Универсальное устройство для контроля здоровья человека — различия между версиями
Материал из Department of Theoretical and Applied Mechanics
Test (обсуждение | вклад) |
Zemlyak (обсуждение | вклад) м (Необходимо изготовить опытные образцы.) |
||
| (не показаны 4 промежуточные версии 1 участника) | |||
| Строка 1: | Строка 1: | ||
[[File:Atwatch.png|thumb|Корпус устройства]] | [[File:Atwatch.png|thumb|Корпус устройства]] | ||
| − | + | ||
В жизни человека одним из главных факторов является его здоровье, сохранность которого очень важна для любого из нас и всего общества в целом. Поэтому мы решили рассмотреть различные варианты по увеличению качества здравоохранения каждого человека на планете. Проведя исследования, мы поняли, что множество людей погибает или остаются инвалидами из-за поздней индикации болезни. Главной причиной гибели являются сердечно-сосудистые заболевания (ССЗ). Поэтому, используя современные технологии программирования и автоматизации, мы решили разработать устройство, способное предупреждать человека об ухудшении в его здоровье, и по надобности привлекать постороннюю помощь. | В жизни человека одним из главных факторов является его здоровье, сохранность которого очень важна для любого из нас и всего общества в целом. Поэтому мы решили рассмотреть различные варианты по увеличению качества здравоохранения каждого человека на планете. Проведя исследования, мы поняли, что множество людей погибает или остаются инвалидами из-за поздней индикации болезни. Главной причиной гибели являются сердечно-сосудистые заболевания (ССЗ). Поэтому, используя современные технологии программирования и автоматизации, мы решили разработать устройство, способное предупреждать человека об ухудшении в его здоровье, и по надобности привлекать постороннюю помощь. | ||
<br /> | <br /> | ||
| Строка 20: | Строка 20: | ||
===Проектная команда=== | ===Проектная команда=== | ||
''Список исполнителей и их ответственность в проекте.'' | ''Список исполнителей и их ответственность в проекте.'' | ||
| − | * [https://vk.com/glebmiroshnik Глеб Мирошник] ( | + | * [https://vk.com/glebmiroshnik Глеб Мирошник] (Научный руководитель) |
| − | * [https://vk.com/artyomzemlyak Земляк Артём] ( | + | * [https://vk.com/artyomzemlyak Земляк Артём] (Дизайнер) |
| − | * [https://vk.com/1kvin Квашнин Артём] ( | + | * [https://vk.com/1kvin Квашнин Артём] (Инженер-микроэлектронщик) |
===Цель=== | ===Цель=== | ||
| Строка 38: | Строка 38: | ||
| ''Разработать новый корпус и спроектировать новую печатную плату для него. Провести эксперименты с самодельным Bluetooth модулем.'' | | ''Разработать новый корпус и спроектировать новую печатную плату для него. Провести эксперименты с самодельным Bluetooth модулем.'' | ||
| ''Микросхему Bluetooth модуля(CC2541) удалось прошить, но телефон не обнаруживает устройство...'' | | ''Микросхему Bluetooth модуля(CC2541) удалось прошить, но телефон не обнаруживает устройство...'' | ||
| − | | ''Спроектирован корпус и печатная плата | + | | ''Спроектирован корпус и печатная плата. Необходимо изготовить опытные образцы.'' |
|- | |- | ||
| ''01.02.2018-01.04.2018'' | | ''01.02.2018-01.04.2018'' | ||
| Строка 79: | Строка 79: | ||
* Сертификат Autodesk | * Сертификат Autodesk | ||
* Сертификат RICOH | * Сертификат RICOH | ||
| − | * 1 Место в конкурсе «Учёные будущего» | + | * 1 Место в конкурсе «Учёные будущего» (2017) |
| − | * 1 Место в конкурсе «МЕЖДУНАРОДНАЯ НАУЧНАЯ СТУДЕНЧЕСКАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ» | + | * 1 Место в конкурсе «МЕЖДУНАРОДНАЯ НАУЧНАЯ СТУДЕНЧЕСКАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ» (2017) |
| − | * 2 Место в конкурсе «Юниор» | + | * 2 Место в конкурсе «Юниор» (2018) |
| − | * 2 Место в конкурсе «РОСТ» | + | * 2 Место в конкурсе «РОСТ» (2017) |
| − | * 3 Место в конкурсе «Балтийский научно-инженерный конкурс» | + | * 3 Место в конкурсе «Балтийский научно-инженерный конкурс» (2018) |
==Литература и ссылки== | ==Литература и ссылки== | ||
| − | [[File: | + | [[File:Активный режим.png|thumb|Активный режим]] |
| − | [[File: | + | [[File:По расписанию.png|thumb|По расписанию]] |
| − | [[File: | + | [[File:Срочная помощь.png|thumb|Режим предупреждения]] |
| − | [[File: | + | [[File:Режим предупреждения.png|thumb|Срочная помощь]] |
''Веб-ресурсы'' | ''Веб-ресурсы'' | ||
| Строка 132: | Строка 132: | ||
==Мини Галерея== | ==Мини Галерея== | ||
| − | + | <gallery> | |
| + | File:Печатная плата v4.jpg|Печатная плата v4 | ||
| + | File:Печатная плата v3.jpg|Печатная плата v3 | ||
| + | File:Печатная плата v1.png|Печатная плата v2 | ||
| + | File:Печатная плата v2.png|Печатная плата v1 | ||
| + | File:Структура.jpg|Структура | ||
| + | File:ATWatch v3 LP.jpg|ATWatch v3 LP | ||
| + | File:Вид изнутри .jpg|Вид изнутри | ||
| + | File:Корпус и печатные платы.jpg|Корпус и печатные платы | ||
| + | File:ПО вывод данных.jpg|ПО вывод данных | ||
| + | File:ПО настройка.jpg|ПО настройка | ||
| + | File:Датчик сердцебиения .jpg|Датчик сердцебиения | ||
| + | File:Собранная печатная плата.jpg|Собранная печатная плата | ||
| + | File:Maxim NanoPower.jpg|Maxim NanoPower | ||
| + | </gallery> | ||
==См. также== | ==См. также== | ||
| − | |||
[[Category:Студенческие проекты]] | [[Category:Студенческие проекты]] | ||
Текущая версия на 20:02, 24 июля 2018
В жизни человека одним из главных факторов является его здоровье, сохранность которого очень важна для любого из нас и всего общества в целом. Поэтому мы решили рассмотреть различные варианты по увеличению качества здравоохранения каждого человека на планете. Проведя исследования, мы поняли, что множество людей погибает или остаются инвалидами из-за поздней индикации болезни. Главной причиной гибели являются сердечно-сосудистые заболевания (ССЗ). Поэтому, используя современные технологии программирования и автоматизации, мы решили разработать устройство, способное предупреждать человека об ухудшении в его здоровье, и по надобности привлекать постороннюю помощь.
Основной идеей устройства является отслеживание параметров человека, и их анализ в режиме реального времени. В случае отклонения параметров от нормы предпринимаются действия по предупреждению человека, а затем и привлечению сторонней помощи.
Содержание
Описание[править]
Актуальность[править]
- Смертность:
ССЗ являются основной причиной смерти во всем мире: ни по какой другой причине ежегодно не умирает столько людей, сколько от ССЗ. По оценкам, в 2012 году от ССЗ умерло 17,5 миллиона человек, что составило 31% всех случаев смерти в мире.
- Доступность:
Более 75% случаев смерти от ССЗ происходят в странах с низким и средним уровнем дохода.
- Своевременность:
Люди, страдающие ССЗ или подвергающиеся высокому риску таких заболеваний, нуждаются в раннем выявлении и оказании помощи путем консультирования и, при необходимости, приема лекарственных средств.
- Реальность:
На данный момент не существует компактного переносимого устройства, которое могло бы одновременно отслеживать параметры человека и предпринимать какие то действия для улучшения его состояния.
Проектная команда[править]
Список исполнителей и их ответственность в проекте.
- Глеб Мирошник (Научный руководитель)
- Земляк Артём (Дизайнер)
- Квашнин Артём (Инженер-микроэлектронщик)
Цель[править]
Разработать дешёвое и удобное устройство с большим набором инструментов для отслеживания основных параметров человека и окружающей среды с низким энергопотреблением в компактном корпусе.
Работа по проекту[править]
| Срок | Задача | Возникающие проблемы | Что сделано к сроку |
|---|---|---|---|
| 01.04.2018-01.09.2018 | Разработать новый корпус и спроектировать новую печатную плату для него. Провести эксперименты с самодельным Bluetooth модулем. | Микросхему Bluetooth модуля(CC2541) удалось прошить, но телефон не обнаруживает устройство... | Спроектирован корпус и печатная плата. Необходимо изготовить опытные образцы. |
| 01.02.2018-01.04.2018 | Тестирование и отладка системы обнаружения болезней и создание новых режимов работы. | Для получения точных данных необходим плотный и постоянный контакт датчика с кожей. | Тесты прошли успешно, добавлены режимы: Активный-специально для занятия спортом и Напоминание о приёме таблеток. |
| 01.09.2017-01.02.2018 | Разработка прошивки способной автономно обнаружить проблемы сердечно сосудистой системы(дальше ССЗ). | Проблема с нехваткой данных для болезней ССЗ. | Устройство способно обнаружить аритмию, тахикардию, брадикардию. |
| 01.07.2017-01.09.2017 | Провести анализ беспроводной модулей передачи данных и внедрить их в устройство. | Модули беспроводной передачи обладают большим потреблением в ходе своей работы. | Удалось разместить модуль NRF24l01+ на устройстве и протестировать его. BLE всё ещё требует исследований. |
| 01.05.2017-01.07.2017 | Встроить BLE в устройство для беспроводной синхронизации данных с телефоном. Доработка прошивки с возможностью передачи данных на компьютер. | BLE не смог заработать на новой печатной плате, а так же нуждался с собственной системе питания. Возникла потребность в USB UART конвертере на плате. | Устройство способно передавать формировать пакеты с данными. Начата разработка совершенно новой печатной платы. Начаты эксперименты. |
| 01.11.2016-01.05.2017 | Разработать новую модификацию печатной платы с новой системой энергосбережения. Создать прошивку для микроконтроллера с базовым функционалом. | Сложности с программированием микроконтроллера из-за большого количества контрактов. | Спроектирована и создана плата потребляющая в 2-3 раза меньше энергии и обладающая дополненным функционалом, устройства может считывать данные с датчиков и выводить показания на экран. |
| 01.07.2016-01.11.2016 | Разработать печатную плату и корпус устройства. | Были исследованы способы крепления и форм факторы корпуса, не все они оказались реализуемыми. | Разработана плата и корпус устройства в форм факторе наручных часов. Материалом корпуса был выбран полиамид, который обладает хорошими химическими и физическими свойствами в том числе и Биологической совместимостью в соответствии с EN ISO 10993-1 и USP / уровенем VI/121 °C. |
| 01.05.2016-01.07.2016 | Провести исследование энергопотребления микроконтроллеров фирм Atmel, STM, MICROCHIP. Выявить лучший микроконтроллер исходя из критериев: ток потребления, цена, возможности, размер. | В ходе работы выявлен недостаток памяти 8 битных контроллеров. Использование сверх низкого напряжения(1.8v) оказалось не оптимальным из-за различных характеристик комплектующих и высоком потребление понижающих DC-DC преобразователей. | Проведены максимально полные исследования с разными семействами микроконтроллеров(Atmega, Attiny, STM32, STM8, PIC). STM32 показываем максимальную производительность и широкий функционал на ровне с Atmgea, но благодаря архитектуре picoPower и технологичному тех процессу, микроконтроллеры фирмы Atmel оказались более подходящими. |
Результаты по проекту[править]
- Сертификат Autodesk
- Сертификат RICOH
- 1 Место в конкурсе «Учёные будущего» (2017)
- 1 Место в конкурсе «МЕЖДУНАРОДНАЯ НАУЧНАЯ СТУДЕНЧЕСКАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ» (2017)
- 2 Место в конкурсе «Юниор» (2018)
- 2 Место в конкурсе «РОСТ» (2017)
- 3 Место в конкурсе «Балтийский научно-инженерный конкурс» (2018)
Литература и ссылки[править]
Веб-ресурсы
- Температура тела: пониженная, нормальная и высокая
- Частота пульса здорового человека
- Метеозависимость: как предупредить «погодное» недомогани
- Какая норма давления человека в зависимости от возраста — таблица показателей
- Здоровушка- Уровень кислорода в крови
- Норма сатурации кислорода в крови
- 10 ведущих причин смерти в мире
- Чем опасен недостаток витамина D
- Сердечно-сосудистые заболевания
- Заболевания сердца
- Электрокардиография (ЭКГ): основы теории, снятие, анализ, выявление патологий
- ЭКГ при пороках сердца
- ЭКГ : При патологиях: миокардит, перикардит, кардиомиопатия
- prototypster - МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ 3D ПЕЧАТИ
- ПЛЮСЫ И МИНУСЫ УМНЫХ ЧАСОВ
- Умные часы или умный браслет?
- Промдизайн для электроники: как разработать корпус устройства
- Пульсометры на палец: выбираем наиболее удобный
- СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ПУЛЬСОМЕТРОВ С НАГРУДНЫМ ДАТЧИКОМ И БЕЗ
- Рейтинг лучших нагрудных пульсометров
- Какой он — лучший пульсометр?!
- AVR - Power management или как правильно спать
- Технология picoPower®
- Новые Flash-микроконтроллеры со сверхнизким энергопотреблением от Microchip
- Советы по уменьшению энергопотребления NanoWatt PIC контроллеров
- Сравниваем микроконтроллеры до 50 рублей: ARM жаждет крови
- STM32. Программирование STM32F103. PWR
- STM32: эпоха 32-битных микроконтроллеров наступила
- Семейство микроконтроллеров AVR со сверхнизким энергопотреблением picoPower
- Измеряем потребление батарейки на мобильных устройствах. Эксперимент в Яндексе
Печатные издания
- Маейр Р.В. Основы электроники
- Никулин С. А., Повный А. В. Энциклопедия начинающего радиолюбителя
- Баранов В.Н. Применение Микроконтроллеров AVR: схемы алгоритмы программы.
Даташиты на микросхемы
DS1337 DS3231M ATmega328p ATmega1284p ATmega644p BME280 BMP280 MCP73832 LP2980 HMC5883L SSD1306 SH1106 ATTiny10 MPU6050 XC6206P252MR MAX30102 MAX30100
Мини Галерея[править]
Печатная плата v4
Печатная плата v3
Печатная плата v2
Печатная плата v1
Структура
ATWatch v3 LP
Вид изнутри
Корпус и печатные платы
ПО вывод данных
ПО настройка
Датчик сердцебиения
Собранная печатная плата
Maxim NanoPower
