IOT yordamida kiyiladigan sog'liqni saqlash tizimi: 8 qadam

2024 Muallif: John Day | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2024-01-30 13:24

Hozirgi ishda datchiklar o'ralgan

kiyiladigan palto va u foydalanuvchining harorati, EKG, pozitsiyasi, qon bosimi va BPM ni o'lchaydi va uni ThingSpeak serveri orqali yuboradi. U o'lchangan ma'lumotlarning grafik tasvirini ko'rsatadi. Ma'lumotni o'zgartirish Arduino -ning asosiy yadro boshqaruvchisi tomonidan amalga oshiriladi. Qachon sensorlar o'lchanadi, Arduino dasturni ishga tushiradi, shuningdek ThingSpeak API kaliti dasturga kiritiladi.

1 -qadam: Komponentlar hisobga olinadi

1. Arduino UNO

2. LM75 (harorat sensori)

3. AD8232 (EKG sensori)

4. HW01 (puls sensori)

5. ESP8266 (Wi-Fi moduli)

6. Ikkilik simlar

7. Nosozliklarni tuzatish uchun USB kabeli

8. 4 (9v) lityum ionli batareyalar to'plami

9. Yomg'ir paltosi

10. Paxta qutisi (25X25 sm)

11. 2 tayoq bilan yopishtiruvchi qurol.

2 -qadam: LM75 va Arduino -ni ulash

LM75 Arduino bilan I2C protokolini o'z ichiga oladi. Shunday qilib, harorat sezgir va u raqamli konvertorli 9 bitli delta sigma analogdan raqamli ma'lumotlarga aylanadi. LM75 aniqligi tufayli foydalanuvchi haroratini o'lchash uchun ishlatiladi. Sensorning o'lchamlari 9 bit va 7 bitli qulli manzilga ega. Shunday qilib, ma'lumotlar formati qul manzili bilan ikkitasini to'ldiradi. LM75 sensorining ish chastotasi 400 kHz. LM75 shovqinli muhitda aloqa ishonchliligini oshirish uchun past o'tkazgichli filtrni o'z ichiga oladi.

Arduino pin A4 va A5 ikkita simli interfeysli aloqani o'z ichiga oladi, shuning uchun u LM75 ning SDA va SCL piniga ulanadi.

LM75 ------ ARDUINO

SCL ---- A5 (analog analog)

SDA ---- A4 (Analog IN)

VCC ---- 3.3V

GND ---- GND

3 -qadam: Puls moduli va Arduino o'rtasidagi aloqa

Bu ishda puls sensori ishlatiladi. Pulse sensori - bu yaxshi ishlab chiqilgan Plug and Play sensori bo'lib, u orqali foydalanuvchi yurak urish tezligi yoki puls tezligi haqidagi ma'lumotlarni olishi va uni xohlagan joyiga etkazib berishi mumkin.

Puls sensori Arduino Uno kartasiga quyidagicha ulanadi: + 5V va - GND S tO A0 ga. LCDni Arduino Uno kartasiga quyidagicha ulang: VSS dan +5V gacha va VDD dan GND gacha va RSdan 12 ga va RW dan GND ga va E dan D11 va D4gacha D5 va D5 dan D4 gacha va D6 dan D3 gacha va D7 dan D2 gacha va A/VSS ga +5V va K/VDD - GND. 10K potentsiometrni LCD ga quyidagicha ulang: Ma'lumotlar v0 va VCC +5V ga. LEDni Arduino -ga quyidagicha ulang: LED1 (RED, miltillovchi pin) D13 ga va LED2 (Yashil, pasayish tezligi) D8 ga.

Pulse sensori ------ Arduino

VSS ------ +5V

GND ------ GND

S ----- A0

Sensor teriga tegsa, sensordagi LED yonadi.

4 -qadam: EKG sensori va Arduino o'rtasidagi aloqa

AD8232 EKG sensori Arduino bilan bog'langan va elektrodlar chap qo'l, o'ng qo'l va o'ng oyoqqa joylashtirilgan. Bunda o'ng oyoq haydovchisi kontaktlarning zanglashiga olib keladi. Yurakning elektr faolligini o'lchaydigan elektrodlardan uchta kirish bor va u LED bilan ko'rsatiladi. Shovqinni kamaytirish uchun asboblar kuchaytirgichi (BW: 2KHz) ishlatiladi va harakat artefaktlari va elektrodning yarim hujayra potentsialini pasaytirish uchun ikkita yuqori o'tkazgichli filtr ishlatiladi. AD8232 uchta elektrod konfiguratsiyasi sifatida tuzilgan.

ULANISH: Chap qo'l elektrod AD8232 +IN piniga, o'ng qo'l elektrod AD8232 -IN piniga, o'ng oyoq teskari aloqa -AD8232 RLDFB piniga ulangan. Sensorni AC yoki DC doimiy ravishda o'chiradi. Buning uchun AC ishlatiladi. LO-pin Arduino analog piniga (11) ulangan va LO+ pin Arduino analog piniga (10) ulangan va elektrodlardan chiqish Arduino A1 piniga ulangan.

EKG sensori ------ Arduino

LO- ------ Analog pin (11)

LO+ ------ Analog pin (10)

Chiqish ------ A1

Bemor tanasiga joylashtirilgan elektrodlar terining elektro potentsialining kichik o'zgarishlarini aniqlaydi, yurak urish paytida depolarizatsiya qilinadi, yurak urishi paytida an'anaviy uch karra EKGdan farqli o'laroq, bemorlarning oyoq -qo'llari va ko'kragiga elektrodlar joylashadi. EKG signalini o'lchashda g'ayritabiiy sharoitda PR oralig'i va QR intervalining fazasi va amplitudasining davomiyligi o'zgaradi. Anormalliklar Arduino dasturida aniqlangan.

EKGning normal parametrlari G'ayritabiiy EKG parametrlari

P to'lqin 0.06-0.11 <0.25 ------------------------------------------- --------- Yassi yoki teskari T to'lqinlari koronar ishemiya

QRS kompleksi <0.12 0.8-1.2 ------------------------------------------- ------- QRS Bundle filial blokining ko'payishi

T to'lqin 0.16 <0.5 --------------------------------------------- ------------------ PR-AV blokining ko'payishi

QT oralig'i 0.36-0.44 --------------------------------------------- -------------- QT oralig'idagi qisqa giperkalsemiya

PR oralig'i 0.12-0.20 --------------------------------------------- ------ Uzoq PR, QRS kengligi, QT qisqa giperkalemiya

EKG signalidagi anormalliklarni ko'rsatadi, bu Arduino kodlash tizimiga kiritiladi va anomaliyalar paydo bo'lganda u ma'lum mobil raqamlariga ogohlantirish xabari sifatida yuboriladi. Bizda dasturga kiritilgan alohida kutubxona fayli bor

5-qadam: Wi-Fi moduli va Arduino interfeysi

ESP8266 Wi-Fi moduli-bu IoT-ning so'nggi nuqtalarini ishlab chiqish uchun ishlatilishi mumkin bo'lgan arzon narxlardagi mustaqil simsiz qabul qiluvchi. ESP8266 Wi-Fi moduli o'rnatilgan ilovalarga Internetga ulanish imkonini beradi. U server/mijoz bilan bog'lanish uchun TCP/UDP aloqa protokolidan foydalanadi. ESP8266 Wi-Fi moduli bilan bog'lanish uchun mikrokontroller AT buyruqlar to'plamidan foydalanishi kerak. Mikrokontroller ESP8266-01 Wi-Fi moduli bilan UART yordamida Baud tezligini aniqlaydi (standart 115200).

QAYDLAR:

1. ESP8266 Wi-Fi moduli Arduino IDE yordamida dasturlashtirilishi mumkin va buning uchun Arduino IDE-ga bir nechta o'zgartirishlar kiritish kerak. Birinchidan, Arduino IDE va Qo'shimcha taxtalar menejerining URL manzillari bo'limidagi Fayl -> Preferences -ga o'ting. Endi asboblar -> taxta -> taxtalar menejeri -ga o'ting va qidiruv maydonida ESP8266 -ni qidiring. ESP8266 hamjamiyati tomonidan ESP8266 -ni tanlang va O'rnatish -ni bosing.

2.. ESP8266 moduli 3.3V quvvat manbasida ishlaydi va bundan kattaroq narsa, masalan, 5V, SoC -ni o'ldiradi. Shunday qilib, ESP8266 ESP-01 modulining VCC va CH_PD pinlari 3.3V quvvat manbaiga ulangan.

3. Wi-Fi moduli ikkita ish rejimiga ega: dasturlash rejimi va oddiy rejim. Dasturlash rejimida siz dasturni yoki dasturiy ta'minotni ESP8266 moduliga yuklashingiz mumkin va Oddiy rejimda yuklangan dastur yoki proshivka normal ishlaydi.

4. Dasturlash rejimini yoqish uchun GPIO0 pinini GND ga ulash lozim. O'chirish sxemasida biz GPIO0 piniga SPDT kalitini uladik. SPDT tugmachasini almashtirish ESP8266 -ni Dasturlash rejimi (GPIO0 GND -ga ulangan) va oddiy rejim (GPIO0 GPIO -pin vazifasini bajaradi) o'rtasida almashtiradi. Shuningdek, RST (Reset) dasturlash rejimini yoqishda muhim rol o'ynaydi. RST pin faol LOW pinidir va shuning uchun u GND tugmachasi orqali ulanadi. Shunday qilib, tugma bosilganda, ESP8266 moduli tiklanadi.

Ulanish:

ESP8266 modulining RX va TX pinlari Arduino kartasidagi RX va TX pinlariga ulangan. ESP8266 SoC 5V ga toqat qilolmagani uchun, Arduino -ning RX -pinasi 1KΩ va 2.2KΩ rezistordan tashkil topgan darajali konvertor orqali ulanadi.

Wi-Fi moduli ------ Arduino

VCC ---------------- 3.3V

GND ---------------- GND

CH_PD ---------------- 3.3V

RST ---------------- GND (Odatda ochiq)

GPIO0 ---------------- GND

TX ---------------- Arduino TX

RX ----------------- Arduino RX (darajali konvertor orqali)

Ulanish va sozlashdan so'ng:

Dasturlash rejimida ESP8266 (GPIO0 GND ga ulangan), Arduino -ni tizimga ulang. ESP8266 moduli yoqilgandan so'ng, RST tugmasini bosing va Arduino IDE -ni oching. Kengash variantlarida (Asboblar -> Kengash) "Umumiy ESP8266" kartasini tanlang. IDE -da tegishli port raqamini tanlang. Endi, Blink eskizni oching va LED pinini 2 ga o'zgartiring. Bu erda 2 - ESP8266 modulining GPIO2 pinini bildiradi. Yuklashni yuklamasdan oldin GPIO0 GND ga ulanganligiga ishonch hosil qiling va keyin RST tugmasini bosing. Yuklash tugmachasini bosing va kodni yig'ish va yuklash uchun biroz vaqt ketadi. Taraqqiyotni IDE ning pastki qismida ko'rishingiz mumkin. Dastur muvaffaqiyatli yuklanganidan so'ng, GPIO0 ni GND dan olib tashlashingiz mumkin. GPIO2 ga ulangan LED yonadi.

6 -qadam: Dastur

Dastur LM75, Pulse moduli, EKG sensori va Wi-Fi modulini Arduino-ga ulash uchun mo'ljallangan

7 -qadam: ThingSpeak serverini sozlash

ThingSpeak - bu ilovalar platformasi. narsalar Interneti. Bu MATLAB tahliliga ega bo'lgan ochiq platforma. ThingSpeak sensorlar tomonidan to'plangan ma'lumotlar atrofida dastur yaratishga imkon beradi. ThingSpeak-ning xususiyatlariga quyidagilar kiradi: real vaqtda ma'lumotlarni yig'ish, ma'lumotlarni qayta ishlash, vizualizatsiya, ilovalar va plaginlar

ThingSpeak markazida ThingSpeak kanali bor. Ma'lumotni saqlash uchun kanal ishlatiladi. Har bir kanalda har qanday ma'lumot uchun 8 ta maydon, 3 ta joylashuv maydoni va 1 ta holat maydoni mavjud. Agar sizda ThingSpeak kanali bo'lsa, siz ma'lumotlarni kanalda e'lon qilishingiz, ThingSpeak -ga ma'lumotlarni qayta ishlashingiz va keyin arizangizdan ma'lumotlarni olishini so'rashingiz mumkin.

QADAMLAR:

1. ThingSpeak -da hisob yarating.

2. Yangi kanal yarating va unga nom bering.

3. Va 3 ta faylni yarating va har bir topshirilgan nomini ko'rsating.

4. ThingSpeak kanal identifikatoriga e'tibor bering.

5. API kalitiga e'tibor bering.

6. ESP8266 ma'lumotlarini uzatish uchun uni Dasturda aytib o'ting.

7. Endi ma'lumotlarni tasavvur qiling.

8 -qadam: Xulosa o'rnatish (apparat)

Loyihamizning apparat sozlamalari loyihaning barcha apparat komponentlarini o'z ichiga oladi va u bemorlarga qulay bo'lishi uchun kiyiladigan palto bilan o'raladi. Sensorli palto biz tomondan ishlab chiqarilgan va u foydalanuvchilarga xatosiz o'lchash imkonini beradi. Foydalanuvchining biologik ma'lumotlari, ma'lumotlar ThingSpeak serverida uzoq muddatli tahlil va monitoring uchun saqlanadi. Bu loyiha sog'liqni saqlash tizimiga tegishli

SOZLASH:

1. Zanjirlarni paxta qutisiga joylashtiring.

2. Yelimli tabancadan foydalanib, uni qutiga mahkamlang.

3. Batareyani Arduino VIN -ga batareyaning ijobiy terminaliga va Arduino -ning GND -ni batareyaning salbiy terminaliga ulang.

4. Keyin qutini yopishtiruvchi qurol yordamida palto ichiga mahkamlang.

Xatosiz kodlash o'rnatilgandan so'ng, dastur bajariladi va siz Senor chiqishini Arduino chiqish displeyi kabi platformada ko'rishga tayyor bo'lasiz, keyinroq ma'lumot ThingSpeak Cloud -ga veb orqali uzatiladi va biz uni butun dunyoda ko'rishga tayyor bo'lamiz. platforma. Veb -interfeys foydalanuvchiga yaxshiroq interfeys va tajribani ta'minlash uchun ma'lumotlarni vizualizatsiya qilish, boshqarish va tahlil qilishda ko'proq funktsiyalarni amalga oshirish uchun ishlab chiqilishi mumkin. Taklif qilinayotgan ishni sozlash yordamida shifokor bemorning ahvoli 24*7 ni tekshirishi mumkin va bemorning ahvolidagi keskin o'zgarishlar shifokorga yoki paramedik xodimlariga tost xabari orqali xabar qilinadi. Bundan tashqari, ma'lumot Thingspeak serverida mavjud bo'lganligi sababli, bemorning ahvolini sayyoramizning istalgan joyidan masofadan turib tekshirish mumkin. Bemorning o'tmishdagi ma'lumotlarini ko'rishdan tashqari, biz bu ma'lumotni tegishli mutaxassislar tomonidan tez tushunish va bemorning sog'lig'ini yaxshilash uchun ishlata olamiz.