Heartbeat (IR) sensor

조성미학생은 먼저

http://suchamagicworld.blogspot.com/2008/04/still-alive-heartbeat-irsensor-report.html에 있는 Sensors: Infrared Emitters and Detectors와 적외선 Sensitive photo cell로 앰플리파이어없이 심장박동을 값을 아듀니오로 받아보세요. 위의 링크에서 주요 내용을 퍼온겁니다. 더 자세한 내용은 링크를 읽어보세요. 그리고 직접 실험해서 알아보세요. Resource를 가지고 유용하게 쓰는 것도 디자인의 일부입니다.

——————————————————————————

Infrared Emitters and Detectors (얼핏보면 LED와 비슷하게 생겼어요)
SKU#: SEN-00241
Price: $1.95

datasheet:

IR Emitter (Clear)

IR Detector (Tinted pink)

how it works:

R1	270 ohm resistor
R2	10k resistor
LED1	Infrared LED
Q1	Infrared-sensitive photoresistor

Circuit: (simple one without amplifier)

Description: 납작한 모양의 IR Emitter와 IR 수신기입니다. 이 두 간단한 디바이스는 940 nm에서 작동되며 보통 IR 시스템과 리모콘, 물체를 감지하는데 쓰입니다. 간단한 ADC (photocell)를 아듀니오와 같이 연동시키면 값을 읽을 수 있습니다. EMitter sms 다른 LED처럼 50mA 의 전류와 저항을사용하여 씁니다. The detect is a NPN transistor that is biased by incoming IR light.

Code:

arduino:

/* I AM ALIVE heart beat led
* by meng li based on the code by Jeff Gray – 2008
* —————-
* Triggers a one time event when value goes over threshold,
* and a different trigger once the value goes back below the threshold
*/

int an1,an2 = 0;
int redLedPin =13;
boolean triggered = false;

void setup(){
Serial.begin(9600);
pinMode(redLedPin, OUTPUT); // set the red LED pin to be an output
// Serial.println(“Starting”);
}
void loop(){
// read analog value in
int an2 = analogRead(0);
Serial.print(“Y”);
Serial.println(an2,DEC);
//threshold
int an1= analogRead(5);
Serial.print(“X”);
Serial.println(an1,DEC);

if(an1 > an2 && !triggered){
triggered = true;
digitalWrite(redLedPin, HIGH); // turn off the red LED
}
if(an1 <= an2 && triggered){
triggered = false;
digitalWrite(redLedPin, LOW); // turn off the red LED
}
}

——————————————————————-

이건 성미학생이 찾던 자료인데, 참고로 차후 센서 리포트로 모을 수 있게 하트비트 적외선 센서에 대한 자료를 올립니다.

Jeff Gray의 제자 ITP학생 한명이 센서워크샵에서 작업한 것을 상세히 오려놓은 사이트가 있습니다. 아듀니오 코드는 Jeff Gray란 분이 쓴겁니다.

http://hrsensor.wordpress.com/

그외에도 더 자세히 서술한 블로그 사이트는 아래이고요

http://suchamagicworld.blogspot.com/2008/04/still-alive-heartbeat-irsensor-report.html

위의 링크들과 같이 심장박동은 주로 IR(Infrared 즉 적외선) 센서를 사용합니다. IR센서 사용원리는 아래에서 설명이 자세히 되어 있습니다. 물론 영어입니다. ^^

http://www.oximetry.org/pulseox/principles.htm

좀 더 응용된 쿨한 작품예로는 하트비트MIDI Controller가 있는데요. 아래의 flickr 링크에 사진이 잘 나와있고, Makezine.com에서 search 하면 나옵니다.

http://www.flickr.com/photos/recotana/2283818188/in/pool-make/

참고로 특히 적외선 센서는 종류도 많고 응용되고 있는 분야나 종류도 여~러가지임을 잊지마세요.

아, 잊어버릴뻔했는데, 쉽개 쓸수있는 a polar heart monitor와 receiver 세트가 sparkfun에서 팝니다.

Polar Heart Rate Module – RMCM01

http://www.sparkfun.com/commerce/product_info.php?products_id=8660#

$14.95이지만 미국이라 배송비가 만만치 않을거에요

Happy Physical Computing!

김영희 교수

Leak Sensor

Sensor report _설은영, 이지영

물 감지 센서 (Leak Sensor)

물 감지센서는 두 전극을 아주 가까이 놓아두고, 미약한 전류라도 감지할 수 있게 하면 그리 힘들지 않게 물을 감지할 수 있다.

그리고 누수 유무를 감지하는 센서는 평상시 바닥면에 보내는 주파수와 물이 있을 경우의 주파수가 달라지는 걸 감지해서 시그널을 발생시키는 원리다.  

  

현대 사회에서는 물을 포함한 각종 다양한 액체들이 파이프나 저장 용기에 의하여 저장되어 있는데 만약 이것들이 누출된다면 공장의 전 시스템을 마비시키거나 화학물질 누출은 심각한 환경오염을 야기 시키기 때문에 이의 방지를 위한 필수적인 안전예방장치로 쓰인다.

* 전기 화학적인 원리를 이용하여 정확하고 신뢰성 있게 물의 유무를 감지할 수 있다.

* 다양한 종류의 Sensing Cable을 이용하여 모든 종류의 액체 누출을 감지할 수 있다.

* Plastic Cable을 이용하면 물의 유무를 완벽하게 감지할 수 있다.

 

 

실생활 용품이나 작품으로 쓰인  예1)

정혜민과 재키 리가 개발한 연인의 컵 (Lover’s Cups)으로 컵 내부에 액체 감지 센서와 무선망 연결 장치 등이 들어 있어, 남은 음료의 양까지 알려주며 멀리 떨어져 있는 연인들이 흡사 한 자리에서 음료나 와인을 마시는 기분을 일으킨다. ‘연인의 컵’은 서로를 그리워하는 청춘남녀의 원격 교감 뿐 아니라 다양한 편의를 제공할 것이라는 게 개발자들의 설명이다. 

연인의 컵을 이용하면 병원에 입원한 가족이 음료를 충분히 마시는 지 확인할 수 있으며, 학교에서 밥을 먹는 자녀와 집에 있는 부모 사이의 교감도 이룰 수 있다는 것이다.

 예2)

 

 물 감지센서와 빛 감지 센서가 장착된 이 화분은 화분에 물이 마르면 새가 울어 물을 주라는 표시를 해 주며 밤에는 주인의 잠을 방해하지 않기 위해 해가지면 새가 울지 않고 잠을 잔다.

 

물감지 센서를 이용한 프로젝트응용구상 기획서.

Twinkle Rain

비가오면 신발이 젖는게 싫어서, 산성비가 걱정되서, 우산을 가지고 다녀야하는 번거러움에 비오는날은 왠지 밖에 나가기가 싫다.

예전에는 일부러 비오는 날이 좋아서, 비 맞는 느낌이 좋아서 가끔은 비오는 날에 그냥 우산없이 그냥 길을 걷기도 했지만 요즘은 산성비가 무서워서인지 이런 낭만을 잊어서인지 우산없이 길을 가는 사람을 더 이상 찾아볼 수 없게 되었다.

산성비 때문에 잃어버린 비오는 날의 낭만을 다시 찾기위해 이번 프로젝트를 구상하였다.

우산의 윗부분전체에 물감지센서를 부착하여 비가 떨어져 우산 윗부분에 닿을때 우산안에 달린 작은 LED 조명이 켜진다.

비의 랜덤하고 리드미컬한 운동에 맞추어 LED조명이 켜지며 옛날의 비를 맞던 그 느낌을 새롭게 되살려주게 될 것이다.

작품을 이용한 예 1)

비오는 날의 까페 테라스 조명설치.

비가 많이 오는 여름철에 노천까페 테라스에 큰 천막과 비 조명을 설치하여 은은한 조명을 연출할 수 있다.

 예 2)

초등학교 등굣길. 트럭이나 큰 차의 운전자는 키가작은 어린이들이 잘 보이지 않기 때문에 어린자녀를 둔 부모들은 비오는 날이면 더욱 걱정스럽고 안전사고의 위험도 높다.

비 조명을 이용한 우산을 쓰면 눈에 더 잘 띄여 어린이 안전사고의 위험을 줄일 수 있을 것이다.

 

 

 

 

 

 

Piezo Sensor

팀원 – 김원중,민지희

1.선택한 센서

Piezo Sensor

 

                   

 

2.센서에 관한 리서치

 피에조 센서는 금속판 사이에 얇은 압전 소자를 끼워넣은 센서로 소리, 진동, 압력 등을 감지할 수 있다.

압전 소자는 압력을 가하면 전기를 발생시키고, 교류 전기를 가하면 진동하는 성질이 있다. 직접적으로 압력을 체크하는게 아니라 기구물 안에 센서가 내장 되어있어 외장의 떨림에 의해 안의 공기의 진동을 체크하기때문에 매우 민감하다. 매우 얇고 소형화가 가능하며, 콘덴서와 같이 얇은 금속박으로 이루어졌는데, 전원을 따로 가하지 않아도 움직이면 전기적인 신호를 얻을수 있다. 실제로 보면 약간 두꺼운 셀로판지 처럼 생겼고, 크기에 알맞게 잘라서 사용한다. 회로적인 부분은 구현하기 쉬우나, 센서가 매우 얇다보니 기구적으로 많은 어려움이 있다.

* 와이어링 시리얼 모니터에서 수치를 확인할 수 있다.

Piezoelectric fluoropolymer film, or Piezo Film for short, is an enabling transducer technology with unique capabilities. Piezo Film produces voltage in proportional to compressive or tensile mechanical stress or strain, making it an ideal dynamic strain gage.

Successful applications have been developed across a vast dynamic range from sensing nanostrains to measurement of explosive-level forces (Mbar). Piezo Film’s stress constant (voltage output per stress input) is about 10 times higher than other piezoelectric materials such as ceramics and quartz.

It makes a highly reliable vibration sensor, accelerometer and dynamic switch element.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.센서를 응용한 프로젝트의 예

음악을 이용한 심리치료기기
http://patent.naver.com/patent/specification.php?ApplicationNumber=1020060045902

 

본 발명은 음악을 이용한 심리치료 기기로 사용자가 일상생활을 하면서 생길수 있는 심리적 불안상태를 안정시켜 주는 역할을 한다. 이 기기 귀에 착용하며 항상 사용자의 심리상태를 감지하고 있다가 불안정한 심리상태를 느끼면 내장된 music therapy에 관한 데이터를 근거로 한 음악이 재생되는 방식으로 심리를 안정시킨다.

사용자의 심리상태는 심박수가 변하는 것을 통해 파악하게 되고 이는 기기에 내장된 압전소자(壓電素子)를 이용한 piezo sensor가 이를 감지하여 기기에 전송하게 되는 방식으로 이뤄진다.

이렇게 파악된 심리상태는 기기에 내장되어 있는 music therapy에 관한 데이터를 근거로 한 음악이 재생되는 방식으로 심리를 안정시킨다. 사용자의 심리상태를 파악하고 파악된 심리상태를 music therapy 데이터와 연동시켜 그에 맞는 음악을 재생하여 심리를 안정시키는 기기. 

————————————————————————————-

LED throwies

video – http://graffitiresearchlab.com/?page_id=6

LED Throwies라는 이름이 붙은 LED 한 개를 가지고 던지면 -> 철판에 던지면서 곧바로 시각화 -> 피에조 센서가 던지는 진동을 감지해 9가지의 짧은 사운드 재생 의 순서로 진행되는 것이다.

1. 

 

 

2. 

 

 

3.

 

4.

 

 

5.

 

 

6.

————————————————————————————-

박정순 인터렉티브 설치展
http://neolook.net/mm05/050825b.htm

 

 

박정순_WIND1-050122_Piezo Sensor & Screen Image, Shockwave 3D_2005
바람에 대한 연작 중 첫 번째 작업으로 관객이 마이크에 바람을 불면 스크린 속 가상공간의
바람개비들이 회전하며 날아간다. 관객이 바람을 불면 마이크의 피에조센서를 통해 컴퓨터가
바람의 세기를 감지하고 Shockwave 3D로 만들어진 바람개비들을 회전시킨다.

4.피에조 센서를 응용한 프로젝트

Flying Seed

아이디어의 시작은 단풍나무의 씨앗을 날려보았던 경험에서 부터 시작하였습니다. 단풍나무의 씨앗은 중심축을 잡아주는 씨앗과 씨앗이 멀리 날아가기 위한 날개 부분으로 만들어져 있는것을 볼 수 있습니다.

우리의 아이디어의 착안은 이 단풍나무 씨앗의 리플렉트와 같습니다. 피에조 센서가 달린 날개에서는 바람의 압력에 의해 전기를 공급받고 그 전기로 LED(씨앗)에서 빛을 발하게 됩니다. 이 빛은 날아가며 회전할때 가장 강하게 빛나며 그 빛들이 흩어져 내려가며 남긴 잔상으로 인한 아름다움을 경험할수 있을 것입니다.  

또한 이 작은 모듈의 씨앗의 날개 부분에 작고 큰 구멍을 내어 그 사이로 지나가는 바람에 의한 자연적 소리를 느끼며 이렇게 완성된 하나의 모듈은 여러개를 동시에 하늘에 날릴때 빛의 씨앗이 되어 움직이는 빛의 색다른 시각적, 청각적 자극을 가져다 줄 것입니다.

특히 어두운 공간에서의 그 아름다움은 더 효과적일 것이며, 어릴적 쥐불놀이와 같은 민속 놀이에도 이용이 가능합니다. 오늘날처럼 화재에 관한 법이 강해지고 있는 시점에서 새로운 쥐불놀이를 경험할 수 있게 해 줄것입니다. 

투명한 용기에 구멍을 내고 그 안에 이 모듈을 넣고 돌리면 강한 빛과 소리를 느낄 수 있으며, 불씨가 날리는 경험의 찰나까지도 느낄 수 있을것입니다. 이 처럼 하나의 작은 모듈이 우리가 가늠할 수 없는 사용자에 의해 더 멋진 작품이 될 것입니다.