Published January 1, 2023
| Version v1
Publication
Open
Development of Wireless Smart Sleeve Using Pressure Sensitive Resistor
Creators
- 1. Vellore Institute of Technology University
- 2. SRM University
- 3. Roma Tre University
Description
Tactile pressure sensors have gained ever increasing attention in designing flexible electronics, such as wearable devices. Building a pressure sensor characterized by high sensitivity and low implementation costs is a very critical challenge to satisfy. Recently, a new low-cost pressure sensor, namely Velostat, has been proposed. Due to its properties of changing its resistance with either flexing or pressure, it has become popular for making inexpensive sensors for microcontroller experiments. Here, we design a smart sleeve made of Velostat to perform rudimentary controls on a smartphone. We first evaluate the optimum layout of the sensor by conducting three tests on the sensor property, such as area of contact, Velostat area, and layers of Velostat. Based on the test performance, a sensor patch is designed. Then, we develop a novel resistive signal conditioning circuit to convert the pressure on the sensor patch into an electrical signal to be transmitted to smartphones via Bluetooth. Finally, we have also realized an Android application that performs the required operations (e.g., multimedia player controller and an SOS alert system) on the smartphone based on the received sensor data. The functionality of our smart sleeve system is validated in real-time, showing promising results for the design of low-cost smart wearables.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
اكتسبت مستشعرات الضغط اللمسي اهتمامًا متزايدًا في تصميم الإلكترونيات المرنة، مثل الأجهزة القابلة للارتداء. يعد بناء مستشعر ضغط يتميز بحساسية عالية وتكاليف تنفيذ منخفضة تحديًا بالغ الأهمية يجب تلبيته. في الآونة الأخيرة، تم اقتراح مستشعر ضغط جديد منخفض التكلفة، وهو Velostat. نظرًا لخصائصه المتمثلة في تغيير مقاومته إما بالثني أو الضغط، فقد أصبح شائعًا لصنع أجهزة استشعار غير مكلفة لتجارب المتحكم الدقيق. هنا، نقوم بتصميم كم ذكي مصنوع من Velostat لأداء ضوابط بدائية على الهاتف الذكي. نقوم أولاً بتقييم التخطيط الأمثل للمستشعر من خلال إجراء ثلاثة اختبارات على خاصية المستشعر، مثل منطقة التلامس ومنطقة Velostat وطبقات Velostat. بناءً على أداء الاختبار، تم تصميم رقعة مستشعر. ثم نقوم بتطوير دائرة تكييف إشارة مقاومة جديدة لتحويل الضغط على رقعة المستشعر إلى إشارة كهربائية يتم نقلها إلى الهواتف الذكية عبر البلوتوث. أخيرًا، أدركنا أيضًا تطبيق Android يقوم بإجراء العمليات المطلوبة (على سبيل المثال، وحدة تحكم مشغل الوسائط المتعددة ونظام تنبيه SOS) على الهاتف الذكي استنادًا إلى بيانات المستشعر المستلمة. يتم التحقق من وظائف نظام الأكمام الذكية لدينا في الوقت الفعلي، مما يظهر نتائج واعدة لتصميم الأجهزة الذكية القابلة للارتداء منخفضة التكلفة.Translated Description (French)
Les capteurs de pression tactiles ont attiré de plus en plus d'attention dans la conception d'appareils électroniques flexibles, tels que les dispositifs portables. Construire un capteur de pression caractérisé par une sensibilité élevée et de faibles coûts de mise en œuvre est un défi très critique à relever. Récemment, un nouveau capteur de pression à faible coût, à savoir Velostat, a été proposé. En raison de ses propriétés de modification de sa résistance en flexion ou en pression, il est devenu populaire pour la fabrication de capteurs peu coûteux pour les expériences de microcontrôleur. Ici, nous concevons une pochette intelligente en Velostat pour effectuer des contrôles rudimentaires sur un smartphone. Nous évaluons d'abord la disposition optimale du capteur en effectuant trois tests sur la propriété du capteur, tels que la zone de contact, la zone du Vélostat et les couches du Vélostat. Sur la base des performances du test, un patch de capteur est conçu. Ensuite, nous développons un nouveau circuit de conditionnement de signal résistif pour convertir la pression sur le patch du capteur en un signal électrique à transmettre aux smartphones via Bluetooth. Enfin, nous avons également réalisé une application Android qui effectue les opérations requises (par exemple, un contrôleur de lecteur multimédia et un système d'alerte SOS) sur le smartphone en fonction des données de capteur reçues. La fonctionnalité de notre système de manchon intelligent est validée en temps réel, montrant des résultats prometteurs pour la conception de dispositifs portables intelligents à faible coût.Translated Description (Spanish)
Los sensores de presión táctiles han ganado cada vez más atención en el diseño de dispositivos electrónicos flexibles, como los dispositivos portátiles. Construir un sensor de presión caracterizado por una alta sensibilidad y bajos costes de implementación es un desafío muy importante a satisfacer. Recientemente, se ha propuesto un nuevo sensor de presión de bajo coste, a saber, Velostat. Debido a sus propiedades de cambiar su resistencia con flexión o presión, se ha vuelto popular para fabricar sensores económicos para experimentos con microcontroladores. Aquí, diseñamos una funda inteligente hecha de Velostat para realizar controles rudimentarios en un teléfono inteligente. Primero evaluamos el diseño óptimo del sensor realizando tres pruebas en la propiedad del sensor, como el área de contacto, el área de Velostat y las capas de Velostat. En función del rendimiento de la prueba, se diseña un parche de sensor. Luego, desarrollamos un novedoso circuito de acondicionamiento de señal resistivo para convertir la presión en el parche del sensor en una señal eléctrica que se transmitirá a los teléfonos inteligentes a través de Bluetooth. Finalmente, también hemos realizado una aplicación Android que realiza las operaciones requeridas (por ejemplo, controlador de reproductor multimedia y un sistema de alerta SOS) en el teléfono inteligente en función de los datos del sensor recibidos. La funcionalidad de nuestro sistema de fundas inteligentes se valida en tiempo real, mostrando resultados prometedores para el diseño de wearables inteligentes de bajo coste.Files
10336757.pdf.pdf
Files
(245 Bytes)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:6d9ed0dbdcea388aba5d76b7e3a7d272
|
245 Bytes | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- تطوير كم ذكي لاسلكي باستخدام مقاوم حساس للضغط
- Translated title (French)
- Développement d'un manchon intelligent sans fil utilisant une résistance sensible à la pression
- Translated title (Spanish)
- Desarrollo de Manguito Inteligente Inalámbrico Utilizando Resistencia Sensible a la Presión
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W4389164410
- DOI
- 10.1109/access.2023.3338373
References
- https://openalex.org/W2207276209
- https://openalex.org/W2286878790
- https://openalex.org/W2329540976
- https://openalex.org/W2564903281
- https://openalex.org/W2807750652
- https://openalex.org/W2904925793
- https://openalex.org/W2909084956
- https://openalex.org/W2989285151
- https://openalex.org/W3000169617
- https://openalex.org/W3010335035
- https://openalex.org/W3107648895
- https://openalex.org/W3109306450
- https://openalex.org/W3122806958
- https://openalex.org/W3127735749
- https://openalex.org/W3130653965
- https://openalex.org/W3147472399
- https://openalex.org/W3173697677
- https://openalex.org/W3194494588
- https://openalex.org/W4206367101
- https://openalex.org/W4307201166
- https://openalex.org/W4309030592
- https://openalex.org/W4309235136
- https://openalex.org/W4312166934
- https://openalex.org/W4313155443
- https://openalex.org/W4387068003