GranCare: Pocket Size Health Monitor!: 8 βήματα (με εικόνες)

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:32

Ας ξεκινήσω λοιπόν, έχω μια γιαγιά. Είναι λίγο ηλικιωμένη αλλά σούπερ σε φόρμα και υγιής. Λοιπόν, πρόσφατα είχαμε πάει στο γιατρό για τον μηνιαίο έλεγχο της και ο γιατρός τη συμβούλεψε να περπατά κάθε μέρα για τουλάχιστον μισή ώρα για να διατηρεί τις αρθρώσεις της υγιείς. Χρειαζόμασταν έναν τρόπο για να δούμε πόσο έχει περπατήσει. Ένα έξυπνο ρολόι θα είχε βοηθήσει, αλλά δεν είναι κάτι που θα μπορούσαμε να αντέξουμε. Όχι μόνο βήματα, η γιαγιά ήθελε να έχει ένα μικρό κιτ υγείας για να μπορεί να ελέγχει τον εαυτό της.

Αυτός είναι λοιπόν ο λόγος που σκέφτηκα να κάνω αυτό το έργο.

Επίσης, η πτώση είναι ένα από τα πιο συνηθισμένα και επικίνδυνα γεγονότα και την τελευταία φορά που η γιαγιά μου έπεσε αργήσαμε να το μάθουμε και είναι κάτι που μπορούσα να το εντοπίσω νωρίτερα, οπότε αποφάσισα να προσθέσω και έναν αισθητήρα πτώσης.

Και για να δω αν η γιαγιά μου κρυώνει ή πυρετό, νωρίς, πρόσθεσα έναν αισθητήρα θερμοκρασίας για τη μέτρηση της θερμοκρασίας του σώματος.

Επικεντρώνομαι σε αυτά τα πράγματα σε αυτό το έργο. Μπορείτε πάντα να προσθέσετε περισσότερους αισθητήρες για να το κάνετε πιο αποτελεσματικό για προσωπική σας χρήση.

Βήμα 1: Τα πράγματα που χρειάζονται

• Wemos D1 mini x1 (σύνδεσμος)
• Ενότητα κάρτας SD x1 (σύνδεσμος)
• Επιταχυνσιόμετρο MPU6050 x1 (σύνδεσμος)
• Μπαταρία 3.7v Lipo x1 (σύνδεσμος)
• TP4056 ενότητα φόρτισης x1 (σύνδεσμος)
• Αισθητήρας θερμοκρασίας DS18B20 x1 (σύνδεσμος)
• Διακόπτης διαφάνειας x1 (σύνδεσμος)
• Καλώδια

Προαιρετικός

• Τρισδιάστατος εκτυπωτής
• Βίδες 2mm
• Καλωδιοταινία

Βήμα 2: Συνδέστε τα πάντα μαζί

Πάνω είναι το σχηματικό διάγραμμα σύνδεσης. Είναι αρκετά ευθεία. Για συγκόλληση, έβγαλα το καλώδιο κορδέλας σε μεμονωμένα καλώδια, καθώς αυτά τα σύρματα είναι πολύ λεπτά (28 AWG). Εάν δεν έχετε καλώδιο με κορδέλα γύρω σας, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε οποιοδήποτε καλώδιο θέλετε.

Πρόσθεσα τη φωτογραφία με όλες τις συνδέσεις που έγιναν. Μπορείτε να μεγεθύνετε την εικόνα και να ακολουθήσετε επίσης τις συνδέσεις. Μην σας πειράζει το κόλλημα δεν είναι πολύ καλό, νέο σε αυτό.

Για τον αισθητήρα θερμοκρασίας, πρέπει να προσθέσετε μια αντίσταση έλξης μεταξύ των θετικών και των σημάτων σήματος για να λειτουργήσει σωστά ο αισθητήρας. Επίσης, συγκολλήστε καλώδια αρσενικού βραχυκυκλωτήρα στα άκρα, έτσι ώστε να μπορείτε να το συνδέσετε με θηλυκές ακίδες κεφαλίδας από έξω.

Έχω φτιάξει ένα περίβλημα για όλα τα εξαρτήματα αφού έχω έναν 3d εκτυπωτή στο σπίτι. Δεν χρειάζεται να το κάνεις. Μπορείτε μάλλον να φτιάξετε μόνοι σας ένα κουτί από χαρτόνι ή να χρησιμοποιήσετε ένα μικρό δοχείο για να τοποθετήσετε όλα τα ηλεκτρονικά. Βεβαιωθείτε ότι το επιταχυνσιόμετρο είναι κολλημένο στο σώμα της θήκης, εάν σκοπεύετε να φτιάξετε τη δική σας θήκη.

Περίβλημα εκτύπωσης. [Προαιρετικό] Υπάρχουν δύο 3 αρχεία. Πάνω και κάτω θήκη και διακόπτης. Η σύνδεση του διακόπτη είναι εύκολη. Έχω προσθέσει εικόνες παραπάνω, μπορείτε να το ακολουθήσετε. Τύπωσα τα αρχεία μου σε 50% πλήρωση, ύψος 0,2mm. Μπορείτε να λάβετε τα αρχικά αρχεία βημάτων εδώ εάν θέλετε να αλλάξετε τον σχεδιασμό της θήκης.

Αφού συναρμολογηθούν όλα, τοποθετήστε την κάρτα SD μέσα στη μονάδα και, στη συνέχεια, κλείστε τη συσκευή και χρησιμοποιώντας δύο βίδες 2 χιλιοστών σε κάθε πλευρά. Έσωσα αυτή τη βίδα από το σερβο σερβοκινητήρα sg90.

Βεβαιωθείτε ότι όλα τα καλώδια έχουν κολληθεί σωστά χρησιμοποιώντας πολύμετρο ελέγχοντας τη συνδεσιμότητα.

Βεβαιωθείτε ότι όλες οι συσκευές έχουν σωστή τάση.

Σημείωση σχετικά με την τροφοδοσία της συσκευής. Για την τροφοδοσία της συσκευής έχω χρησιμοποιήσει μπαταρία 3.7v και είναι αρκετά καλή καθώς όλοι οι αισθητήρες και οι μικροελεγκτές wemos μπορούν να λειτουργήσουν στα 3v. Έτσι, εάν σκοπεύετε να χρησιμοποιήσετε περισσότερους εξωτερικούς αισθητήρες, βεβαιωθείτε ότι λειτουργούν σε 3v. Επίσης, όταν η μπαταρία πρόκειται να πεθάνει, η κάρτα SD σταματά να λειτουργεί αυτό συμβαίνει επειδή η τάση δεν είναι επαρκής για τη μονάδα κάρτας SD. Έτσι η φόρτιση της μπαταρίας λύνει το πρόβλημα. Το μόνο μειονέκτημα είναι ότι δεν θα μπορείτε να χρησιμοποιήσετε το πλήρες δυναμικό της μπαταρίας. Ένας τρόπος για να το λύσετε αυτό είναι χρησιμοποιώντας αυτήν τη μονάδα φόρτισης. Αυτή η μονάδα αυξάνει την τάση στα 5v με αυτόν τον τρόπο δεν θα έχετε κανένα πρόβλημα στην εκτέλεση όλων των αισθητήρων.

Βήμα 3: Κατανόηση του κώδικα

Όπως είπα στην αρχή θα παρακολουθούμε 3 πράγματα: ΠΤΩΣΗ, ΒΗΜΑΤΑ και ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑ.

Αυτό δεν είναι περιορισμένο, μπορείτε να προσθέσετε οποιονδήποτε άλλο αισθητήρα όπως καρδιακό παλμό, οξύμετρο κ.λπ. και να λάβετε περισσότερα δεδομένα υγείας. Προς το παρόν, θα χρησιμοποιήσω 2 αισθητήρες που είναι επιταχυνσιόμετρο και θερμοκρασία.

Η εύρεση της θερμοκρασίας είναι ευθεία προς τα εμπρός. Αφού συνδεθεί ο αισθητήρας χρησιμοποιούμε τη βιβλιοθήκη DALLAS TEMPERATURE για να βρούμε τον βαθμό Κελσίου.

Για να βρούμε βήματα και να πέσουμε θα χρησιμοποιήσουμε το επιταχυνσιόμετρο. Ο κώδικας ξεκινά με την εύρεση της τιμής επιτάχυνσης των 3 αξόνων Χ, Υ και Ζ. Και στη συνέχεια τον προσδιορισμό της προκύπτουσας επιτάχυνσης.

Τώρα υπάρχουν δύο προκαθορισμένες λαβές που προορίζονται για βήμα και πτώση. Έτσι, κάθε φορά που η προκύπτουσα επιτάχυνση ξεπερνά αυτό το όριο, ανιχνεύεται βήμα ή πτώση.

Τώρα δεδομένου ότι η τιμή πτώσης είναι πιο σημαντική για να είναι σωστή, πρόσθεσα μια συνάρτηση επικύρωσης πτώσης, όπου αν ανιχνευθεί πτώση, ελέγχει επίσης αν ο προσανατολισμός έχει αλλάξει και αν το άτομο είναι αδρανές. ΑΝ ισχύουν αυτοί οι δύο κανόνες τότε επιβεβαιώνεται η πτώση και το μήνυμα αποστέλλεται στη βάση δεδομένων.

Μαζί με αυτό, η συσκευή καταγράφει όλα τα δεδομένα και τα γράφει σε κάρτα sd και κάθε 30 λεπτά (μπορεί να αλλάξει) οι τιμές αποστέλλονται στο google firebase όπου αποθηκεύονται στη βάση δεδομένων σε πραγματικό χρόνο.

Για να καθορίσω τις τιμές του κατωφλίου έδεσα τη συσκευή στη μέση μου και άρχισα να κάνω διάφορες ενέργειες ενώ ο κωδικός έγραφε την τιμή επιτάχυνσης στην κάρτα SD. Στη συνέχεια, αργότερα εισήγαγα την τιμή στο excel και σχεδίασα ένα γράφημα γραμμών για να αναλύσω όλη την τιμή. Έχω προσθέσει μερικά από τα γραφήματα παραπάνω. Μπορείτε να δείτε πώς διαφορετικές ενέργειες εμφανίζουν διαφορετικές τιμές επιταχυνσιόμετρου.

Βήμα 4: Ρύθμιση WIFI και βάσης δεδομένων Google

Με όλα τα διαθέσιμα δεδομένα, πρέπει να βρούμε έναν τρόπο να τα αποθηκεύσουμε, ώστε να μπορούμε να τα χρησιμοποιήσουμε για να δημιουργήσουμε ένα προφίλ υγείας και να παρακολουθούμε την υγεία του παππού και της γιαγιάς μας.

Για να αποθηκεύσουμε τα δεδομένα και να τα χρησιμοποιήσουμε σε πραγματικό χρόνο χρησιμοποιούμε το Google Firebase και για να το επιτύχουμε αυτό θα χρησιμοποιήσουμε τη βιβλιοθήκη Esp8266Firebase.

Για να ρυθμίσετε το firebase μπορείτε να ακολουθήσετε αυτήν τη διαδικασία. Μετά από αυτό, θα πρέπει να έχετε ένα μυστικό κλειδί και σύνδεσμο κεντρικού υπολογιστή. Απλώς προσθέστε αυτά τα δύο στον κώδικα που εμφανίζεται παρακάτω μαζί με το όνομα και τον κωδικό πρόσβασης 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"

Αυτό είναι. Αυτό ήταν εύκολο. Η συσκευή μας έχει πλέον συνδεθεί με την ηλεκτρονική βάση δεδομένων όπου αποθηκεύονται όλα τα δεδομένα υγείας. Τώρα μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε αυτά τα δεδομένα για να δημιουργήσουμε ένα γράφημα στο excel ή να δημιουργήσουμε έναν απλό ιστότοπο για να βλέπουμε τα δεδομένα οπτικά ή ακόμα και να τα συνδέουμε με μια εφαρμογή.

Σημείωση: Για να ελέγξετε αν έχετε προσθέσει επιτυχώς τη βιβλιοθήκη και αν λειτουργεί με τη συσκευή σας, δοκιμάστε να ανεβάσετε παραδείγματα σκίτσων που παρέχονται στη βιβλιοθήκη. Μπορείτε να δοκιμάσετε αυτό που ονομάζεται beginner_start_here.

Βήμα 5: Προγραμματισμός WEMOS D1

Πριν ανεβάσουμε τον κώδικα πρέπει να εγκαταστήσουμε μερικά πράγματα.

Σανίδα:

• Αρχικά, ανοίξτε το Arduino ide και μεταβείτε στον διαχειριστή του πίνακα εργαλείων και, στη συνέχεια, αναζητήστε την κοινότητα esp8266 by ESP8266. Κάντε κλικ στην εγκατάσταση και περιμένετε να εγκατασταθεί.
• Προσθέσαμε τώρα τον πίνακα, για να τον επιλέξουμε για να μεταβούμε στο Tools Board Wemos D1 R1

Βιβλιοθήκες

• Πρέπει να εγκαταστήσουμε δύο βιβλιοθήκες πελάτη Firebase ESP8266 από τον Mobizt και One wire από τον Jim Studt.
• Για να το κάνετε αυτό, μεταβείτε στο Sketch Include Library Διαχείριση βιβλιοθηκών. Αναζητήστε τις δύο παραπάνω βιβλιοθήκες και εγκαταστήστε τις.

Έχουμε εγκαταστήσει τώρα όλα τα απαραίτητα για την εκτέλεση του κώδικα. Ανεβάστε τον παρακάτω κώδικα και τελειώσατε!

Βήμα 6: Συνδέστε την εφαρμογή Android σας [Προαιρετικό]

Χρησιμοποίησα τον εφευρέτη εφαρμογών MIT, ο οποίος είναι ένας δωρεάν κατασκευαστής εφαρμογών μεταφοράς και απόθεσης. Είναι πολύ εύκολο να φτιάξετε μια εφαρμογή με αυτόν τον τρόπο. Όλη η εφαρμογή κάνει ελέγχει τις τιμές στη βάση δεδομένων και τις εμφανίζει. Εδώ είναι το αρχείο έργου για τον εφευρέτη της εφαρμογής. Απλώς προσθέστε τα κλειδιά AUTH και το HOSTNAME όπως φαίνεται παραπάνω και αυτό είναι όλο.

Βήμα 7: Συνδέστε τη συσκευή σε ένα φορετό

Τώρα που όλα έχουν ρυθμιστεί το μόνο που απομένει είναι να το στερεώσουμε σε ένα ρούχο σαν πουλόβερ. Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε οποιοδήποτε άλλο ρούχο που αρέσει και στους παππούδες σας. Προς το παρόν, έχω προσαρτήσει τη συσκευή στην αριστερή πλευρά του πουλόβερ μαζί με έναν αισθητήρα θερμοκρασίας που τρέχει κάτω από τη μασχάλη για να μετρήσει τη θερμοκρασία. Έχω χρησιμοποιήσει ταινία κάλυψης για να το κάνω, η οποία προφανώς δεν είναι η καλύτερη μέθοδος. Το χρησιμοποιώ για μερικές μέρες για δοκιμή.

Μπορείτε να φτιάξετε ένα μικρό σακουλάκι από ύφασμα και να το ράψετε μέσα στο πουλόβερ για να κρατήσετε τη συσκευή και ένα μανίκι για να λειτουργεί ο αισθητήρας θερμοκρασίας. Δεδομένου ότι δεν είμαι τόσο καλός στο να ράψω πράγματα, δεν το έχω κάνει. Αλλά η μαμά μου θα το διορθώσει σύντομα.

Βήμα 8: Κάνετε περισσότερα με το GranCare

Εδώ έχω χρησιμοποιήσει μόνο δύο αισθητήρες, αλλά μπορείτε πάντα να προσθέσετε περισσότερους. Μπορείτε να συνδέσετε όλες τις αχρησιμοποίητες ακίδες του WEMOS στις καρφίτσες κεφαλίδας και στη συνέχεια να συνδέσετε εξωτερικά περισσότερους αισθητήρες για να αξιοποιήσετε στο έπακρο τον αισθητήρα. Μπορείτε να προσθέσετε έναν αισθητήρα καρδιάς και στη συνέχεια να χτυπάτε τον παππού και τον παππού σας κάθε ώρα και να τον προσθέτετε στη βάση δεδομένων ή ίσως να προσθέτετε πολλαπλούς αισθητήρες θερμοκρασίας. Μπορείτε να συνεχίσετε να προσθέτετε έως ότου το WEMOS υποστηρίζεται ή η μπαταρία μπορεί να το χειριστεί.

Για αυτό πρόκειται. Φροντίστε τους παππούδες σας, όπως λένε, "Η αγάπη των παππούδων δεν θα γεράσει ποτέ".

ΕΝΗΜΕΡΩΣΗ μετά τη χρήση: Έτσι έβαλα τη γιαγιά μου να χρησιμοποιήσει τη συσκευή για μια εβδομάδα. Είπε ότι η συσκευή μπαίνει ενδιάμεσα μερικές φορές, αλλά έχει συνηθίσει τώρα. Ιδού λοιπόν τι έμαθα από μια εβδομάδα χρήσης του.

• Ο εντοπισμός πτώσης λειτουργεί τέλεια. Έλαβα ειδοποιήσεις όταν γλίστρησε δύο φορές την τελευταία εβδομάδα. Υπάρχουν στιγμές που υπάρχει ψευδής συναγερμός, οπότε ίσως αλλάξει το κατώφλι να βοηθήσει.
• Τα δεδομένα θερμοκρασίας σώματος είναι τέλεια.
• Ένα άλλο πρόβλημα είναι ότι η μπαταρία εξαντλείται γρήγορα με την μπαταρία μου 300mAH !. Δοκιμάστε να χρησιμοποιήσετε μεγαλύτερες μπαταρίες για να αυξήσετε το χρόνο χρήσης, αλλά βεβαιωθείτε ότι το βάρος της συσκευής δεν αλλάζει πολύ.

Σημείωση:

Αυτό είναι το πρώτο μου διδακτικό, είμαι σίγουρος ότι υπάρχουν λάθη που έχω αγνοήσει. Παρακαλώ σχολιάστε παρακάτω αν βρείτε και μη διστάσετε να ρωτήσετε τυχόν αμφιβολίες. Θα προσπαθήσω να απαντήσω το συντομότερο.