Një pajisje oksimetri pulsi duke përdorur Arduino Nano, MAX30100 dhe Bluetooth HC06 .: 5 hapa

2024 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-30 12:24

Ckemi djema, sot do të ndërtojmë një pajisje shqisore për të lexuar nivelin e Oksigjenit në gjak dhe rrahjet e zemrës në një mënyrë jo invazive duke përdorur sensorin MAX30100.

MAX30100 është një zgjidhje e sensorit të Oksimetrisë së Pulsit dhe monitorimit të zemrës. Ai kombinon dy LED, një fotodetektor, optikë të optimizuar dhe përpunim sinjali analog me zhurmë të ulët për të zbuluar oksimetrinë e pulsit dhe sinjalet e rrahjeve të zemrës. MAX30100 funksionon nga furnizimi me energji 1.8V dhe 3.3V dhe mund të fiket përmes softuerit me rrymë të papërfillshme të gatishmërisë, duke lejuar që furnizimi me energji të mbetet i lidhur gjatë gjithë kohës.

Për këtë artikull, unë do të përdor një modul Bluetooth HC-06 (që funksionon në modalitetin e skllavit) i lidhur me Arduino Nano. Në këtë mënyrë, ne mund t'i dërgojmë të dhënat e lexuara nga pajisja në një pajisje tjetër ose në internet. Në propozimin fillestar, u krijua një aplikacion mobil për të menduar për vizualizimin e të dhënave. Sidoqoftë, ky aplikacion celular Android nuk do të mbulohet në këtë artikull.

Le të fillojmë!

Hapi 1: Materiali i nevojshëm:

Materiali i përdorur në këtë eksperiment mund të shihet më poshtë:

• Arduino Nano
• Protoboard i vogël
• Tela dhe një grup kërcyesish
• Moduli Bluetooth HC-06
• Sensori MAX30100
• LED
• Dy rezistorë 4.7k Ohm

Hapi 2: Instalimi i telave MAX30100

Së pari, ne duhet të lidhim MAX30100 në mënyrë që ta përdorim atë me Arduino. Imazhi skematik i mësipërm në këtë hap do të tregojë se si duhet bërë tela.

Në thelb, ne duhet të pastrojmë telat me kunjat e disponueshëm në sensor. Do të jetë e nevojshme të hiqni pjesën femërore të bluzës për sode që do të bëhet. Pjesa mashkullore e Jumper do të përdoret për t'u ankoruar në Arduino.

MAX30100 ka kunjat e mëposhtme:

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

Për këtë qëllim, ne do të përdorim vetëm hyrjet VIN, SCL, SDA, INT dhe GND.

Këshilla: Pas kryerjes së sodës, është mirë të futni pak zam të nxehtë për të mbrojtur sodën (siç mund ta shihni në imazh).

Hapi 3: Lidhni modulin Bluetooth HC-06

Përveç kësaj, ne duhet të bëjmë të njëjtën gjë për modulin Bluetooth HC06.

Të gjitha informacionet e marra në modulin Bluetooth do t'i kalojnë Arduino (në rastin tonë) përmes serisë.

Gama e modulit ndjek standardin e komunikimit bluetooth, i cili është afërsisht 10 metra. Ky modul funksionon vetëm në modalitetin e skllavit, domethënë, lejon që pajisjet e tjera të lidhen me të, por nuk i lejon vetes të lidhet me pajisje të tjera bluetooth.

Moduli ka 4 kunjat (Vcc, GND, RX e TX). RX dhe TX përdoren për të lejuar komunikimin me mikrokontrolluesin në mënyrë serike.

Gjatë ekzekutimit, disa probleme u zbuluan duke përdorur njëkohësisht daljet TX dhe RX për Bluetooth së bashku me komunikimin ose serinë përmes USB (e cila përdoret për të fuqizuar Arduino dhe për të ngarkuar kodin) në tabelë.

Kështu, gjatë zhvillimit, kunjat A6 dhe A7 u përdorën përkohësisht për të simuluar komunikimin serik. Biblioteka SoftwareSerial u përdor për të lejuar funksionimin e portit serik përmes softuerit.

Referenca: Lidhja e imazhit Bluetooth vjen nga

Hapi 4: Mblidhni strukturën e pajisjes, duke ndjekur modulin Bluetooth, LED dhe Arduino në Protoboard

Hapi tjetër është vendosja e të gjithë përbërësve në protoboard dhe lidhja e tyre në mënyrën e duhur.

Mund ta bëni tani si të dëshironi. Nëse dëshironi të përdorni një mikrokontrollues tjetër si Arduino Uno ose një bord më të madh, mos ngurroni ta bëni këtë. Kam përdorur një më të vogël, sepse më duhej të kisha një pajisje kompakte që do të ishte e mundur për të kryer matjen dhe gjithashtu për të dërguar të dhënat në një pajisje tjetër.

Hapi i parë: Bashkimi i Arduino në tabelën e bardhë.

Bashkangjitni Arduino Nano në qendër të protoboardit

Hapi i dytë: Bashkimi i modulit Bluetooth në Arduino.

Lidhni modulin bluetooth në pjesën e pasme të tabelës dhe gjithashtu lidhni tela në Arduino si më poshtë:

1. RX nga Bluetooth në pin TX1 në Arduino.
2. TX nga Bluetooth në pinin RX0 në Arduino.
3. GND nga Bluetooth në GND (pin përveç pin RX0) në Arduino.
4. Vcc nga Bluetooth në pinin 5V në Arduino.

Hapi i tretë: Bashkimi i sensorit MAX30100 në Arduino.

1. VIN nga MAX30100 në pinin 5V në Arduino (njësoj siç kemi në hapin Bluetooth).
2. Kodi SCL nga MAX30100 në kunjin A5 në Arduino.
3. Kodi SDA nga MAX30100 në kunjin A4 në Arduino.
4. PIN INT nga MAX30100 në kunjin A2 në Arduino.
5. Kunja GND nga MAX30100 në kunjin GND në Arduino (kunja midis VIN dhe RST).
6. Lidheni një rezistencë. Një këmbë në të njëjtën pin 5V ne lidhëm Bluetooth -in dhe pjesën tjetër në kunjin A4.
7. Lidhni rezistencën e dytë. Njëra këmbë është gjithashtu e lidhur në pin 5v dhe tjetra lidhet me kunjin A5.

E rëndësishme: Në mënyrë që MAX30100 të funksionojë siç duhet, ne duhet t'i tërheqim ato rezistencë përkatësisht në kunjat A4 dhe A5. Përndryshe, ne mund të jemi dëshmitarë të një mosfunksionimi të sensorit, siç është një dritë e zbehtë dhe shpesh mos funksionimi i plotë i të njëjtit.

Hapi i katërt: Shtimi i një jeshile bëri që të dihet saktësisht kur një ritëm i zemrës u mat nga sensori.

1. Lidheni këmbën më të vogël të led të gjelbër (ose ngjyrë tjetër që mund të preferoni) në kunjin GND (njësoj siç kemi lidhur Bluetooth).
2. Lidhni pjesën tjetër me kunjin D2.

Hapi 5: Përfundimi i Asamblesë së Pajisjes Tonë

Në këtë pikë, ne tashmë e kemi pajisjen tonë të montuar, por jo të programuar. Ne kemi modulin bluetooth të lidhur me Arduino, si dhe sensorin MAX30100, i cili do të kryejë të gjitha matjet e të dhënave dhe do t'i dërgojë në modulin Bluetooth, i cili nga ana tjetër do të dërgojë në një pajisje tjetër.

Për këtë artikull, qëllimi ishte të demonstronte montimin e pajisjes. Në artikujt e ardhshëm do të mbuloj se si të programoj pajisjen duke përdorur Arduino IDE. Ju mund të shihni në këtë imazh se si do të funksionojë pajisja, nga leximi i të dhënave deri tek shikimi në pajisjen tuaj Android.

Keni mbaruar së bërë matjen tuaj të pajisjes Oksimetër Pulse vetëm me një kosto të ulët. Qëndroni të lidhur me artikullin tjetër!: D