Pulso oksimetro įrenginys, naudojant „Arduino Nano“, MAX30100 ir „Bluetooth HC06“: 5 žingsniai

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:48

Sveiki vaikinai, Šiandien mes sukursime jutimo prietaisą, kuris neinvaziniu būdu nuskaitytų deguonies kiekį kraujyje ir širdies plakimo dažnį, naudodamas MAX30100 jutiklį.

„MAX30100“yra pulso oksimetrijos ir širdies ritmo monitoriaus jutiklių sprendimas. Jame yra du šviesos diodai, fotodetektorius, optimizuota optika ir mažo triukšmo analoginio signalo apdorojimas, kad būtų galima aptikti pulso oksimetriją ir širdies ritmo signalus. „MAX30100“veikia iš 1,8 V ir 3,3 V maitinimo šaltinių ir gali būti išjungtas naudojant programinę įrangą, kurios laukimo režimo srovė yra nedidelė, todėl maitinimo šaltinis visada gali būti prijungtas.

Šiame straipsnyje aš naudosiu „Bluetooth“modulį HC-06 (veikiantį vergo režimu), susietą su „Arduino Nano“. Tokiu būdu iš įrenginio nuskaitytus duomenis galime siųsti į kitą įrenginį arba į internetą. Pradiniame pasiūlyme buvo sukurta mobilioji programa, skirta duomenų vizualizavimui. Tačiau ši mobilioji „Android“programa nebus aptariama šiame straipsnyje.

Pradėkime!

1 žingsnis: Būtina medžiaga:

Šiame eksperimente panaudotą medžiagą galima pamatyti žemiau:

• Arduino Nano
• Mažas protoboardas
• Laidai ir džemperių rinkinys
• „Bluetooth“modulis HC-06
• Jutiklis MAX30100
• LED
• Du rezistoriai 4,7 kOm

2 žingsnis: MAX30100 prijungimas

Pirmiausia turime prijungti MAX30100, kad galėtume jį naudoti su „Arduino“. Šiame žingsnyje pateiktas scheminis vaizdas parodys, kaip reikia atlikti laidus.

Iš esmės laidus reikia nugruntuoti su jutiklyje esančiais kaiščiais. Norint pagaminti soda, reikės pašalinti moterišką megztinio dalį. Vyriškoji megztinio dalis bus naudojama „Arduino“prijungimui.

MAX30100 turi šiuos kaiščius:

VIN, SCL, SDA, INT, IRD, RD, GND.

Šiuo tikslu naudosime tik VIN, SCL, SDA, INT ir GND įvestis.

Patarimai: atlikus sodą, gerai įterpti karštų klijų, kad būtų apsaugota soda (kaip matote paveikslėlyje).

3 veiksmas: prijunkite „Bluetooth“HC-06 modulį

Be to, tą patį turime padaryti ir su „Bluetooth HC06“moduliu.

Visa informacija, gauta „Bluetooth“modulyje, bus perduota „Arduino“(mūsų atveju) serijiniu būdu.

Modulio diapazonas atitinka „Bluetooth“ryšio standartą, kuris yra maždaug 10 metrų. Šis modulis veikia tik vergo režimu, tai yra, leidžia prie jo prisijungti kitiems įrenginiams, tačiau neleidžia prisijungti prie kitų „Bluetooth“įrenginių.

Modulis turi 4 kaiščius (Vcc, GND, RX e TX). RX ir TX yra naudojami tam, kad būtų galima nuosekliai bendrauti su mikrovaldikliu.

Vykdymo metu kai kurios problemos buvo aptiktos tuo pačiu metu naudojant „Bluetooth“TX ir RX išėjimus kartu su ryšiu arba serijiniu per USB (kuris naudojamas „Arduino“maitinimui ir kodo įkėlimui).

Taigi kūrimo metu kaiščiai A6 ir A7 buvo laikinai naudojami serijiniam ryšiui imituoti. „SoftwareSerial“biblioteka buvo naudojama norint leisti nuoseklųjį prievadą valdyti naudojant programinę įrangą.

Nuoroda: „Bluetooth“vaizdo laidai yra iš

4 žingsnis: Surinkite įrenginio struktūrą, po „Bluetooth“modulio, šviesos diodo ir „Arduino“„Protoboard“

Kitas žingsnis yra sudėti visus komponentus į protoboat ir tinkamai sujungti.

Dabar galite tai padaryti, kaip norite. Jei norite naudoti kitą mikrovaldiklį, pvz., „Arduino Uno“ar didesnę plokštę, nedvejodami tai darykite. Aš naudojau mažesnį, nes man reikėjo turėti kompaktišką prietaisą, kuris galėtų atlikti matavimus ir taip pat siųsti duomenis į kitą įrenginį.

Pirmas žingsnis: „Arduino“pritvirtinimas prie baltos lentos.

Pritvirtinkite „Arduino Nano“plokštės centre

Antras žingsnis: „Bluetooth“modulio prijungimas prie „Arduino“.

Prijunkite „Bluetooth“modulį plokštės gale ir taip pat prijunkite „Arduino“laidą taip:

1. RX iš „Bluetooth“į „TX1“kaištį „Arduino“.
2. TX nuo „Bluetooth“iki RX0 kaiščio „Arduino“.
3. GND iš „Bluetooth“į GND (kaištis, be RX0 kaiščio) „Arduino“.
4. Vcc iš „Bluetooth“į 5 V kaištį „Arduino“.

Trečias žingsnis: MAX30100 jutiklio prijungimas prie „Arduino“.

1. VIN nuo MAX30100 iki 5 V kaiščio „Arduino“(toks pat, kaip ir „Bluetooth“žingsnyje).
2. SCL kaištis nuo MAX30100 iki A5 kaiščio „Arduino“.
3. SDA kaištis nuo MAX30100 iki A4 kaiščio „Arduino“.
4. INT kaištis nuo MAX30100 iki A2 kaiščio „Arduino“.
5. GND kaištis nuo MAX30100 iki GND kaištis „Arduino“(kaištis tarp VIN ir RST).
6. Prijunkite vieną rezistorių. Vieną koją tame pačiame 5V kaištyje prijungėme „Bluetooth“, o kitą - prie A4 kaiščio.
7. Prijunkite antrą rezistorių. Viena koja taip pat prijungta prie 5 V kaiščio, o kita - prie A5 kaiščio.

Svarbu: kad MAX30100 veiktų tinkamai, turime tuos varžus atitinkamai traukti prie A4 ir A5 kaiščių. Priešingu atveju galime pastebėti jutiklio gedimą, pvz., Silpną šviesą ir dažnai jo visišką neveikimą.

Ketvirtas žingsnis: pridėjus žalią spalvą, buvo galima tiksliai žinoti, kada jutiklis išmatuos širdies ritmą.

1. Prijunkite mažiausią žalios šviesos diodo kojelę (arba kitą pageidaujamą spalvą) prie GND kaiščio (tas pats, kaip prijungėme „Bluetooth“).
2. Prijunkite kitą dalį prie D2 kaiščio.

5 veiksmas: mūsų įrenginio surinkimo užbaigimas

Šiuo metu mūsų įrenginys jau yra surinktas, bet neužprogramuotas. Prie „Arduino“prijungtas „Bluetooth“modulis, taip pat jutiklis MAX30100, kuris atliks visus duomenų matavimus ir nusiųs juos į „Bluetooth“modulį, kuris savo ruožtu nusiųs į kitą įrenginį.

Šio straipsnio tikslas buvo parodyti įrenginio surinkimą. Kituose straipsniuose aptarsiu, kaip programuoti įrenginį naudojant „Arduino IDE“. Šiame paveikslėlyje galite pamatyti, kaip įrenginys veiks - nuo duomenų skaitymo iki peržiūros „Android“įrenginyje.

Užbaigėte savo pulso oksimetro prietaiso matavimą tik pigiai. Sekite kitą straipsnį!: D