Бесконтактное устройство Walker: 4 шага

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:50

Всем привет!

Мы - группа студентов Массачусетской академии математики и наук в WPI. Недавно мы завершили проект вспомогательных технологий, чтобы помочь клиенту с деменцией в Seven Hills.

В результате своего слабоумия клиент иногда забывает взять с собой ходунки, когда путешествует из одной комнаты в другую. Чтобы помочь ему запомнить, мы создали датчик приближения на основе Bluetooth, используя Raspberry Pi Zero W и умные часы с поддержкой Bluetooth. Это приспособление также может использоваться людьми с похожими состояниями потери памяти, такими как болезнь Альцгеймера и Хантингтона.

Вы можете использовать следующие ссылки, чтобы получить прямой доступ к нашим требованиям, нашему фоновому исследованию, нашему анализу конкурентов и нашей матрице решений, или загрузить прикрепленные файлы.

Шаг 1: материалы

Ниже приведен список материалов, использованных для создания этой системы:

• Raspberry Pi Zero W (1)

  • Стоимость: 10,00 $
  • Ссылка:
  • Артикул: 3400

• Умные часы (1)

  • Стоимость: 17,99 $
  • Ссылка:
  • Примечание: его можно заменить любым устройством Bluetooth (уровня 3.0 или ниже), которое может связываться с Raspberry Pi и предоставлять MAC-адрес.
• Ноутбук (мы использовали Mac)
• Портативный батарейный блок: мы использовали поставляемый лично аккумулятор, который не продается, но любой компактный батарейный блок или литиевая батарея, которые могут обеспечить выходное напряжение 5 вольт, будут достаточными.
• Кабель MicroUSB для питания Raspberry Pi

Шаг 2: Настройка Raspberry Pi

Сначала настройте Raspberry Pi в соответствии с приведенными ниже инструкциями:

styxit.com/2017/03/14/headless-raspberry-s…

После того, как вы установили Raspbian и подключились к Raspberry Pi через ssh, установите необходимые пакеты, выполнив следующие команды:

sudo apt-get install bluetoothsudo apt-get install python-bluez

git clone

cd bluetooth-близость

sudo python setup.py установить

Теперь найдите Bluetooth-адрес вашего дополнительного устройства:

sudo bluetoothctl

сканировать на

Когда вы увидите имя своего устройства, скопируйте его адрес Bluetooth и сохраните его в легкодоступном месте. Он должен иметь формат XX: XX: XX: XX: XX.

Затем скопируйте указанный ниже файл на свой Raspberry Pi, указав его абсолютный путь. Вы можете использовать Filezilla или ряд других инструментов для копирования файла.

github.com/danramirez2001/buzzer.py

Вам нужно будет вставить адрес Bluetooth вашего вторичного устройства в переменную BT_ADDR. Пороговое значение RSSI по умолчанию установлено на -15, но вы можете настроить его в соответствии со своими потребностями в строке 38.

Наконец, чтобы настроить запуск сценария при каждом включении Raspberry Pi, выполните следующую команду:

sudo crontab -e

Откройте файл в желаемом текстовом редакторе, перейдите к следующей доступной строке и введите:

@reboot python ~ / ваш / путь / к / файлу / здесь / buzzer.py

Сохраните файл и выйдите, на этом настройка Raspberry Pi завершена!

Шаг 3: Сборка устройства

Чтобы подключить Raspberry Pi к зуммеру, светодиоду или любой другой простой электронике, просто припаяйте красный и черный провода от вашего аксессуара к плате GPIO. Черный провод необходимо подключить к контакту заземления; в этом проекте он был прикреплен к третьему контакту со стороны Raspberry Pi, содержащему SD-карту во внешнем ряду. Затем прикрепите красный провод к четвертому штырю внутреннего ряда.

Как только электронная сборка будет завершена, распечатайте приведенный ниже корпус, чтобы завершить устройство:

(Ссылка на CAD)

После того, как корпус напечатан, вставьте Raspberry Pi и небольшой портативный аккумулятор. Устройство можно прикрепить к ходунку или любому другому объекту, вставив ремни на липучке через прорези, и любой пользователь, носящий умные часы, сможет воспользоваться системой предупреждения о приближении.

Шаг 4: Улучшения и проекты расширения

Хотя это устройство действительно выполняет возложенную на него роль, есть несколько улучшений, которые можно сделать, чтобы расширить возможности этого устройства. Одним из возможных улучшений является использование аккумуляторной батареи меньшего размера в конструкции этого устройства, так что общий размер и вес будут меньше. Еще одно возможное улучшение этого устройства - лучшая защита всей проводки, чтобы гарантировать, что устройство не будет работать неправильно из-за непреднамеренного отсоединения проводов. Третье возможное улучшение - упростить зарядку устройства и обращение с ним для людей, которые могут использовать устройство, но не знакомы с технологией.

Возможные проекты расширения:

- Проведите дополнительное тестирование, чтобы определить правильное уравнение, которое связывает мощность сигнала RSSI устройства и расстояние между устройством и другим устройством.

- Разработайте лучший корпус, более легкий и прочный.

- Реализуйте эту систему с технологией Wi-Fi вместо Bluetooth и посмотрите, какая модель более эффективно справляется с поставленной задачей.

- Внедрите эту систему с Arduino вместо Raspberry Pi и посмотрите, какое устройство лучше подходит для начальной цели.