Dzienna dawka: Inteligentny dozownik pigułek: 5 kroków

2025 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2025-01-23 15:03

Witam w moim projekcie o nazwie DailyDose!

Nazywam się Chloë Devriese, jestem studentką technologii multimedialnych i komunikacyjnych w Howest w Kortrijk w Belgii. Jako zadanie do szkoły musieliśmy stworzyć urządzenie IoT.

Odwiedzając dziadka wpadłem na pomysł mojego projektu. Mój dziadek musi zażywać dużo leków w ciągu dnia, ale nie zawsze jest mu łatwo brać odpowiednie tabletki we właściwym czasie. Czasami może to być dla niego zbyt mylące. Jednak ważne jest, aby we właściwym czasie przyjmowana była odpowiednia ilość leku. Aby ułatwić to mojemu dziadkowi i wielu ludziom, wpadłem na pomysł DailyDose.

DailyDose poinformuje Cię dokładnie, kiedy i jakie leki należy przyjmować. Kiedy nadejdzie czas na lekarstwo, włączy się alarm. Jedyne, co pacjent musi zrobić, to nacisnąć przycisk, a odpowiednie leki wyjdą z dozownika.

Lekarz lub bliska osoba może uzupełnić leki, zdejmując górną część dozownika.

W tym prototypie znajdują się 4 pojemniki na 4 różne leki.

Regularnie sprawdzana jest również temperatura wewnątrz dozownika. Powodem tego jest to, że

pigułki należy przechowywać w temperaturze poniżej 25°C, w przeciwnym razie mogą stać się toksyczne.

Obok konstrukcji wykonałem stronę do sterowania dozownikiem. Możesz podać więcej informacji o pacjencie i jego lekach. Poza tym możesz generować schematy dawkowania.

Poniżej znajdziesz wyjaśnienie, jak przygotować DailyDose. Jeśli chcesz dowiedzieć się więcej o mnie i innych moich projektach, sprawdź moje portfolio.

Krok 1: Zbieranie materiałów

Po pierwsze, musiałem upewnić się, że mam wszystkie wymagane części. Zanim zaczniemy, chciałbym powiedzieć, że ten projekt nie był do końca tani. Poniżej znajdziesz listę różnych komponentów, których użyłem. Dołączyłem również zestawienie materiałów ze wszystkimi zapłaconymi cenami i potencjalnymi sprzedawcami komponentów.

• RaspBerry Pi 3 z adapterem i kartą pamięci
• Kable rozruchowe
• Deski do krojenia chleba
• 1x 4, 7K Ω rezystor
• 1x 3, 3K Ω rezystor
• Rezystor 2x 470K Ω
• 1x rezystor 1KΩ
• Wyświetlacz LCD
• DS18B20 Jednoprzewodowy czujnik temperatury
• Rezystor czuły na siłę kwadratową (FSR)
• Mcp3008*
• Czujnik ultradźwiękowy
• 4 x serwosilnik o ciągłym obrocie (FS5106R)
• Przycisk**
• Taśma LED NeoPixel rgb (30 LED - czarna)
• Konwerter poziomów logicznych ***
• Gniazdo zasilania
• Zasilanie 5V/2A DC ***
• Aktywny brzęczyk

Uwagi:

*Raspberry Pi nie ma analogowych pinów wejściowych. Aby rozwiązać ten problem, użyłem mcp3008 do konwersji sygnału analogowego na sygnał cyfrowy.

**Użyłem przycisku Rugged Metal RGB, ale możesz użyć dowolnego przycisku. Wybrałem ten przycisk, bo przede wszystkim nie będę kłamał, wyglądał całkiem fajnie. To także wyróżniający się przycisk. Ponieważ moją grupą docelową są głównie osoby starsze, musiał to być przycisk, który jest wyraźnie widoczny.

*** Raspberry Pi wykorzystuje logikę 3,3 V, więc będziemy musieli użyć konwertera poziomów logicznych, aby przekonwertować go na logikę 5 V, której wymagają Neopixele. Będziesz musiał użyć zewnętrznego źródła zasilania, ponieważ NeoPixels pobierają DUŻO energii. Każdy piksel będzie pobierał średnio około 20mA, a 60mA przy białym - maksymalna jasność. 30 pikseli będzie pobierać średnio 600mA i do 1,8A. Upewnij się, że twój zasilacz jest wystarczająco duży, aby napędzać twój pasek!

Krok 2: Podłącz wszystko do góry

Na zdjęciu widać jak zbudować obwód. Właściwie nie jest to takie trudne. Nie mogłem znaleźć przycisku Rugged Metal RGB, więc w schemacie użyłem zwykłego przycisku i wspólnej anody RGB do reprezentowania świateł w przycisku.

Krok 3: Baza danych

Do tego projektu potrzebujemy bazy danych.

Stworzyłem diagram relacji encji, stworzyłem jego bazę danych i wstawiłem dane testowe. Wkrótce stało się jasne, że były jakieś błędy, więc robiłem to raz za razem. Później, kiedy zacząłem programować, odkryłem, że nadal są pewne drobne problemy z bazą danych, ale w przypadku tego prototypu to zadziałało.

Tabela SensorHistory zawiera informacje o czujnikach. Rejestruje zmierzoną temperaturę w dozowniku, sprawdza, czy pod dozownikiem znajduje się kubek, aby tabletki nie spadły w nicość. Sprawdza również, jak daleko znajduje się pacjent, gdy włącza się alarm.

Możesz używać dozownika dla jednego pacjenta. Informacje o tym pacjencie są przechowywane w tabeli pacjent.

Do tabeli leków można dodać dowolny lek. Możesz także dodać lek, który nie jest przechowywany w pojemniku.

Dzięki tabelom PatientMedication, PatientMedicationInfo, PatientMedicationInfoTime i Time śledzimy harmonogramy dawkowania pacjenta.

PatientMedicationHistory śledzi, czy pacjent przyjął leki we właściwym czasie, tak czy nie.

W załączeniu do tego kroku znajdziesz mój zrzut Mysql. Możesz więc łatwo go zaimportować.

Teraz, gdy masz już bazę danych, nadszedł czas na skonfigurowanie RPI i wdrożenie bazy danych.

Krok 4: Zakoduj to

Teraz nadszedł czas, aby upewnić się, że wszystkie komponenty wykonują swoją pracę. Możesz znaleźć mój kod na Github.

github.com

Pobierz kod

Krok 5: Budowanie dozownika

Do dozownika użyłem wielu płyt HPL i jednej płyty MDF

Konstrukcja

HPL:

2 x - 35cm x 25cm (lewa i prawa strona)

1 x – 35cm x 28cm (tył)

1 x – 21cm x 28cm (przód)

2 x – 23cm x 28cm (podpórka środkowa i mała część pokrywy)

1 x – 25cm x 30xm (duża część wieczka)

W płycie HPL o wymiarach 21cm x 28cm (przód) zapewniasz otwory na elementy (LCD, przycisk, czujnik ultradźwiękowy i brzęczyk)

W tylnej i środkowej płycie nośnej przewidziano otwór na zasilacze. Zapewniasz również otwór w środku płyty podtrzymującej, aby pigułki mogły spadać

MDF:

1x – 30cm x 27cm x 2cm (dolna część)

Zapewnij wycięcie w płycie MDF dookoła, o wysokości 1,2 cm. Jest to konieczne w przypadku paska LED.

Na środku talerza robisz okrągłe nacięcie z małym otworem z tyłu talerza. To okrągłe wycięcie służy do umieszczenia kubka i rezystora wrażliwego na siłę. Mały otwór służy do ukrycia kabli Force-Sensitive Resistor.

Jeśli chcesz, możesz teraz pomalować płytę MDF, ta płyta będzie dolną częścią.

Kiedy masz już wszystkie talerze, możesz je złożyć. Użyłem kleju teck7. Ale uważaj, to trudna część, w której możesz potrzebować pomocy.

Jakiś lejek

Potrzebujesz lejka, aby tabletki wychodzące z pojemnika wpadły do otworu w środkowej płycie nośnej.

Lejek wykonałem z kartonu, taśmy i kleju. Było to głównie uczuciem.

Drukowanie elementów 3DUżyłem elementów 3D do 4 pojemników każdy pojemnik składa się z kubka, serwo rotatora i rotatora kubków