Arduino Rrahjet e Zemrës Me Ekran EKG & Zë: 7 Hapa

2024 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-30 12:18

Ckemi djema! Shpresoj që tashmë të keni shijuar orën time të mëparshme udhëzuese "Arduino LIXIE Clock" dhe jeni gati për një të re, si zakonisht e kam bërë këtë tutorial për t'ju udhëzuar hap pas hapi duke bërë këtë lloj projektesh elektronike super të mahnitshme me kosto të ulët që është "Arduino Pajisja e pulsit të zemrës ".

Gjatë bërjes së këtij projekti, ne u përpoqëm të sigurohemi që ky udhëzues do të jetë udhëzuesi më i mirë për ju në mënyrë që t'ju ndihmojë nëse doni të bëni EKG tuaj, kështu që ne shpresojmë që ky udhëzues të përmbajë dokumentet e nevojshme.

Ky projekt është aq i dobishëm për tu bërë posaçërisht pas marrjes së PCB të personalizuar që kemi porositur nga JLCPCB për të përmirësuar pamjen e pajisjes sonë elektronike dhe gjithashtu ka mjaft dokumente dhe kode në këtë udhëzues për t'ju lejuar të krijoni me lehtësi ekranin tuaj të pulsit Arduino Heart. Ne e kemi bërë këtë projekt vetëm në 3 ditë, vetëm dy ditë për të marrë të gjitha pjesët e nevojshme dhe për të përfunduar prodhimin e harduerit dhe montimin, atëherë ne kemi përgatitur kodin që i përshtatet projektit tonë dhe fillojmë testimin dhe rregullimin.

Çfarë do të mësoni nga ky udhëzues:

1. Bërja e përzgjedhjes së duhur të harduerit për projektin tuaj në varësi të funksionaliteteve të tij.
2. Kuptoni teknologjinë e sensorit të pulsit të zemrës.
3. Përgatitni diagramin e qarkut për të lidhur të gjithë përbërësit e zgjedhur.
4. Mblidhni të gjitha pjesët e projektit (kutia e pajisjes dhe montimi elektronik)..
5. Filloni pajisjen tuaj të pulsit të Zemrës.

Hapi 1: Si funksionon sensori i pulsit të zemrës

Siç përcaktohet në Wikipedia "Elektrokardiografia është procesi i prodhimit të një elektrokardiogrami (EKG ose EKG [a]), një regjistrim - një grafik i tensionit kundrejt kohës - i aktivitetit elektrik të zemrës [4] duke përdorur elektroda të vendosura në lëkurë. Këto elektrodat zbulojnë ndryshimet e vogla elektrike që janë pasojë e depolarizimit të muskujve kardiak të ndjekur nga repolarizimi gjatë çdo cikli kardiak (rrahje zemre) ".

Në rastin tonë, ne nuk po përdorim elektroda por sensor IR, një sensor pulsi i zemrës është një sensor biomjekësor i cili

do të thotë se përdor disa ndryshore biologjike dhe fiziologjike për të treguar statusin e trupit.

Duke folur për ndryshoret, sensori ynë ka një dalje analoge e cila shkon nga 0V në 5V dhe kjo dalje tregon se sa rrjedhje/presion gjaku zemra do të pompojë, por si i mat ky sensor këto ndryshime të rrjedhës së gjakut!

Sensori përdor një sinjal infra të kuq nga një diodë IR e projektuar në lëkurën tuaj. Poshtë nën lëkurën tuaj ka kapilarë që mbajnë gjak. Sa herë që pompon zemra juaj ka një rritje të vogël të rrjedhës/presionit të gjakut. Kjo fryn pak kapilarët, dhe pikërisht atëherë këto kapilarë pak më të mbushur reflektojnë më shumë infra të kuqe. Infra-detektori në pajisje ndjen nivelet e ndryshme të reflektuara të IR dhe amplifikon sinjalin e matur dhe e shndërron atë në një sinjal të tensionit të interpretueshëm i cili mund të dërgohet në çdo mikrokontrollues si Arduino MCU.

Hapi 2: Pjesët CAD dhe Hardware

Duke filluar me pjesët e kutisë të printuar 3D, unë bëra modelin e mësipërm duke përdorur softuer solidworks dhe ju mund të merrni skedarët STL nga lidhja e shkarkimit, ky dizajn rekomandohet 100% për t'ju ndihmuar të bëni pajisjen tuaj pasi i përshtatet vendosjes së saktë për sensorin dhe ekranin OLED.

Pas përgatitjes së modelit, unë i kam marrë pjesët e mia të prodhuara mirë dhe gati për veprim. dhe siç mund ta shihni në foton e fundit ne kemi përgatitur vendosjen e lidhësit të energjisë në anën e kutisë.

Hapi 3: Diagrami i Qarkut

Duke kaluar në elektronikë, unë kam krijuar këtë diagram qark që përfshin të gjitha pjesët e nevojshme të kërkuara për këtë projekt. Unë po lidh sensorin e pulsit të zemrës me ATMega328P MCU tim dhe shfaq sinjalin e tensionit të marrë nga sensori përmes një ekrani OLED, komploti do të tregojë evolucionin segnal të tensionit me kalimin e kohës dhe unë gjithashtu përdor një zile për të shënuar çdo rrahje të zemrës, një LED RGB përdoret gjithashtu në këtë projekt për të treguar statusin e BPM kështu që kur BPM është shumë e ulët "më pak se 60 BOM" LED kthehet në të Verdhë, kur BPM është në rregull LED ndizet me ngjyrë të gjelbër dhe kur BPM është shumë e lartë LED kthehet e kuqe.

Hapi 4: Bërja e PCB

Rreth JLCPCB

JLCPCB (Shenzhen JIALICHUANG Electronic Technology Development Co, Ltd), është ndërmarrja më e madhe e prototipit të PCB në Kinë dhe një prodhues i teknologjisë së lartë i specializuar në prototipin e shpejtë të PCB dhe prodhimin e PCB të serive të vogla. Me mbi 10 vjet përvojë në prodhimin e PCB -ve, JLCPCB ka më shumë se 200, 000 klientë brenda dhe jashtë vendit, me mbi 8, 000 porosi online të prototipimit të PCB -ve dhe sasi të vogël të prodhimit të PCB -së në ditë. Kapaciteti vjetor i prodhimit është 200, 000 sq.m. për PCB të ndryshme me 1 shtresë, 2 shtresa ose shumë shtresa. JLC është një prodhues profesional i PCB -ve të paraqitur në shkallë të gjerë, pajisje të mirë, menaxhim të rreptë dhe cilësi superiore.

Duke folur për pajisje elektronike

Pasi bëra diagramin qarkor e transformova atë në një dizajn PCB të personalizuar dhe gjithçka që më duhet tani është të prodhoj PCB -në time, me siguri që u transferova në JLCPCB furnizuesi më i mirë i PCB -ve për të marrë shërbimin më të mirë të prodhimit të PCB -ve, pas disa klikimeve të thjeshta I kam ngarkuar skedarët e duhur GERBER të modelit tim dhe unë vendos disa parametra si ngjyra dhe sasia e trashësisë së PCB -së, dhe këtë herë ne do të përdorim ngjyrën e kuqe për t'iu përshtatur modelit të formës së zemrës së PCB -së tonë; atëherë të paktën ju duhet të paguani vetëm 2 dollarë për të marrë PCB vetëm pas katër ditësh, ajo që kam vënë re në lidhje me JLCPCB këtë herë është "ngjyra pa pagesë e PCB" do të thotë që ju do të paguani vetëm 2 dollarë për çdo ngjyrë PCB që zgjidhni Me

Shkarkimi i skedarëve të lidhur

Siç mund ta shihni në fotot e mësipërme, PCB është shumë mirë e prodhuar dhe unë kam të njëjtin dizajn PCB që kemi bërë për tabelën tonë kryesore dhe të gjitha etiketat, logot janë aty për të më udhëzuar gjatë hapave të saldimit. Ju gjithashtu mund të shkarkoni skedarin Gerber për këtë qark nga lidhja e shkarkimit më poshtë në rastin kur dëshironi të bëni një porosi për të njëjtin model qarku.

Hapi 5: Përbërësit

Para se të filloni të bashkoni pjesët elektronike, le të rishikojmë listën e përbërësve për projektin tonë, kështu që do të na duhen:

Components ☆ components Komponentët e nevojshëm ☆

- PCB që porosisim nga JLCPCB- Arduino Uno:

- Rezistorë 330Ohm:

- oshilator kuarci 16 MHz:

- Sensori i Pulsit të zemrës:

- Zile:

- Ekran OLED:

- LED RGB:

Hapi 6: Montimi elektronik

Tani gjithçka është gati, kështu që le të fillojmë të bashkojmë komponentët tanë elektronikë në PCB dhe për ta bërë këtë ne kemi nevojë për një hekur bashkues dhe një tel bazë të saldimit dhe një stacion ripunimi SMD për përbërësit SMD.

Siguria e para

Makine per ngjitjen e metalit

Asnjëherë mos prekni elementin e hekurit të salduar….400 ° C!

Mbani telat që do të nxehen me piskatore ose kapëse.

Gjithmonë kthejeni hekurin bashkues në bazën e tij kur nuk është në përdorim.

Asnjëherë mos e vendosni në tavolinën e punës.

Fikeni njësinë dhe shkëputeni kur nuk është në përdorim.

Siç mund ta shihni, përdorimi i këtij PCB është aq i lehtë për shkak të prodhimit të tij me cilësi shumë të lartë dhe pa harruar etiketat që do t'ju udhëheqin ndërsa bashkoni secilin komponent sepse do të gjeni në shtresën e mëndafshit të lartë një etiketë të secilit komponent që tregon vendosjen e tij në bordi dhe në këtë mënyrë do të jeni 100% të sigurt se nuk do të bëni asnjë gabim në saldim. Unë kam bashkuar çdo përbërës në vendosjen e tij dhe mund të përdorni të dy anët e PCB për të bashkuar përbërësit tuaj elektronikë.

Hapi 7: Pjesa dhe Testi i Softuerit

E tëra që na nevojitet tani është softueri, unë e kam bërë këtë kod Arduino për ju djema dhe mund ta keni falas nga lidhja më poshtë, kodi është shumë i komentuar në mënyrë që ta kuptoni dhe ta rregulloni për nevojat tuaja, na duhet bordi Arduino Uno për të ngarkuar kodin në ATMega328 MCU tonë pastaj marrim MCU dhe e vendosim në prizën e tij në tabelë.

Ne kemi nevojë për një përshtatës të jashtëm 5v për të ndezur pajisjen dhe ja ku jemi, siç e shihni, pajisja shfaq Rrahjet në minutë dhe shfaq grafikun e pulsit të zemrës të vizatuar në ekranin OLED pa harruar këtë LED RGB që tregon statusin e trupit gjithashtu

Ky projekt është aq i lehtë për tu bërë dhe një i mahnitshëm posaçërisht me OLED Display i cili mund të jetë zgjedhja juaj më e mirë për të filluar pajisjet biomjekësore duke bërë, por akoma disa përmirësime të tjera për të kryer për ta bërë atë më shumë gjalpë, prandaj do të pres për sugjerimet tuaja për ta përmirësuar atë.