На главную | Где купить | Авторам и заказчикам | Вакансии | Реклама | Издательство | Каталог | Статьи наших авторов | Контакты | Прайс листы

Здоровье, спорт и окружающая среда в проектах Arduino

Автор Яценков В.
Название Здоровье, спорт и окружающая среда в проектах Arduino
Серия Электроника
ISBN 978-5-9775-4068-1
Формат 70×100/16 (165×233 мм)
Объем 336
Тематика
Оптовая цена
    Вернуться к описанию книги

Полное содержание

Глава 1. Ознакомительная

1
1.1. О чем расскажет эта книга? 1
1.2. Электрическая безопасность — это важно! 4
1.3. Обратная связь 4

ЧАСТЬ I. НЕОБХОДИМОЕ ОБОРУДОВАНИЕ И ПРОГРАММЫ

5

Глава 2. Платформы Arduino и ESP8266

7
2.1. Платы контроллеров Arduino 7
2.1.1. Arduino Nano 8
2.1.2. Arduino Mini 9
2.1.3. Arduino Uno R3 10
2.1.4. Arduino Mega 2560 R3 11
2.2. Однокристальная система ESP8266 12
2.2.1. Основные технические характеристики микросхемы ESP8266 12
2.2.2. Модули и платы ESP8266 13
2.2.3. Особенности эксплуатации ESP8266 15
2.3. Cреда разработки Arduino IDE 16
2.3.1. Установка Arduino IDE 16
Установка для ОС Windows 16
Установка альтернативных версий IDE 16
Установка для ОС Linux 16
Установка для macOS 17
2.3.2. Установка библиотек Arduino 18
Автоматическая установка библиотеки 18
Установка библиотеки вручную 18
2.3.3. Установка расширения ESP8266 для Arduino IDE 19
2.3.4. Особенности программирования ESP8266 19
Порты и прерывания 19
Организация задержек 20
Поддержка интерфейсов I2C и SPI 20

Глава 3. Интерфейсы обмена данными

21
3.1. Согласование логических уровней 22
3.2. Последовательный интерфейс UART 23
3.2.1. Конвертер интерфейсов USB-UART 24
3.2.2. Встроенный класс Serial 26
Проблемы и ошибки при работе с поcледовательным портом 27
3.2.3. Программные порты SoftwareSerial 27
3.2.4. Терминал последовательного порта Termite 28
3.3. Последовательная шина I2C 29
3.3.1. Библиотека Wire 30
3.4. Последовательная шина 1-Wire 33
3.4.1. Библиотека OneWire 34
3.5. Последовательный интерфейс SPI 36
3.5.1. Библиотека SPI 37
3.6. Подключение по Bluetooth 39
3.6.1. Модули Bluetooth HC-06 и HC-05 40
Если модуль не отвечает на команду AT... 42
Настройка модуля HC-05 42
3.6.2. Настройка подключения Bluetooth в Windows 10 43
Адаптер USB-Bluetooth 44
Включение адаптера Bluetooth и добавление устройства 45
3.6.3. Утилита Bluetooth Serial Terminal 48

Глава 4. Подключение Arduino к сети Интернет

50
4.1. Подключение к проводной сети Ethernet 50
4.1.1. Модуль Ethernet ENC28J60 51
4.1.2. Шилд Ethernet для Arduino Uno и Arduino Mega 55
4.2. Беспроводное подключение по Wi-Fi 58
4.2.1. Подключение контроллера ESP8266 к сети Wi-Fi 59
4.2.2. Сетевой шилд Dragino Yun 61
Питание шилда Dragino Yun 62
Функции кнопки сброса Dragino Yun 62
Добавление платы Dragino Yun в Arduino IDE 62
Подключение шилда к компьютеру для настройки 63
Определение типа базовой платы 65
Загрузка скетча через сеть из Arduino IDE 66
Подключение к Wi-Fi и вывод сообщений в консоль Linux 67

Глава 5. Визуализация данных

70
5.1. Построение графиков на компьютере 70
5.1.1. Встроенный плоттер Arduino IDE 71
5.1.2. Графопостроитель Serial Port Plotter 73
5.1.3. Графопостроитель FlexiPlot 75
Дополнительные настройки рабочего окна графика 77
Встроенный терминал 78
Рисование столбчатых диаграмм 78
Динамические диаграммы 80
5.1.4. Arduino плюс Excel — сбор и хранение данных 81
Установка расширения на компьютер 82
Запуск расширения 82
Рабочее окно и органы управления 83
Формат строки данных Arduino 84
Команды настройки и передачи данных 85
Специальные команды и управление 85
Рабочая книга Excel 87
Прочие команды 87
Демонстрационный скетч PLX–DAQ 88
5.2. Онлайновая приборная панель Adafruit IO 91
5.2.1. Учетная запись и потоки данных 92
Получение главного ключа 92
Создание групп и потоков 93
Настройка групп и потоков 95
5.2.2. Создание приборной панели 96
5.2.3. Установка библиотек 100
5.2.4. Подключение к сервису Adafruit IO по Wi-Fi 101
5.2.5. Подключение к сервису Adafruit IO по Ethernet 104
5.3. Дисплейные модули в проектах Arduino 107
5.3.1. Графические библиотеки Arduino 108
Графическое ядро Adafruit GFX 109
Система координат дисплея 109
Цвет пиксела 110
Графические примитивы 111
Поворот экрана 114
5.3.2. Дисплейный модуль OLED 128?64 115
Подключение OLED-дисплея к плате Arduino 116
Библиотека OLED-дисплея 117
5.3.3. Дисплейные модули TFT SPI 128?160 и 240?320 119
Подключение к плате Arduino дисплея TFT SPI 128?160 121
Назначение выводов дисплея TFT SPI 128?160 121
Пример кода с библиотекой Adafruit ST7735 122
Подключение к плате Arduino дисплея TFT SPI 240?320 123
Назначение выводов дисплея TFT SPI 240x320 124
Пример кода с библиотекой Adafruit ILI9341 124
5.3.4. Универсальный дисплейный шилд 125
ЧАСТЬ II. ТЕОРИЯ И ПРАКТИКА 127

Глава 6. Аналоговый оптический пульсометр

129
6.1. Принцип действия оптического пульсометра 129
6.2. Погрешности измерения ЧСС оптическим методом 132
6.3. Простой оптический сенсор 133
6.4. Пульсометр с OLED-дисплеем 138
6.5. Пульсометр с цветным TFT-дисплеем 141
6.6. Задания для самостоятельной работы 145
6.7. Опыты с пульсометром 145
6.7.1. Опыт с наложением жгута 145
6.7.2. Опыт с реакцией капилляров на температуру 146
6.7.3. Опыт с частотой и глубиной дыхания (рефлекс Геринга) 146
6.7.4. Рефлекс Ортнера 146
6.7.5. Клиностатический рефлекс Даниелополу 146
6.7.6. Ортостатический рефлекс Превеля 146
6.7.7. Опыт с физической нагрузкой 147
6.8. Информация для любознательных 147

Глава 7. Шагомер на акселерометре ADXL335

148
7.1. Интегральный аналоговый акселерометр ADXL335 148
7.2. Подключение ADXL335 к плате Arduino Uno 149
7.3. Подключение шагомера к плоттеру FlexiPlot по Bluetooth 152
7.4. Простой шагомер с OLED-дисплеем 157
7.4.1. Определение средней длины шага 158
7.4.2. Определение расхода калорий 158
7.5. Задания для самостоятельной работы 161

Глава 8. Бесконтактное измерение температуры тела

162
8.1. Принцип действия и устройство инфракрасного пирометра 163
8.2. Подключение сенсора MLX90615 к плате Arduino 164
8.2.1. Проверка работоспособности сенсора 165
8.3. Особенности бесконтактного измерения температуры 166
8.4. Пирометр с OLED-дисплеем и настройкой КИ 168
8.5. Задания для самостоятельной работы 172

Глава 9. Измеритель интенсивности ультрафиолетового излучения

173
9.1. Диапазоны и свойства ультрафиолетового излучения 173
9.2. Устройство и принцип работы сенсора VEML6075 175
9.3. Индекс УФ-излучения 177
9.4. Измеритель интенсивности УФ-излучения с OLED-дисплеем 178
9.4.1. Задания для самостоятельной работы 182
9.5. Онлайн-мониторинг солнечной активности 182
9.6. Опыты с измерителем УФ-излучения 188
9.6.1. Опыт с измерением УФ-проницаемости оконных стекол 189
9.6.2. Опыт с измерением УФ-проницаемости пластиков 190
9.6.3. Опыт с отражением УФ-излучения от песка и воды 190
9.6.4. Опыт с проверкой качества солнцезащитных очков 190
9.6.5. Опыт с проверкой качества солнцезащитных кремов 191

Глава 10. Измерение электрической активности кожи

192
10.1. Что такое электрическая активность кожи? 192
10.2. Модули измерителя ЭАК 193
10.3. Самодельные контакты сенсора ЭАК 194
10.4. Подключение модуля измерителя ЭАК к плате Arduino Uno R3 196
10.4.1. Электрическая безопасность — это важно! 196
10.4.2. Подключение к аналоговому порту 196
Пример чтения графика ЭАК 199
10.4.3. Подключение к шине SPI 201
Нужен ли TFT-дисплей для измерителя ЭАК? 204
10.5. Опыты с измерителем ЭАК 205
10.5.1. Опыт с глубоким дыханием 205
10.5.2. Опыт с мускульным напряжением 205
10.5.3. Опыт с воздействием температуры 205
10.5.4. Опыт с расположением электродов 206
10.5.5. Опыт с эффектом расслабления 206
10.5.6. Опыт с воздействием боли 206
10.5.7. Опыт с воздействием страха 206
10.5.8. Опыт с адаптацией и восстановлением 206
10.5.9. Опыт со словами и ассоциациями 207
10.5.10. Опыт с тревожным ожиданием 207
10.5.11. Опыт с тревожной реакцией 207
10.5.12. Опыт с мыслительным усилием 208
10.5.13. Опыт с загадыванием числа 208
10.5.14. Опыт с обусловленным откликом 208

Глава 11. Цифровой пульсоксиметр

209
11.1. Принцип работы и устройство сенсора MAX30102 210
11.1.1. Устройство микросхемы MAX30102 212
11.1.2. Основные технические характеристики пульсоксиметра MAX30102 213
11.2. Подключение MAX30102 к плате Arduino Uno 214
11.2.1. Установка библиотеки пульсоксиметра 215
11.2.2. Проверка и настройка пульсоксиметра 215
11.2.3. Встроенный датчик приближения 218
11.3. Измеритель частоты пульса и сатурации крови 220

Глава 12. Датчик общего качества воздуха

224
12.1. Устройство и характеристики сенсора CCS811 224
12.1.1. Основные технические характеристики датчика качества воздуха CCS811 226
12.1.2. Внимание: особенности эксплуатации сенсора 227
12.2. Модуль расширения CCS811 228
12.2.1. Назначение выводов модуля 228
12.2.2. Установка библиотеки Arduino 229
12.3. Подключение и проверка модуля 229
12.4. Монитор качества воздуха с OLED-дисплеем 231
12.4.1. Опыты с измерителем качества воздуха 234
12.4.2. Задание для самостоятельной работы над проектом 234
12.5. Онлайн-мониторинг качества воздуха 235
12.5.1. Проблема совместимости ESP8266 и CCS811 237
12.5.2. Задание для самостоятельной работы 241

Глава 13. Измерение пыльности и дымности воздуха

242
13.1. Датчик пыли SHARP GP2Y1014AU0F 243
13.1.1. Основные технические характеристики датчика пыли GP2Y1014AU0F 244
13.1.2. Воздушный поток через датчик 245
13.1.3. Управление подсветкой 245
13.1.4. Назначение выводов датчика пыли 246
13.1.5. Монтаж датчика пыли 246
13.2. Подключение датчика пыли к плате Arduino 247
13.3. Демонстрационный скетч и калибровка датчика 248
13.3.1. Начальное напряжение и калибровка 251
13.4. Определение наличия дыма в воздухе 251
13.4.1. Построение диаграммы в таблице Excel 254
13.4.2. Задания для самостоятельной работы 260

Глава 14. Шагомер на цифровом акселерометре LIS2DS12

261
14.1. Назначение и функции акселерометра LIS2DS12 262
14.1.1. Основные технические характеристики акселерометра LIS2DS12 262
14.1.2. Встроенные функции акселерометра LIS2DS12 262
14.2. Модуль акселерометра LIS2DS12 263
14.2.1. Назначение выводов модуля 264
14.3. Подключение и проверка модуля 264
14.4. Шагомер с OLED-дисплеем 268
14.5. Задания для самостоятельной работы 272

Глава 15. Трехточечный электрокардиограф

273
15.1. Фазы кардиограммы 274
15.2. Назначение и расположение электродов 275
15.3. Модуль электрокардиографа AD8232 276
15.3.1. Назначение выводов модуля ЭКГ 277
15.3.2. Электрическая безопасность — это важно! 279
15.3.3. Подключение кардиографа к Arduino Uno 279
15.4. Кардиомонитор с цветным TFT-дисплеем 283
15.5. Задания для самостоятельной работы 287

Глава 16. Измеритель скорости пульсовой волны

288
16.1. Схема и макет измерительного устройства 290
16.2. Измерение скорости пульсовой волны 296
16.3. Задания для самостоятельной работы 297

Глава 17. Измерение биопотенциала мышц

298
17.1. Изготовление и подключение электродов для миографии 299
17.2. Измерение биопотенциала бицепса 300
17.3. Миография в прикладных проектах 303
17.3.1. Переменный волнообразный сигнал 304
17.3.2. Нестабильный сигнал с помехами 304
17.3.3. Необходимость значительных аппаратных и вычислительных ресурсов 304
   
ПРИЛОЖЕНИЯ 307
Приложение 1. Содержимое электронного архива 309
Приложение 2. Источники питания для проектов Arduino 312
П2.1. Автономное питание макетов и устройств 313
П2.1.1. Источник питания на одной батарее AAA 314
П2.1.2. Заряжаемый источник питания на литий-полимерной батарее 315
Модуль повышающего преобразователя 316
Модуль зарядного устройства Li-Po 316
Литий-полимерный аккумулятор 317
Схема подключения и монтаж 318
различных материалов 320
Предметный указатель 323


На главную | Где купить | Авторам | Вакансии | Реклама | Издательство | Каталог | Статьи наших авторов | Контакты
© 2001–2020 Издательство «БХВ-Петербург».
Все права защищены. Частичное или полное копирование текстов, слоганов и фотоизображений без письменного согласия Правообладателя запрещено.