GranCare: Monitor de saúde de bolso !: 8 etapas (com fotos)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:35

Então deixe-me começar, eu tenho uma avó. Ela é um pouco velha, mas super em forma e saudável. Bem, recentemente tínhamos ido ao médico para seu check-up mensal e o médico a aconselhou a caminhar todos os dias por pelo menos meia hora para manter as articulações saudáveis. Precisávamos ver o quanto ela andou. Um smartwatch teria ajudado, mas não é algo que poderíamos pagar. Não apenas passos, a avó queria ter um pequeno kit de saúde para que ela pudesse se controlar.

Então esse é o motivo pelo qual pensei em fazer este projeto.

Além disso, a queda é um dos eventos mais comuns e perigosos, e da última vez que minha avó caiu, demoramos para saber e é algo que pude detectar mais cedo, então decidi adicionar um sensor de queda também.

E para ver se minha avó pega resfriado ou febre, de início, acrescentei um sensor de temperatura para medir a temperatura corporal.

Estou me concentrando nessas coisas neste projeto. Você sempre pode adicionar mais sensores para torná-lo mais eficaz para seu uso pessoal.

Etapa 1: Coisas necessárias

• Wemos D1 mini x1 (link)
• Módulo de cartão SD x1 (link)
• Acelerômetro MPU6050 x1 (link)
• Bateria lipo 3,7v x1 (link)
• Módulo de carregamento TP4056 x1 (link)
• Sensor de temperatura DS18B20 x1 (link)
• Botão deslizante x1 (link)
• Fios

Opcional

• impressora 3d
• Parafusos de 2 mm
• Cabo de fita

Etapa 2: conectando tudo junto

Acima está o diagrama esquemático para conexão. É muito simples. Para soldar, descasquei o cabo de fita em fios individuais, pois esses fios são muito finos (28 AWG). Se você não tiver um cabo plano em volta, pode usar qualquer fio que desejar.

Eu adicionei a foto com todas as conexões feitas. Você pode ampliar a imagem e seguir as conexões também. Não se preocupe com a solda, não é muito bom, é novo para ele.

Para o sensor de temperatura, você precisa adicionar um resistor pull-up entre as linhas positiva e de sinal para fazer o sensor funcionar corretamente. Além disso, solde os cabos jumper machos nas extremidades para que você possa conectá-los aos pinos fêmeas do conector pelo lado de fora.

Fiz um invólucro para todos os componentes, pois tenho uma impressora 3D em casa. Você não tem que fazer isso. Em vez disso, você pode fazer uma caixa de papelão ou usar um pequeno recipiente para colocar todos os eletrônicos. Certifique-se de que o acelerômetro esteja preso ao corpo da caixa se você planeja fazer sua própria caixa.

Gabinete de impressão. [Opcional] Existem dois 3 arquivos. Caixa superior e inferior e interruptor. É fácil conectar o switch. Eu adicionei imagens acima, você pode seguir. Imprimi meus arquivos com preenchimento de 50% e altura de 0,2 mm. Você pode obter os arquivos da etapa original aqui se quiser alterar o design do gabinete.

Depois que tudo estiver montado, coloque o cartão SD dentro do módulo e feche o dispositivo usando dois parafusos de 2 mm de cada lado. Recuperei este parafuso do meu conjunto de servo motor sg90.

Certifique-se de que todos os fios estão devidamente soldados usando multímetro, verificando a conectividade.

Certifique-se de que todos os dispositivos estejam recebendo a tensão adequada.

Nota sobre como ligar o dispositivo. Para alimentar o aparelho usei bateria de 3,7v e é bom o suficiente, pois todo o sensor e microcontrolador wemos podem funcionar a 3v. Portanto, se você planeja usar mais sensores externos, certifique-se de que eles funcionem a 3v. Além disso, quando a bateria está prestes a morrer, o cartão SD para de funcionar, é porque a tensão não é suficiente para o módulo do cartão SD. Portanto, carregar a bateria resolve o problema. A única desvantagem é que você não poderá usar todo o potencial da bateria. Uma maneira de resolver isso é usando este módulo de carregamento. Este módulo aumenta a tensão para 5v, dessa forma você não terá problemas para executar todos os sensores.

Etapa 3: Compreendendo o código

Como eu disse no início, estaremos rastreando 3 coisas: QUEDA, PASSOS e TEMPERATURA.

Isso não é restrito, você pode adicionar qualquer outro sensor, como batimento cardíaco, oxímetro, etc. e obter mais dados de saúde. Por enquanto, estarei usando 2 sensores que são acelerômetro e temperatura.

Encontrar a temperatura é simples. Depois que o sensor é conectado, usamos a biblioteca DALLAS TEMPERATURE para encontrar o grau Celsius.

Para encontrar os degraus e cair, usaremos o acelerômetro. O código começa encontrando o valor de aceleração dos 3 eixos X, Y e Z. e então determinando a aceleração resultante.

Agora, há dois limites predefinidos que são para degrau e queda. Portanto, sempre que a aceleração resultante ultrapassar esse limite, será detectado um degrau ou queda.

Agora, uma vez que o valor de queda é mais importante estar correto, adicionei uma função de validação de queda onde, se uma queda for detectada, ela também verifica se a orientação mudou e se a pessoa está ociosa. SE essas duas regras forem verdadeiras, a queda é confirmada e a mensagem é enviada para o banco de dados.

Junto com isso, o dispositivo registra todos os dados e os grava no cartão SD e a cada 30 minutos (pode ser alterado) os valores são enviados para o Google Firebase, onde são armazenados no banco de dados em tempo real.

Para determinar os valores do limite, amarrei o dispositivo na cintura e comecei a fazer diferentes ações enquanto o código gravava o valor de aceleração no cartão SD. Então, mais tarde, importei o valor para o Excel e plotei um gráfico de linha para analisar todo o valor. Eu adicionei alguns dos gráficos acima. Você pode ver como diferentes ações mostram diferentes valores do acelerômetro.

Etapa 4: Configurando WIFI e banco de dados do Google

Com todos os dados disponíveis, precisamos encontrar uma maneira de armazená-los para que possamos usá-los para fazer um perfil de saúde e monitorar a saúde de seus avós.

Portanto, para armazenar os dados e usá-los em tempo real, estamos usando o Google Firebase e para isso usaremos a biblioteca Esp8266Firebase.

Para configurar o firebase, você pode seguir este processo. Depois disso, você deve ter uma chave secreta e um link de host. Basta adicionar esses dois no código mostrado abaixo, junto com seu nome de wifi e senha:

#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"

É isso. Essa foi fácil. Nosso dispositivo agora está conectado ao banco de dados online onde todos os dados de saúde são armazenados. Agora podemos usar esses dados para fazer um gráfico no excel ou fazer um site simples para ver os dados visualmente ou até mesmo conectá-lo a um aplicativo.

Nota: Para verificar se você adicionou a biblioteca com sucesso e se ela funciona com o seu dispositivo, tente carregar esboços de exemplo fornecidos na biblioteca. Você pode tentar o chamado beginner_start_here.

Etapa 5: Programação do WEMOS D1

Antes de carregarmos o código, precisamos instalar algumas coisas.

Borda:

• Primeiro, abra o ide Arduino e vá para o gerenciador Tools Board Boards e, em seguida, pesquise esp8266 pela comunidade ESP8266. Clique em instalar e aguarde a instalação.
• Agora adicionamos a placa, para selecioná-la para ir para Ferramentas Placa Wemos D1 R1

Bibliotecas

• Precisamos instalar duas bibliotecas cliente Firebase ESP8266 da Mobizt e One wire por Jim Studt.
• Para fazer isso, vá para Sketch Incluir biblioteca Gerenciar bibliotecas. Procure as duas bibliotecas acima e instale-as.

Agora instalamos tudo o que é necessário para executar o código. Carregue o código abaixo e pronto!

Etapa 6: conecte seu aplicativo Android [opcional]

Eu usei o inventor de aplicativos do MIT, que é um criador de aplicativos gratuito de arrastar e soltar. É muito fácil fazer um aplicativo dessa maneira. Tudo o que o aplicativo faz, verifica os valores no banco de dados e os exibe. Aqui está o arquivo de projeto do inventor do aplicativo. Basta adicionar AUTH KEYS e HOSTNAME conforme mostrado acima e é isso.

Etapa 7: conecte o dispositivo a um wearable

Agora que tudo está configurado, a única coisa que resta é prendê-lo a uma peça de roupa como um suéter. Você pode usar qualquer outra roupa que seus avós gostem também. Por enquanto, anexei o dispositivo no lado esquerdo do suéter junto com um sensor de temperatura que passa abaixo da axila para medir a temperatura. Usei fita adesiva para fazer isso, o que obviamente não é o melhor método. Só estou usando isso por alguns dias para testes.

Você pode fazer uma pequena bolsa de tecido e costurá-la dentro do suéter para guardar o aparelho e uma manga para ligar o sensor de temperatura. Já que não sou tão bom em costurar coisas, não fiz isso. Mas minha mãe vai consertar isso em breve.

Etapa 8: Fazer mais com o GranCare

Aqui, usei apenas dois sensores, mas você sempre pode adicionar mais. Você pode conectar todos os pinos não usados do WEMOS aos pinos do cabeçalho e, em seguida, conectar externamente mais sensores para aproveitar ao máximo o sensor. Você pode adicionar um sensor cardíaco e, em seguida, tomar o batimento cardíaco do seu avô a cada hora e adicioná-lo ao banco de dados ou talvez adicionar vários sensores de temperatura. Você pode continuar adicionando até que o WEMOS suporte ou a bateria possa lidar com isso.

É sobre isso. Cuide de seus avós, como dizem: "O amor dos avós nunca envelhece."

ATUALIZAR após o uso: Fiz minha avó usar o aparelho por uma semana. Ela disse que às vezes o dispositivo é intermediário, mas agora está acostumada. Portanto, aqui está o que aprendi durante uma semana de uso.

• A detecção de queda funciona perfeitamente. Recebi alertas quando ela escorregou duas vezes na semana passada. Há momentos em que ocorre um alarme falso, então talvez a alteração do limite possa ajudar.
• Os dados da temperatura corporal são perfeitos.
• Outro problema é que a bateria esgota-se rapidamente com a minha bateria de 300mAh !. Tente usar baterias maiores para aumentar o tempo de uso, mas certifique-se de que o peso do dispositivo não mude muito.

Observação:

Sendo este o meu primeiro instrutível, tenho certeza de que há erros que esqueci. Por favor, comente abaixo se encontrar algum e não hesite em colocar qualquer dúvida. Vou tentar o meu melhor para responder o mais rápido possível.