বেসিক বেল্ট রেসপিরেশন সেন্সর: Ste টি ধাপ

2024 লেখক: John Day | [email protected]. সর্বশেষ পরিবর্তিত: 2024-01-30 08:02

বায়োসেন্সিং বিশ্বে, শ্বাস -প্রশ্বাস পরিমাপ করার অনেক উপায় রয়েছে। নাসারন্ধ্রের চারপাশের তাপমাত্রা পরিমাপ করার জন্য কেউ থার্মিস্টার ব্যবহার করতে পারে, কিন্তু তারপর আবার হয়তো আপনি নাকে কোন অদ্ভুত প্রয়োগ করতে চান না। কেউ একটি বেল্টের সাথে একটি অ্যাক্সিলরোমিটার সংযুক্ত করতে পারে যা উপরে এবং নীচে চলে যায়, তবে বিষয়টি সম্ভবত শুয়ে থাকা উচিত বা অন্যথায় চলবে না। যদিও এই মৌলিক, নমনীয় ব্যান্ড বেল্ট শ্বাস -প্রশ্বাস সেন্সরটির ত্রুটি রয়েছে (সংকেত প্রতিক্রিয়া অন্যান্য পদ্ধতির মতো নির্ভুল নয়), এটি ভাল যদি আপনার বিষয় কেবল স্ট্র্যাপ করতে চায় এবং যা করতে চায় তা করতে চায়। পরিমাপ করা হচ্ছে। এখানে একটি মৌলিক শ্বসন সেন্সরের একটি উদাহরণ, যা একটি নমনীয় বেল্টের ভিতরে বাস করার জন্য যা আপনি বুকের চারপাশে বেঁধে রাখেন। যখন প্রশ্নে বুকটি প্রসারিত হয় এবং ফুসফুসে শ্বাস -প্রশ্বাসের মাধ্যমে সংকুচিত হয়, তখন প্রসারিত রাবার কর্ডের একটি অন্তর্ভুক্ত অংশের প্রতিরোধের পরিবর্তন হয়। আরও কয়েকটি উপাদান ব্যবহার করে, আমরা এটি আপনার আরডুইনো দ্বারা লাইভ পড়া এনালগ সিগন্যালে অনুবাদ করতে পারি। ভোল্টেজ ডিভাইডার সার্কিট শেখার জন্য খুব প্রয়োজনীয় এবং সহজ জাদুর মাধ্যমে এটি করা হয়েছে।

সতর্কতা: আমরা শুরু করার আগে, আপনার জানা উচিত যে পরীক্ষিত এবং অস্থিতিশীল বায়োসেন্সিং সরঞ্জামগুলিতে সর্বদা বিপদের ঝুঁকি থাকে! ব্যাটারি শক্তির উৎস দিয়ে এই সার্কিটটি পরীক্ষা করে তৈরি করুন- আপনার ক্ষতি হবে না তা নিশ্চিত করার জন্য এই সার্কিটটি কীভাবে তৈরি করা যায় তা দেখানোর জন্য আমি সবকিছু করব, তবে যে দুর্ঘটনাগুলি ঘটতে পারে তার জন্য আমি কোনও দায়বদ্ধতা গ্রহণ করি না। সাধারণ বুদ্ধি ব্যবহার করুন এবং আপনার বুকে কিছু লাগানোর আগে মাল্টিমিটার দিয়ে আপনার সার্কিটটি সর্বদা পরীক্ষা করুন।

ধাপ 1: আপনার কি প্রয়োজন হবে

1) এনালগ ইনপুট সহ যেকোন মাইক্রোকন্ট্রোলার কাজ করবে, কিন্তু এই উদাহরণে আমি একটি Arduino Uno ব্যবহার করব। আপনার যদি একটি প্রয়োজন হয় তবে আপনি এটি অ্যাডাফ্রুট বা স্পার্কফুন থেকে পেতে পারেন।

2) পরিবাহী রাবার কর্ড এই আশ্চর্যজনক কর্ড একটি পরিবর্তনশীল প্রতিরোধক হিসাবে কাজ করবে, এবং এটি প্রসারিত বা মুক্তি হিসাবে প্রতিরোধের পরিবর্তন হবে। অ্যাডাফ্রুট থেকে পাওয়া যায়, অথবা রোবটশপে প্রি-অ্যাটাচড মেটাল এন্ডিংস সহ চমৎকার দৈর্ঘ্য রয়েছে

3) একটি মাল্টিমিটার

4) একটি LED

5) একটি 1K প্রতিরোধক

6) একটি টান-ডাউন প্রতিরোধক (আমরা এর মূল্য কি তা পরে বের করব!)

7) ডাক্ট টেপ

8) একটি গর্ত মুষ্ট্যাঘাত বা কাঁচি জোড়া

9) জাম্পার তার

10) একটি ব্রেডবোর্ড

11) 2 অ্যালিগেটর ক্লিপ

দয়া করে মনে রাখবেন যে সমস্ত বায়োসেন্সিং সরঞ্জামের মতো, এই প্রকল্পটি সবচেয়ে নিরাপদ যদি আপনার আরডুইনো ব্যাটারি থেকে চালিত হয়।

এই প্রকল্পটি সম্পন্ন করতে আপনার প্রয়োজনও হতে পারে:

· সোল্ডারিং লোহা এবং ঝাল

· গরম আঠা বন্দুক

· তারের snips

· ওয়্যার স্ট্রিপার

· সাহায্যকারী

· ভাইস, ক্রিম্প টুল, বা প্লেয়ারের একটি বড় জোড়া

· 2 বা তার বেশি Ringed Crimp Terminals

ধাপ 2: কর্ড কাটা, এবং পরিবাহী টার্মিনাল সংযুক্ত করুন

যদিও আপনি এই পরীক্ষার জন্য 2 "-8" থেকে যেকোনো দৈর্ঘ্যের রাবার কর্ড ব্যবহার করতে পারেন, তবে ছোট দৈর্ঘ্যের রাবার সস্তা এবং কাজটি সম্পন্ন করার জন্য আপনার আসলে কোন বড় পরিমাণের প্রয়োজন নেই। আপনি যদি লম্বা রাবার কিনে থাকেন তাহলে আমি 4”দৈর্ঘ্য কাটার সুপারিশ করব। এই দৈর্ঘ্যটি কেটে নিন এবং উভয় প্রান্তে একটি পরিবাহী সমাপ্তি সংযুক্ত করার জন্য প্রস্তুত হন।

একটি টার্মিনাল সংযোগকারী নিন, যেমন তাদের মধ্যে একটি উপরের ছবি, এবং পরিবাহী রাবার কর্ডের এক প্রান্ত আপনার টার্মিনাল সংযোগকারীগুলির একটির মধ্যে আটকে রাখুন এবং শেষটিকে একসাথে চাপুন। আপনি এটি করার জন্য একটি ভাইস বা আপনার তারের স্ট্রিপারগুলির শেষগুলি ব্যবহার করতে পারেন, তবে টার্মিনালটিকে খুব শক্তভাবে স্কুইশ না করার জন্য সতর্ক থাকুন যাতে আপনি স্ন্যাপ বা আপনার রাবার কাটতে না পারেন! যদি আপনি এটি করতে পরিচালনা করেন, এবং কর্ডটি কেটে যায়, অন্য টার্মিনাল সংযোগকারী দিয়ে আবার চেষ্টা করুন। এই কৃতিত্ব অর্জনের জন্য আপনার এখনও প্রচুর দৈর্ঘ্য থাকা উচিত। যদি এটি 2 "এর চেয়ে ছোট হয় তবে আপনার সম্ভবত নতুন 4" দৈর্ঘ্যের সাথে আবার চেষ্টা করা উচিত। চিন্তা করবেন না, আপনি পেয়ে যাবেন! একবার আপনি এটি একদিকে সম্পন্ন করলে, উজ্জ্বল! অন্য দিকে একই পদ্ধতি পুনরাবৃত্তি করুন. এখন আপনার কাজ শেষ!

এখন আপনার প্রতিটি প্রান্তে একটি উপযুক্ত টার্মিনাল সহ একটি পরিবাহী রাবার কর্ড রয়েছে। মাল্টিমিটারের সাহায্যে এই কর্ডের রেঞ্জগুলি পরিমাপ করা যাক।

ধাপ 3: আপনার প্রতিরোধ পরিমাপ করুন

আপনার মাল্টিমিটারের ডায়ালটি ওহম প্রতীক (Ω) এ ঘুরিয়ে দিন এবং আপনার মাল্টিমিটারের লাল এবং কালো উভয় প্রান্তকে আপনার পরিবাহী কর্ডের উভয় পাশে আটকে দিন।

আপনি যদি এখনও নিশ্চিত না হন যে কিভাবে আপনার মাল্টিমিটার ব্যবহার করবেন, তাহলে আপনি লেডি অ্যাডা থেকে এই টিউটোরিয়ালটি সতেজ করতে পারেন।

যদিও আপনি যখন এটি পরিমাপ করছেন তখন সংখ্যাটি কিছুটা লাফিয়ে উঠতে পারে, এই সংখ্যাগুলি আপনাকে একটি ধারণা দেয় যে যখন এটি বিশ্রামে থাকে তখন কর্ডের প্রতিরোধ ক্ষমতা কত। আপনার সেরা অনুমান গ্রহণ করে, আপনার কর্ডের বিশ্রাম প্রতিরোধ লিখুন, তারপর এটিকে 10 এর নিকটতম গুণে গোল করুন (যেমন: 239 = 240, 183 = 180)

এখন, এক হাত দিয়ে মাল্টিমিটার প্রোবগুলি ঠিক করার জন্য সাবধানতা অবলম্বন করুন, আপনার অন্য হাতটি আলতো করে দড়িতে টানতে ব্যবহার করুন। আপনি কেবলমাত্র এই জিনিসটি প্রসারিত করতে পারেন যতক্ষণ না এটি তার মূল দৈর্ঘ্যের প্রায় 50% -70%, তাই খুব বেশি টানবেন না! আপনার মাল্টিমিটারে প্রতিরোধের মানগুলি কীভাবে পরিবর্তিত হয়েছে তা পর্যবেক্ষণ করুন। যেতে দিন, এবং এই প্রক্রিয়াটি কয়েকবার পুনরাবৃত্তি করুন যাতে প্রতিরোধের সর্বনিম্ন থেকে সর্বোচ্চ পর্যন্ত যায়। আপনি এটিকে প্রসারিত করার সাথে সাথে প্রতিরোধ ক্ষমতা বৃদ্ধি পায় কারণ রাবারের কণাগুলি আরও দূরে সরানো হয়। একবার শক্তি বের হয়ে গেলে, রাবারটি আবার সঙ্কুচিত হয়ে যাবে, যদিও তার মূল দৈর্ঘ্যে ফিরতে এক বা দুই মিনিট সময় লাগে। এই শারীরিক সীমাবদ্ধতার কারণে এই প্রসারিত কর্ডটি সত্যিকারের রৈখিক সেন্সর নয়, তাই এটি আশ্চর্যজনকভাবে সুনির্দিষ্ট নয় তবে আপনার সেন্সর নির্মাণে এটির সাথে কাজ করার উপায় রয়েছে। কর্ডটিকে আরও একবার তার সর্বাধিক প্রসারিত করুন, এবং আপনার রাবার কর্ডের উভয় পাশে মাল্টিমিটার প্রোবের প্রতিটি প্রান্তের সাথে, প্রতিরোধের মানটি লিখুন, আরও একবার 10 এর সবচেয়ে বেশি গুণে গোল করুন।

ধাপ 4: অ্যাক্সেল বেঞ্জ সূত্র

আমরা একটি সাধারণ ভোল্টেজ ডিভাইডিং সার্কিট ব্যবহার করতে যাচ্ছি যাতে শ্বাসযন্ত্রের সেন্সর হিসাবে প্রসারিত কর্ডের পরিবর্তনশীল প্রতিরোধকে ব্যবহার করা যায়। আপনি যদি ভোল্টেজ বিভাজন সার্কিট সম্পর্কে আরও জানতে চান, এটি মূলত সিরিজের কয়েকটি প্রতিরোধক যা একটি বড় ভোল্টেজকে ছোট আকারে পরিণত করে। আপনার ব্যবহৃত প্রতিরোধকগুলির মানগুলির উপর নির্ভর করে, আপনি আপনার 5V কে আপনার Arduino থেকে একটি টান-ডাউন প্রতিরোধক দিয়ে নিজের বড় বা ছোট অংশে কাটাতে পারেন, যা এনালগ রিডের জন্য দরকারী। আপনি যদি ভোল্টেজ ডিভাইডিং সার্কিটের পেছনের গণিত সম্পর্কে আরও জানতে চান, তাহলে স্পার্কফুনে চমৎকার টিউটোরিয়ালটি দেখুন।

যদিও আমরা জানি যে সার্কিটে প্রথম প্রতিরোধকের মান (স্ট্রেচ সেন্সর) ধ্রুবক প্রবাহে থাকবে, আমাদের যতটা সম্ভব সুন্দর এবং বৈচিত্র্যপূর্ণ সংকেত পেতে পুল-ডাউন রোধকের সঠিক প্রতিরোধের মান ব্যবহার করতে হবে। ।

শুরু করতে, এক্সেল বেঞ্জ সূত্রটি ব্যবহার করুন:

পুল-ডাউন-রোধ = স্কয়াররুট (Rmin * Rmax)

সুতরাং যদি আপনার প্রসারিত কর্ডের সর্বনিম্ন মান 130ohms হয়, এবং সর্বাধিক 240ohms হয়

পুল-ডাউন রেসিস্টার = স্কয়াররুট (130*240)

পুল-ডাউন প্রতিরোধক = স্কয়াররুট (31200)

পুল-ডাউন প্রতিরোধক = 176.635217327

সুতরাং এখন আপনার প্রতিরোধক সংগ্রহের দিকে নজর দেওয়া উচিত এবং আপনার সেরা কেস প্রতিরোধক "আপাতত" কী তা খুঁজে বের করা উচিত। আপনার যদি কেবল এলোমেলো বিট এবং ববগুলির সংগ্রহ থাকে তবে এই প্রতিরোধক রঙের ব্যান্ড ক্যালকুলেটর আপনার পক্ষে সহায়ক হতে পারে। এই প্রতিরোধককে বলপার্ক করা ঠিক হতে পারে, সম্ভবত আপনার হাতে নিখুঁত প্রতিরোধক নেই। যখন আপনি সার্কিটটি ব্যবহার করছেন তখন আপনি হয়তো দেখতে পাবেন যে আপনাকে অন্য একটির জন্য এটি অদলবদল করতে হবে, কিন্তু এটি আপনাকে খেলা শুরু করার জন্য একটি দুর্দান্ত সূচনা দেবে।

অবশেষে, আমি সংখ্যাটিকে 10 এর নিকটতম গুণে পরিণত করি।

নিচে টান প্রতিরোধক = 180ohms।

ধাপ 5: আপনার ব্রেডবোর্ড প্রস্তুত করুন

জাম্পার তার ব্যবহার করে, আপনার রুটিবোর্ডে আপনার পাওয়ার রেলের সাথে Arduino এর 5v পিন সংযুক্ত করুন, এবং তারপর আপনার রুটিবোর্ডের গ্রাউন্ড রেলের সাথে একটি GND পিন সংযুক্ত করুন।

আমি আরডুইনো থেকে 5V আঁকতে পছন্দ করি কারণ এটি নিশ্চিত করে যে এনালগ পিনগুলিতে আপনাকে খুব বেশি ভোল্টেজ পাঠানোর বিষয়ে চিন্তা করতে হবে না। আপনি 3v3 ভোল্টেজ পিন ব্যবহার করতে পারেন, কিন্তু আমি 5v ব্যবহার করে একটি ভাল সংকেত পেয়েছি।

আপনার পুল-ডাউন প্রতিরোধককে মাটিতে সংযুক্ত করুন।

আপনার এলিগেটর ক্লিপ দুটি নিন এবং আপনার ভেরিয়েবল রেজিস্ট্যান্স স্ট্রেচি কর্ডের উভয় পাশে টার্মিনালে ক্লিপ করুন। এই এলিগেটর ক্লিপগুলির একটি প্রান্ত 5v রেলের সাথে সংযুক্ত করুন। ডায়াগ্রামে প্রদর্শিত কনফিগারেশনে অন্য অ্যালিগেটর ক্লিপটিকে তারের সাথে সংযুক্ত করুন।

আপনার পুল-ডাউন রোধক এবং আপনার পরিবাহী প্রসারিত কর্ডের "অন্যান্য" প্রান্তগুলি সংযুক্ত রয়েছে তা নিশ্চিত করার জন্য, এখন একটি এনালগ পিন (আসুন A0 ব্যবহার করুন) থেকে এই দুটি সংযোগ পয়েন্টের কেন্দ্রে একটি জাম্পার তার সংযুক্ত করুন।

অবশেষে, আপনার Arduino এর 9 টি পিন করার জন্য 1k রোধের সাথে একটি LED সংযুক্ত করুন।

ধাপ 6: আপনার Arduino প্রোগ্রাম করুন

দ্রষ্টব্য: আমি শুধু দেখেছি যে GitHub ব্যবহারকারীরা Non0Mad আমার কোডে উন্নতি করেছে! (ধন্যবাদ) এই কোডটি চেষ্টা করুন যদি আপনি পছন্দ করেন:

আপনি যদি আমার তৈরি একটিটি চেষ্টা করে দেখতে চান তবে আপনার Arduino এ সংযুক্ত "RespSensorTest.ino" স্কেচটি চালান।

উন্মুক্ত ধাতুকে স্পর্শ না করার বিষয়ে সতর্ক থাকুন, আপনার দুটি অ্যালিগেটর ক্লিপ নিন এবং রাবার ব্যান্ডটি প্রসারিত করুন। আপনি প্রসারিত হিসাবে LED ফেইড ভিতরে এবং বাইরে দেখুন। আপনার সিরিয়াল মনিটর খুলুন এবং আপনার এনালগ ভোল্টেজ পরিবর্তন দেখুন। যদি আপনি বিবর্ণ মান বা আপনার সংখ্যায় খুশি না হন, তাহলে আপনি কয়েকটি জিনিস চেষ্টা করতে পারেন:

1) অন্য একটি পুল-ডাউন রেসিস্টর মানকে অদলবদল করার চেষ্টা করুন যা আপনার ব্যবহৃত শেষের মতো। এটি কি একটি ইতিবাচক পার্থক্য তৈরি করে? (এটি এটি করার সেরা উপায়)

2) আপনি যদি সত্যিই LED করতে চান, তাহলে স্কেলভ্যালু ভেরিয়েবলের সাথে ফিডলিং করার চেষ্টা করুন যাতে আপনি সেভাবে আরও ভাল পরিসর তৈরি করতে পারেন। (এটি এটি করার সবচেয়ে সহজ উপায় হতে পারে)

একবার আপনি আপনার সংখ্যা এবং LED গ্লো নিয়ে যথেষ্ট খুশি হয়ে গেলে, আপনার বুকে পরিধান করার জন্য একটি মডেল প্রোটোটাইপ করার সময় এসেছে! আপনার Arduino বন্ধ করুন এবং পরবর্তী পদক্ষেপের জন্য ব্রেডবোর্ডে শক্তি নিষ্ক্রিয় করুন।

ধাপ 7: একটি প্রোটোটাইপ রেসপিরেশন ব্যান্ড তৈরি করুন

একটি প্রোটোটাইপ ব্যান্ড তৈরির দ্রুততম উপায় হল ডাক্ট টেপ দিয়ে একসাথে কিছু জিগ করা। ডাক্ট টেপের একটি লম্বা স্ট্রিপ নিন (প্রায় 30”-36” সর্বাধিক আবৃত হওয়া উচিত, কিন্তু শেষ পর্যন্ত এটি আপনার বুকের পরিধি) এবং এটি ভাঁজ করুন যাতে চটচটে দিকগুলি নিজের সাথে লেগে থাকে। আপনার নালী টেপ ফালা উভয় দিকে ছিদ্র খোঁচা, তাই এটি একটি বেল্ট অনুরূপ।

টার্মিনালগুলিকে সুরক্ষিত করার জন্য স্ক্রুগুলি ব্যবহার করুন যা আপনি আপনার সেন্সরের জন্য তৈরি করেছেন, এবং আপনার বুকে জুড়ে পরা একটি লুপের সাথে আপনার লম্বা টুকরো টেপটি সংযুক্ত করুন। আপনি নিশ্চিত করতে চান যে আপনার "বেল্ট" আপনার বা আপনার সাবজেক্টের সোলার প্লেক্সাস জুড়ে বেশ মানানসই, কিন্তু নিশ্চিত করুন যে কর্ডটি প্রসারিত করার জন্য আগত শ্বাসের জন্য পর্যাপ্ত জায়গা আছে।

অবশেষে, আপনার অ্যালিগেটর ক্লিপগুলিকে পুনরায় সংযুক্ত করুন এবং পরিবাহী প্রসারিত কর্ডের শেষ থেকে প্রতিটি জাম্পারগুলিকে আবার রুটিবোর্ডে রাখুন। আমরা এখন প্রোটোটাইপ পরীক্ষা করার জন্য প্রস্তুত!

ধাপ 8: প্রোটোটাইপ পরীক্ষা করুন

আরডুইনো চালু করুন এবং আগের স্কেচগেইনটি চালান। কিভাবে সেই এনালগ মানগুলি করছে? আপনি কি আপনার নিsশ্বাসের সাথে ডেটার একটি চমৎকার রেজোলিউশন পাচ্ছেন? আপনি যখন শ্বাস -প্রশ্বাস নিচ্ছেন তখন কি এলইডি -তে আলোর চমৎকার পার্থক্য আছে? যদি না হয়, তাহলে আপনার পুল-ডাউন রেসিস্টারটি কাছাকাছি মানের জন্য অদলবদল করার চেষ্টা করুন যাতে আপনি যে মানগুলি পড়েন তা আরও ভাল হয় কিনা।

যখন আপনি আদর্শ টান-ডাউন রোধে স্থির হয়ে যান, আনন্দ করুন! আপনার সার্কিট সম্পূর্ণ, আপনার শ্বাস -প্রশ্বাস রেকর্ড করা হচ্ছে, এবং LED আনন্দের সাথে আপনার শ্বাস অনুসরণ করবে।

আদর্শভাবে আপনি বা অন্য কেউ অবশেষে আপনার জন্য একটি ব্যান্ড সেলাই করতে পারবেন অ-পরিবাহী সিন্থেটিক ফ্যাব্রিকের মধ্যে এটির মধ্যে কিছুটা প্রসারিত এবং একটি ডি-রিং বেল্ট শক্ত করার জন্য। (ভেলক্রো একটি ফাস্টেনার হিসাবে ঠিক আছে কিন্তু এটি পোশাক এবং সোয়েটারের সাথে কখনও কখনও একটি সম্পূর্ণ জগাখিচুড়ি।) আপনি নিরাপদে এই ব্যান্ডে পরিবাহী কর্ড সেলাই করতে পারেন, আসলে বৃত্তাকার টার্মিনালগুলি একটি ফ্যাব্রিকের সাথে বেঁধে রাখা দুর্দান্ত। অ্যালিগেটর ক্লিপের চেয়ে কিছুটা বেশি স্থায়ী কিছুর জন্য, আপনি কেবল টার্মিনাল সংযোগকারীদের প্রান্তে কয়েকটি খুব দীর্ঘ মাল্টি-স্ট্র্যান্ডেড তারগুলি সোল্ডার করতে পারেন এবং এগুলি আপনার সার্কিটে সংযুক্ত করতে পারেন।