. També quan la bateria està a punt de morir, la targeta SD deixa de funcionar perquè el voltatge no és suficient per al mòdul de la targeta SD. Per tant, carregar la bateria soluciona el problema. L'únic inconvenient és que no podreu utilitzar el potencial complet de la bateria. Una manera de solucionar-ho és mitjançant aquest mòdul de càrrega. Aquest mòdul augmenta la tensió a 5v d'aquesta manera no tindreu cap problema en executar tots els sensors.

Pas 3: entendre el codi

Com he dit al principi, farem un seguiment de tres coses: CAIGUA, PASS i TEMPERATURA.

Això no està restringit, podeu afegir qualsevol altre sensor com batecs del cor, oxímetre, etc. i obtenir més dades de salut. De moment, utilitzaré 2 sensors que són acceleròmetre i temperatura.

Trobar la temperatura és senzill. Després de connectar el sensor, utilitzem la biblioteca DALLAS TEMPERATURE per trobar el grau Celcius.

Per trobar passos i caure utilitzarem l’acceleròmetre. El codi comença per trobar el valor d’acceleració de 3 eixos X, Y i Z. i després determinar l’acceleració resultant.

Ara hi ha dos eixos predefinits que són per al pas i la caiguda. Per tant, sempre que l’acceleració resultant creua aquest llindar, es detecta un pas o una caiguda.

Ara, ja que el valor de caiguda és més important per ser correcte, he afegit una funció de validació de caiguda en què si es detecta una caiguda, també comprova si l'orientació ha canviat i si la persona està inactiva. SI aquestes dues regles són certes, es confirma la caiguda i el missatge s'envia a la base de dades.

Juntament amb això, el dispositiu registra totes les dades i les escriu a la targeta SD i cada 30 minuts (es poden canviar) els valors s’envien a google firebase on s’emmagatzemen a la base de dades en temps real.

Per determinar els valors del llindar, em vaig lligar el dispositiu a la cintura i vaig començar a fer diferents accions mentre el codi escrivia el valor de l’acceleració a la targeta SD. Després, vaig importar el valor a Excel i vaig dibuixar un gràfic lineal per analitzar tot el valor. He afegit alguns dels gràfics anteriors. Podeu veure com diferents accions mostren diferents valors de l’acceleròmetre.

Pas 4: Configuració de la base de dades WIFI i Google

Amb totes les dades disponibles, hem de trobar una manera d’emmagatzemar-les perquè puguem utilitzar-les per fer un perfil de salut i fer un seguiment de la salut dels vostres avis.

Per tant, per emmagatzemar les dades i utilitzar-les en temps real estem utilitzant Google Firebase i, per aconseguir-ho, utilitzarem la biblioteca Esp8266Firebase.

Per configurar Firebase, podeu seguir aquest procés. Després, hauríeu de tenir una clau secreta i un enllaç d'amfitrió. Només cal que afegiu aquests dos al codi que es mostra a continuació juntament amb el vostre nom i contrasenya de wifi:

#define FIREBASE_HOST YOUR_FIREBASE_PROJECT.firebaseio.com”

#define FIREBASE_AUTH "YOUR_FIREBASE_DATABASE_SECRET" #define WIFI_SSID "YOUR_WIFI_AP" #define WIFI_PASSWORD "YOUR_WIFI_PASSWORD"

Això és. Va ser fàcil. El nostre dispositiu s’ha connectat ara a la base de dades en línia on s’emmagatzemen totes les dades de salut. Ara podem utilitzar aquestes dades per fer un gràfic en excel o fer un lloc web senzill per veure les dades visualment o fins i tot connectar-les a una aplicació.

Nota: per comprovar si heu afegit correctament la biblioteca i si funciona amb el vostre dispositiu, proveu de penjar exemples d'esbossos proporcionats a la biblioteca. Podeu provar el que s’anomena beginner_start_here.

Pas 5: Programació de WEMOS D1

Abans de penjar el codi, hem d’instal·lar algunes coses.

Pissarra:

• Primer, obriu Arduino ide i aneu al gestor de les juntes d’eines del tauler i, a continuació, cerqueu esp8266 per la comunitat ESP8266. Feu clic a Instal·la i espereu que s'instal·li.
• Ara hem afegit el tauler per seleccionar-lo per anar a Eines Board Wemos D1 R1

Biblioteques

• Hem d’instal·lar dues biblioteques client Firebase ESP8266 de Mobizt i One wire de Jim Studt.
• Per fer-ho, aneu a Sketch Include library (Gestió de biblioteques). Cerqueu les dues biblioteques anteriors i instal·leu-les.

Ara hem instal·lat tot el necessari per executar el codi. Pengeu el codi següent i ja heu acabat.

Pas 6: connecteu la vostra aplicació per a Android [Opcional]

He utilitzat l’inventor d’aplicacions MIT, que és un fabricant d’aplicacions gratuïtes per arrossegar i deixar anar. És molt fàcil crear una aplicació d’aquesta manera. Tota l'aplicació comprova els valors de la base de dades i els mostra. Aquí teniu el fitxer del projecte per a l'inventor de l'aplicació. Només cal que afegiu les vostres claus d’autor i el vostre nom d’hostal tal com es mostra més amunt i ja està.

Pas 7: connecteu el dispositiu a un dispositiu portàtil

Ara que tot està configurat, l'únic que queda és fixar-lo a una peça de roba com un jersei. Podeu utilitzar qualsevol altra roba que també agradi als vostres avis. De moment, he connectat el dispositiu al costat esquerre del jersei juntament amb un sensor de temperatura que funciona per sota de l’aixella per mesurar la temperatura. He fet servir cinta adhesiva per fer-ho, que òbviament no és el millor mètode. Només l’utilitzo durant uns dies per fer proves.

Podeu fer una petita bossa de tela i cosir-la a l'interior del jersei per mantenir el dispositiu i una funda per fer funcionar el sensor de temperatura. Com que no sóc tan bo per cosir coses, no ho he fet. Però la meva mare ho solucionarà aviat.

Pas 8: fer més amb GranCare

Aquí només he utilitzat dos sensors, però sempre podeu afegir-ne més. Podeu connectar tots els pins no utilitzats de WEMOS als pins de capçalera i connectar externament més sensors per aprofitar al màxim el sensor. Podeu afegir un sensor cardíac i, a continuació, agafar el batec del cor de l’avi cada hora i afegir-lo a la base de dades o potser afegir diversos sensors de temperatura. Podeu continuar afegint fins que WEMOS admeti o la bateria ho aconsegueixi.

Això és tot. Tingueu cura dels vostres avis, ja que diuen: "L'amor dels avis mai no envellirà".

ACTUALITZACIÓ després del seu ús: així que vaig fer que la meva àvia fes servir el dispositiu durant una setmana. Va dir que el dispositiu apareix de vegades, però ara hi està acostumada. Així que aquí teniu el que he après d’una setmana d’utilitzar-lo.

• La detecció de caigudes funciona perfectament. Vaig rebre alertes quan va lliscar dues vegades l'última setmana. Hi ha vegades que hi ha una falsa alarma, de manera que potser canviar el llindar pot ajudar.
• Les dades de temperatura corporal són perfectes.
• Un altre problema és que la bateria s’acaba ràpidament amb la meva bateria de 300 mAH !. Proveu d’utilitzar bateries més grans per augmentar el temps d’ús, però assegureu-vos que el pes del dispositiu no canviï gaire.

Nota:

Sent el meu primer instructiu, estic segur que hi ha errors que he passat per alt. Si us plau, feu un comentari a continuació si en trobeu i no dubteu a fer-vos dubtes. Faré tot el possible per respondre al més aviat possible.