¿Qué incentivó el desarrollo y construcción de este dispositivo?

Esta idea vino a mi mente como resultado
de un accidente que tuvo un ser muy querido, un accidente provocado por el golpe de la cabeza contra el suelo, accidente generado por la perdida momentánea de equilibrio y conocimiento, o desvanecimiento corporal repentino, todo debido al acelerado cambio del cuerpo, de estado de reposo a estado activo, efecto conocido en el mundo clínico cómo Hipotensión ortostática (hipotensión postural).

Es decir: Te ha pasado que cuando estás acostad@ plácidamente en tu cama y de repente mientras duermes te acuerdas de algo urgente por hacer? o quizá sientes necesidad de ir al cuarto de baño a la mitad de la noche y tan pronto te sientas en la cama sientes algo así como un pequeño mareo, y a veces, se presenta la visión borrosa por un momento? Pues eso, es debido a que el cuerpo por estar en estado de reposo tiene una baja presión y baja circulación de sangre, al sentarnos rápidamente en la cama a mitad de la noche y después de estar acostados por más de media hora, ponerse en píe, es una de las causas más frecuentes de accidentes cardiovasculares y cerebrovasculares en el mundo, sin contar las graves lesiones que se pueden generar por el desvanecimiento repentino y/o golpes contundentes contra objetos circundantes o el suelo, todo como consecuencia de estos desmayos.

A todos estos síntomas se les conoce con el nombre de Hipotensión ortostática (hipotensión postural)

Un peligro invisible.

Algunas complicaciones derivadas:

La hipotensión ortostática persistente puede provocar complicaciones graves, en particular, en los adultos mayores. Algunos de ellos son:

•Caídas: Caerse como consecuencia de un desmayo (síncope) es una complicación frecuente en las personas con hipotensión ortostática.

•Accidente cerebrovascular: Los altibajos de la presión arterial ocasionados por la hipotensión ortostática (al pasar de estar sentado a estar de pie) pueden ser un factor de riesgo de accidentes cerebrovasculares debido a la reducción del flujo sanguíneo que llega al cerebro.

•Enfermedades cardiovasculares: La hipotensión ortostática puede ser un factor de riesgo de enfermedades y complicaciones cardiovasculares, como dolor de pecho, insuficiencia cardíaca o problemas de ritmo cardíaco.

¿Cómo funciona?

El funcionamiento de este dispositivo en muy sencillo, consta de una tarjeta Arduino Nano, alimentada por una batería reciclada de litio de 3.7 volts, esta batería a su vez le da energía a un elevador de voltaje MT3608 2A DC-DC, la función del elevador es tomar los 3.7 volts de la batería de litio y elevarlos a 7 volts para poder alimentar la placa Arduino por los pines GND y el pin Vin.

El objetivo de todo esto, es tener un asistente electrónico que avise, advierta y/o prevenga de levantarse o ponerse en píe rápidamente de la cama cuando se está durmiendo por la noche o incluso una siesta durante el día, lo que hace este asistente (Awakening Caregiver) o Cuidador del despertar es capturar el movimiento que se genera cuando bajamos los píes de la cama, tan pronto este movimiento es detectado, el asistente encenderá una luz roja la cual durará encendida por 30 segundos (tiempo de espera recomendado por los expertos clínicos a nivel mundial) una vez han pasado los 30 segundos, la luz roja se desactivará y automáticamente se activará una luz led de color verde lo que indicará que es seguro ponerse en píe y salir de la cama, esta luz verde se quedará encendida por 80 segundos, dando así tiempo de poder buscar el interruptor principal de la habitación, una vez pasados los 80 segundos, el led verde se apagará y el asistente estará listo para capturar nuevamente el movimiento.

Tan pronto el led cambie de color rojo a color verde, ya será posible ponerse en pie y salir de la cama, previniendo así accidentes cardio y cerebrovasculares, al igual que previene accidentes por tropiezo con objetos al levantarse a oscuras de la cama en mitad de la noche.

Propósito de este proyecto

Este proyecto tiene como propósito generar un dispositivo electrónico asistivo que ayude a prevenir un problema de salud pública mundial conocido con el nombre de Hipotensión ortostática (hipotensión postural).

Al mismo tiempo, se pretende brindar este conocimiento libre y abierto al mundo, para que cada quien que quiera reproducirlo o mejorarlo lo pueda hacer, eso sí, con la fuerte condición de que cualquier mejora sea de igual manera compartida por este mismo medio.

Step 1: Materiales

Step 2: CARGAR EL CÓDIGO (paso 1)

Una vez hemos conseguido todos los materiales necesarios para este proyecto, procederemos a cargar el código base a nuestro Arduino Nano, Arduino Uno o cualquier otro Arduino que tengas a tu alcance, obviamente para poder cargar el código a la tarjeta Aruino, es necesario que tengas instalado el IDE de Arduino en tu computadora, sí aún no lo has instalado, te recomiendo que antes de continuar veas el siguiente tutorial que te guiará paso a paso como instalar la aplicación IDE Arduino en tu pc.

Link del tutorial: https://www.youtube.com/watch?v=6sXZdCdxDoI

Ok,
ya hemos instalado el IDE de Arduino en nuestro pc de acuerdo al tutorial anterior, ahora procederemos a abrir la aplicación y conectaremos el Arduino Nano a nuestro pc por medio del cable USB.

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Step 3: CARGAR EL CÓDIGO (paso 2)

Muy bien!

ya tenemos el IDE de Arduino abierto, ahora procederemos a copiar y pegar el código base para el funcionamiento de nuestro Cuidador del despertar o (Awakening Caregiver ) nombre en inglés. El código lo puedes copiar a continuación, o también puedes descargar el proyecto AwakeningCareGiver.ino, para eso sigue bien las instrucciones que a continuación te doy:

Para abrir este proyecto en el IDE de Arduino se puede hacer de dos formas.

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Forma número 1

Una forma fácil de tener acceso a este código es descargando el archivo con el nombre de AwakeningCareGiver.ino

Una vez ha sido descargado este archivo, lo único que hay que hacer es identificar dónde ha quedado guardada la descarga, para luego abrir el archivo seleccionándolo con un doble click, se abrirá automáticamente y se verá así. AwakeningCareGiver.ino

---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Forma número 2

Otra forma de poder ejecutar el código en el IDE de Arduino es abriendo la aplicación Arduino instalada previamente en nuestra computadora, luego se procederá a abrir un proyecto en blanco, y finalmente se copiará el código y se pegará en el área seleccionada para pegar los códigos dentro del IDE de Arduino. Listo eso es todo, ahora solo queda configurar las características de la tarjeta Arduino Nano para poder cargar el código a la tarjeta.

---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

//variables

int led1 = 5;

int led2 = 6;

int motion = 3;

int wait = 500; //500ms = 1/2s

void setup() {

// put your setup code here, to run once:

pinMode(led1, OUTPUT);

pinMode(led2, OUTPUT);

pinMode(motion,INPUT);

}

void loop() {

// put your main code here, to run repeatedly:

if (digitalRead(motion) == HIGH){

digitalWrite(led1,HIGH);

delay(30000);

digitalWrite(led2,LOW);

delay(1);

digitalWrite(led1,LOW);

delay(1);

digitalWrite(led2,HIGH);

delay(80000);

digitalWrite(led2,LOW);

delay(1000);

}

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Puedes copiar y pegar el código base que te he dejado arriba de este texto.

Step 4: CONFIGURACIÓN DE LA TARJETA ARDUINO NANO

Muy bien!

Sí ya has descargado el código del proyecto AwakeningCareGiver.ino, ahora debes abrirlo, una vez abierto, te aparecerá la siguiente imagen correspondiente al proyecto abierto. Ahora, es necesario configurar la tarjeta Arduino Nano en la IDE de Arduino, al igual que, haremos un par de configuraciones las cuales serán explicadas paso a paso. (ver imágenes)

------------------------------------------------------------------------------

La opción de selección del puerto se encuentra desabilitada, esto sucede porque la tarjeta Arduino no está conectada a la computadora o el puerto no se encuentra configurado:

•Para ver configuración del puerto Arduino en tu pc, se sugiere ver el siguiente tutorial: https://www.youtube.com/watch?v=LIWn59qNbRk

-------------------------------------------------------------------------------

Una vez se ha configurado el puerto COM, es necesario seleccionar el nombre de la tarjeta Arduino que actualmente estamos utilizando, en nuestro caso es la tarjeta Arduino Nano, en tu caso puede ser Arduino Genuino Uno u otra tarjeta Arduino, no importa, lo importante es estar seguros que hemos elegido la tarjeta correcta, sí lo hemos hecho bien, debe aparecer algo parecido a lo que muestra la imagen.

--------------------------------------------------------------------------------

Sí has llegado hasta este paso, eso quiere decir que ya has configurado tu tarjeta Arduino Nano.

Ahora es necesario elegir el procesador que trae nuestra tarjeta Arduino Nano y configurarla, para eso debemos elegir la opción Procesador y luego elegir la opción ATmega328P(Old Bootloader) usualmente esta es la configuración que mejor funciona con la tarjeta Arduino Nano, pero esta opción puede variar, es decir:

Sí al tratar de subir el código a tu tarjeta Arduino, te presenta un error por la configuración del procesador, debes intentar elegir otra de las opciones (ATmega328P o ATmega168) y luego volver a intentar cargar el código, seguro al primer intento tendrás éxito, sí sigues estas instrucciones paso a paso como te lo explico no tendrás inconvenientes.

-----------------------------------------------------------------------------

Sí has seguido todos los pasos como te he explicado hasta ahora, la configuración de tu tarjeta Arduino Nano deberá quedar como muestra la imagen, y estará lista para que puedas subir el código, o compilar el código cómo dicen los entendidos en la materia de programación.

-----------------------------------------------------------------------------

Ahora deberás subir el código a la tarjeta Arduino, esto lo haremos con la opción de complilar que muestra la flecha negra, luego hay que esperar que el código se inicie a grabar en la tarjeta Arduino, mientras este proceso ocurre, podrás ver que se enciende y apaga el indicador led que tiene la tarjeta, esto es señal que el código se está guardando.

-----------------------------------------------------------------------------

Finalmente, sí el código ha sido bien grabado o compilado en la tarjeta Arduino, entonces se mostrará un mensaje en español, inglés o en el idioma que hayas seleccionado para la instalación del Arduino IDE en tu computadora, este mensaje te mostrará que el código ha sido subido exitosamente y ahora la tarjeta Arduino Nano está lista para las conexiones externas.

Step 5: CONEXIONES EXTERNAS

Antes de iniciar a hacer las conexiones , es necesario asegurarse que se tienen todos los materiales cerca y listos para ser unidos.

A continuación se muestra detalladamente las conexiones que se deben de hacer entre todos los elementos electrónicos, es necesario tener mucho cuidado y revisar varias veces que las conexiones estén bien hechas para evitar un cortocircuito y quemar algún componente electrónico.

Step 6: EXPLICACIÓN DE LAS CONEXIONES (paso Número 1)

El cargador de batería de litio 16850 se encuentra conectado directamente del positivo y negativo de la batería de litio, seguidamente se ha conectado las salidas negativas y positivas de las entradas negativa y positiva del elevador de voltaje MT3608 o (booster).

•Nota: Antes de continuar con las conexiones, es necesario configurar la salida de voltaje del MT3608, preferiblemente que la salida sea de 7volts, los cuales alimentarán el pin de entrada de energía positivo y negativo del Arduino Nano.

•Luego se agregará un interruptor de corriente para encender y apagar la tarjeta Arduino Nano

Tal y como se muestra en las imágenes.

Step 7: EXPLICACIÓN DE LAS CONEXIONES (paso Número 2)

Una vez realizadas las conexiones anteriores, procederemos a conectar el sensor de movimiento o (PIR) por sus siglas en inglés. Se conectará el negativo del PIR con el negativo GND común en la tarjeta Arduino, luego se conectará el pin positivo del PIR al pin de salida de 5volts del Arduino Nano, y finalmente se conectará el pin de salida de señal del PIR con el pin D3 del Arduino Nano.

Tal y como se muestra en la gráfica principal de conexiones y es soportada por las siguientes imágenes.

Step 8: EXPLICACIÓN DE LAS CONEXIONES (paso Número 3)

Ya habiendo conectado el sensor PIR al Arduino Nano, procederemos a conectar los leds (rojo y verde)

El primer led(rojo) conectará el negativo al pin tierra o (GND) del Arduino Nano, y el positivo se conectará al pin D5 del Arduino Nano, luego el pin negativo del led verde se conectará a la misma tierra o (GNG) donde se conecto el led rojo, finalmente se conectará el pin positivo del led verde con el pin D6 del Arduino Nano.

Nota: El negativo de cada led va conectado al negativo o (GND) del Aruino Nano

Y el positivo de cada led va conectado uno al pin D5 y el otro al pin D6 del Arduino.

Una vez hechas y revisadas todas las conexiones, se procederá a encender el circuito y ensayar su funcionamiento antes de meter todos los componentes en el contenedor plástico.

Veamos un video previo de su funcionamiento:

Awakening Caregiver - Step #8
Download

Step 9: MONTAJE FINAL (paso Número 1)

En este tercer paso, el reto que se presenta es tratar de meter todas las partes electrónicas dentro del recipiente plástico, para eso debemos hacer algunas perforaciones y tomar unas cuantas medidas para hacer que todo encaje de una manera estética y ordenada.

Todo queda a la creatividad del constructor.

Por lo pronto, se dará una muestra de como he tratado de encajar todos los componentes electrónicos en el recipiente y un paso a paso de como se realizó.

Step 10: MONTAJE FINAL (paso Número 2)

Con la ayuda de un moto tool o (mini dremel) se realizaron las perforaciones para encajar el módulo de carga de la batería, el interruptor y el sensor PIR, como se muestra a continuación.

Step 11: INSTALANDO LOS LEDS (ROJO Y VERDE)

Este paso depende de la creatividad de cada quien, en mi caso he decidido poner los 2 leds sobre el sensor PIR, dando así la impresión de dos ojos y un nariz. Para poder instalar los leds se ha usado una PCB o baquelita, la cual se han cortado pequeños trozos con la medida de los leds, estos trozos tienen como fin servir de soporte para los mismos leds y así poder hacer una mejor conexión de ellos.

Veamos en las siguientes imagenes.

Step 12: PROTOTIPO # 1 TERMINADO

Finalmente, nuestro Awakening Caregiver o Cuidador del despertar se encuentra listo para cumplir la función para la cual fue creado.

Cuidar nuestra salud evitando el común y recurrente problema conocido como Hipotensión ortostática (hipotensión postural).

Un problema de salud pública.

Step 13: UBICACIONES PARA EL CORRECTO Y EFECTIVO FUNCIONAMIENTO

Se sugieren algunas formas de como ubicar el dispositivo Cuidador del despertar en el cuarto o dormitorio:

1.En la ubicación con el número 1, se puede poner en el suelo y la distancia del dispositivo de la cama puede ser de unos 20 centímetros.

2.En la ubicación con el número 2, se puede poner el dispositivo a una distancia de aproximadamente 1 metro de la cama .

3.En la ubicación número 3, y según ensayos es la mejor ubicación, el dispositivo se puede poner a una distancia aproximada de un metro con veinticinco (1.25) centímetros de la cama

Mirar imágenes y video a continuación.