STONE LCD экранындағы жүрек соғу жиілігі: 7 қадам

2024 Автор: John Day | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-30 10:23

Біраз уақыт бұрын мен интернеттен сатып алу кезінде MAX30100 пульсінің сенсорлық модулін таптым. Бұл модуль қандағы оттегі мен пайдаланушылардың жүрек соғу жиілігі туралы мәліметтерді жинай алады, бұл да қарапайым және қолдануға ыңғайлы.

Деректерге сәйкес, Arduino кітапхана файлдарында MAX30100 кітапханалары бар екенін білдім. Яғни, егер мен Arduino мен MAX30100 арасындағы байланысты қолдансам, драйвер файлдарын қайта жазбай -ақ Arduino кітапхана файлдарына тікелей қоңырау шалуға болады. Бұл жақсы нәрсе, сондықтан мен MAX30100 модулін сатып алдым. Мен MAX30100 жүрек соғу жиілігін және қандағы оттегінің жиналу функциясын тексеру үшін Arduino -ны қолдануды шештім.

1 -қадам: функция

MAX30100 модулін сатып алу сілтемесі:

item.taobao.com/item.htm?spm=a230r.1.14.69.c0c56556o8wH44&id=559690766124&ns=1&abbucket=2#detail

Ескерту: бұл модуль әдепкі бойынша тек 3,3 В деңгейлі MCU байланыстарымен жұмыс істейді, себебі ол әдепкі бойынша IIC түйреуіші арқылы 4,7 К -ден 1,8 В дейінгі қарсылықты көтереді, сондықтан егер сіз онымен байланысқыңыз келсе, Arduino -мен әдепкі бойынша байланыс жоқ. Arduino және VIN түйреуішіне қосылған IIC түйреуішінің 4,7 К екі екі резисторы қажет, бұл мазмұн тараудың артында енгізіледі.

Функционалды тапсырмалар

Бұл жобаны бастамас бұрын мен бірнеше қарапайым ерекшеліктер туралы ойладым: жүрек соғу жиілігі мен қандағы оттегі туралы мәліметтер жиналды

Жүрек соғу жиілігі мен қандағы оттегі туралы мәліметтер СКД экраны арқылы көрсетіледі

Бұл тек екі функция ғана, бірақ егер біз оны жүзеге асырғымыз келсе, біз көп нәрсені жасауымыз керек

ойлау:

Қандай негізгі MCU қолданылады?

СКД дисплейі қандай?

Жоғарыда айтқанымыздай, біз MCU үшін Arduino қолданамыз, бірақ бұл Arduino СК дисплейінің жобасы, сондықтан СКД дисплейінің сәйкес модулін таңдау керек. Мен СКД дисплей экранын сериялық портпен қолдануды жоспарлап отырмын. Менде STONE STVI070WT дисплейі бар, бірақ егер Arduino онымен байланысуды қажет етсе, деңгейлік түрлендіруді орындау үшін MAX3232 қажет. Содан кейін негізгі электронды материалдар келесідей анықталады:

1. Arduino Mini Pro әзірлеу тақтасы

2. MAX30100 жүрек соғу жиілігі мен қанның оттегі сенсоры модулі

3. STONE STVI070WT СКД сериялық портты көрсету модулі

4. MAX3232 модулі

2 -қадам: аппараттық құралға кіріспе

MAX30100

MAX30100 - бұл импульсті оксиметрия мен жүрек соғу жиілігін бақылайтын сенсорлық шешім. Ол импульстік оксиметрия мен жүрек соғу жиілігін анықтау үшін екі жарық диодты, фотодетекторды, оңтайландырылған оптика мен төмен шуылды аналогты сигналды өңдеуді біріктіреді. MAX30100 1,8 В және 3,3 В қуат көздерінен жұмыс істейді және ток көзінің шамалы болуын қамтамасыз ететін бағдарламалық қамтамасыз ету арқылы өшірілуі мүмкін, бұл қуат көзінің үнемі қосылып тұруына мүмкіндік береді. Қолданбалар

● Киюге болатын құрылғылар

● Фитнес көмекшісінің құрылғылары

● Медициналық бақылау құрылғылары

Артықшылықтары мен ерекшеліктері

1 、 Толық импульсті оксиметр мен жүрек соғу сенсорының шешімі дизайнды жеңілдетеді

Кіріктірілген жарық диодтары, фото сенсор және жоғары өнімділік аналогты алдыңғы -соңы

Кішкентай 5,6 мм x 2,8 мм х 1,2 мм 14 түйреуішпен оптикалық жетілдірілген жүйе жиынтығы

2 、 Өте төмен қуатты жұмыс киюге болатын құрылғылардың батареяның қызмет ету мерзімін арттырады

Бағдарламаланатын үлгі жылдамдығы мен қуатты үнемдеуге арналған жарықдиодты ток

Өте төмен өшіру тогы (0,7 мкА, тип)

3 、 Жетілдірілген функция өлшеу өнімділігін жақсартады

Жоғары SNR қозғалыс артефактінің беріктігін қамтамасыз етеді

Біріктірілген қоршаған ортаны жарықтандырудан бас тарту

Үлгі жылдамдығының жоғары мүмкіндігі

Деректерді жылдам шығару мүмкіндігі

3 -қадам: анықтау принципі

Оттегінің оттегінің қанықтылығын (SpO2) және импульсті (жүрек соғуына барабар) бағалау үшін саусағыңызды сенсорға қарсы басыңыз.

Пульсоксиметр (оксиметр)-бұл қанның оттегімен қанықтылығын талдау үшін эритроциттердің әр түрлі сіңіру спектрінің принциптерін қолданатын мини-спектрометр. Бұл нақты және жылдам өлшеу әдісі көптеген клиникалық анықтамаларда кеңінен қолданылады. Мен MAX30100 -ді көп енгізбеймін, себебі бұл материалдар Интернетте бар. Қызығушылық танытқан достар интернеттен жүрек соғу жиілігін тексеретін модуль туралы ақпаратты іздей алады және оны анықтау принципін тереңірек түсінеді.

ТАС STVI070WT-01

Дисплейге кіріспе

Бұл жобада мен STONE STVI070WT көмегімен жүрек соғу жиілігі мен қандағы оттегі туралы мәліметтерді көрсетемін. Драйвер чипі дисплей экранында біріктірілген және пайдаланушыларға қолдануға болатын бағдарламалық жасақтама бар. Пайдаланушыларға тек UI суреттері арқылы түймелер, мәтін ұяшықтары және басқа логика қосу керек, содан кейін конфигурация файлдарын жасап, оларды дисплей экранына жүктеп алу керек. STVI070WT дисплейі MCU-мен uart-rs232 сигналы арқылы байланысады, яғни RS232 сигналын TTL сигналына түрлендіру үшін MAX3232 чипін қосу керек, осылайша біз Arduino MCU-мен байланыс жасай аламыз.

Егер MAX3232 қалай қолданылатынын білмесеңіз, келесі суреттерді қараңыз:

Егер сіз деңгейдің өзгеруі тым қиын деп ойласаңыз, STONE дисплейлерінің басқа түрлерін таңдауға болады, олардың кейбіреулері uart-ttl сигналын тікелей шығара алады. Ресми сайтта егжей-тегжейлі ақпарат пен кіріспе бар: https://www.stoneitech.com/ Егер сізге бейне оқу құралдары мен оқулықтар қажет болса, оны ресми сайттан да табуға болады.

4 -қадам: Даму қадамдары

STONE дисплей экранын дамытудың үш қадамы:

STONE TOOL бағдарламалық жасақтамасының көмегімен дисплей логикасы мен түймелер логикасын жасаңыз және дизайн файлын дисплей модуліне жүктеңіз.

MCU STONE LCD дисплей модулімен сериялық порт арқылы байланысады.

2 -қадамда алынған мәліметтермен MCU басқа әрекеттерді орындайды.

STONE TOOL бағдарламалық жасақтамасын орнату

STONE TOOL бағдарламалық жасақтамасының соңғы нұсқасын (қазіргі TOOL2019) веб -сайттан жүктеп алып, орнатыңыз. Бағдарлама орнатылғаннан кейін келесі интерфейс ашылады:

Жаңа жоба жасау үшін жоғарғы сол жақ бұрыштағы «Файл» түймесін басыңыз, біз оны кейінірек талқылаймыз.

Arduino - бұл ашық бастапқы коды бар электрондық прототип платформасы, оны пайдалану оңай және қолдануға оңай. Ол аппараттық бөлікті (Arduino спецификациясына сәйкес келетін әр түрлі даму тақталары) және бағдарламалық қамтамасыз ету бөлігін (Arduino IDE және соған байланысты әзірлеу жинақтары) қамтиды. Аппараттық бөлік (немесе даму тақтасы) микроконтроллерден (MCU), флэш -жадтан (Flash) және әмбебап кіріс/шығыс интерфейстерінің жиынтығынан (GPIO) тұрады, оларды микрокомпьютердің аналық платасы деп ойлауға болады. Бағдарламалық қамтамасыз ету бөлігі негізінен компьютердегі Arduino IDE-ден, тиісті деңгейдегі қолдау пакетінен (BSP) және үшінші тараптың бай кітапханасынан тұрады. бағдарламаларды жазу үшін. Arduino - бұл ашық бастапқы платформа. Осы уақытқа дейін Arduino Uno, Arduino Nano, ArduinoYun және басқа да көптеген модельдер мен көптеген туынды контроллерлер болды. Сонымен қатар, Arduino IDE қазір тек Arduino сериясының даму тақталарын қолдайды, сонымен қатар танымал даму тақталарына қолдау көрсетеді. BSP енгізу арқылы Intel Galileo және NodeMCU ретінде. Arduino қоршаған ортаны тамақтандыратын және әсер ететін түрлі сенсорлар, басқару шамдары, қозғалтқыштар және басқа құрылғылар арқылы қоршаған ортаны сезеді. Борттағы микроконтроллер Arduino бағдарламалау тілімен бағдарламалануы мүмкін, екілік файлдарға жинақталып, микроконтроллерге жазылуы мүмкін. Arduino үшін Arduino бағдарламалау тілі (сымға негізделген) және Arduino әзірлеу ортасы (өңдеуге негізделген) енгізілген. басқалары (мысалы, Flash, Processing, MaxMSP).

Arduino даму ортасы - Arduino IDE, оны Интернеттен жүктеуге болады. Arduino ресми сайтына кіріңіз және бағдарламалық жасақтаманы жүктеңіз https://www.arduino.cc/kz/Main/Software?setlang=cn Arduino IDE орнатқаннан кейін бағдарламалық жасақтаманы ашқан кезде келесі интерфейс пайда болады:

Arduino IDE әдепкі бойынша екі функцияны жасайды: орнату функциясы және цикл функциясы. Интернетте көптеген Arduino таныстырылымдары бар. Егер сіз бір нәрсені түсінбесеңіз, оны табу үшін Интернетке кіруге болады.

5 -қадам: Arduino LCD жобасын іске асыру процесі

аппараттық байланыс

Кодты жазудағы келесі қадамның біртіндеп жүруін қамтамасыз ету үшін алдымен аппараттық қосылудың сенімділігін анықтау қажет, бұл жобада тек төрт аппараттық құрал пайдаланылды:

1. Arduino Mini pro дамыту тақтасы

2. STONE STVI070WT tft-lcd дисплей экраны

3. MAX30100 жүрек соғу жиілігі мен қандағы оттегі сенсоры

4. MAX3232 (rs232-> TTL) Arduino Mini Pro әзірлеу тақтасы мен STVI070WT tft-lcd дисплейі UART арқылы қосылады, ол MAX3232 арқылы деңгейлік түрлендіруді қажет етеді, содан кейін Arduino Mini Pro даму тақтасы мен MAX30100 модулі IIC интерфейсі арқылы қосылады.. Нақты ойлағаннан кейін келесі сымдық суретті салуымызға болады:

Аппараттық қосылымда қателер жоқ екеніне көз жеткізіңіз және келесі қадамға өтіңіз.

LCD-TFT пайдаланушы интерфейсінің дизайны Ең алдымен, бізге PhotoShop немесе кескінді безендірудің басқа құралдарымен өңдеуге болатын интерфейс интерфейсінің дизайны қажет. UI дисплейінің кескінін жасағаннан кейін, суретті-j.webp

Жаңа жобада әдепкі бойынша жүктелген суретті алып тастаңыз және біз жасаған UI кескінін қосыңыз. Мәтінді көрсету компонентін қосыңыз, дисплейдің цифры мен ондық нүктесін жасаңыз, дисплейде мәтіндік дисплей компонентінің сақтау орнын алыңыз. Әсері келесідей:

мәтіндік дисплей компонентінің адресі: Қосылым: 0x0008

Жүрек соғу жиілігі: 0x0001

Қандағы оттегі: 0x0005

UI интерфейсінің негізгі мазмұны келесідей:

Байланыс күйі

Жүрек соғу жиілігін көрсету

Қан оттегі көрсетті

6 -қадам: конфигурация файлын жасаңыз

UI дизайны аяқталғаннан кейін конфигурация файлын STVI070WT дисплейіне жасауға және жүктеуге болады.

Алдымен 1 -қадамды орындаңыз, содан кейін USB флэш -дискісін компьютерге салыңыз, сонда дискі белгісі шығады. Содан кейін конфигурация файлын USB флэш-жадына жүктеу үшін «U-дискіге жүктеу» түймесін басыңыз, содан кейін жаңартуды аяқтау үшін USB флэш-жадын STVI070WT-ге салыңыз.

MAX30100 IIC арқылы байланысады. Оның жұмыс принципі - жүрек соғу жылдамдығының ADC мәнін инфрақызыл сәулелендіру арқылы алуға болады, MAX30100 регистрін бес санатқа бөлуге болады: мемлекеттік тізілім, ФИФО, бақылау регистрі, температура регистрі және ID регистрі. температураның ауытқуын түзету үшін чиптің температуралық мәнін оқиды. ID регистрі чиптің ID нөмірін оқи алады.

MAX30100 Arduino Mini Pro даму тақтасына IIC байланыс интерфейсі арқылы қосылған. MAX30100 кітапханасының дайын файлдары Arduino IDE-де болғандықтан, MAX30100 регистрлерін зерттемей-ақ, жүрек соғу жиілігі мен қанның оттегі туралы мәліметтерін оқи аламыз.

MAX30100 IIC тартылатын резисторды өзгертіңіз

Айта кету керек, MAX30100 модулінің IIC түйреуішінің 4,7к тартылу кедергісі 1,8в-қа қосылған, бұл теорияда проблема емес. Алайда, Arduino IIC түйреуішінің логикалық деңгейі 5В құрайды, сондықтан MAX30100 модулінің аппараттық құралын өзгертпестен Arduino -мен байланыса алмайды, егер MCU STM32 немесе басқа 3.3в логикалық деңгейдегі MCU болса, тікелей байланыс мүмкін. өзгерістер енгізу қажет:

Суретте электр дәнекерлеу үтігімен белгіленген 4,7к үш резисторды алып тастаңыз, содан кейін SDU мен SCL түйреуіштерінде VIN -ге 4,7к екі резисторды дәнекерлеңіз, осылайша біз Arduino -мен байланыс жасай аламыз. түймелер:

MAX30100 екі кітапханасын табу үшін «MAX30100» іздеңіз, содан кейін жүктеуді және орнатуды басыңыз.

Орнатқаннан кейін MAX30100 демонстрациясын Arduino LIB кітапханалық қалтасынан таба аласыз:

Файлды ашу үшін оны екі рет шертіңіз.

Бұл демонстрацияны тікелей тексеруге болады. Егер аппараттық қосылым дұрыс болса, сіз кодты құрастыруды Arduibo даму тақтасына жүктей аласыз және MAX30100 деректерін сериялық отладтау құралында көре аласыз.

7 -қадам: Бұл әсерді келесі суретте көруге болады:

Жоба туралы көбірек білу үшін мына жерді басыңыз.

Егер сізге толық код қажет болса, бізге хабарласыңыз:

Мен сізге 12 сағат ішінде жауап беремін.