ЭКГ дисплейі мен дыбысы бар Arduino Heart Beat: 7 қадам

2024 Автор: John Day | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-30 10:24

Эй балалар! Сізге менің бұрынғы «Arduino LIXIE сағаты» ұнады деп үміттенемін және сіз жаңасына дайынсыз, мен әдеттегідей бұл оқулықты сізге біртіндеп бағыттау үшін жасадым, бұл өте арзан электронды жобалар «Arduino» Жүрек соғу аппараты ».

Бұл жобаны жасау барысында біз бұл нұсқаулық сізге ЭКГ жасауды қаласаңыз сізге көмектесу үшін ең жақсы нұсқаулық болатынына көз жеткізуге тырыстық, сондықтан бұл нұсқаулықта қажетті құжаттар бар деп үміттенеміз.

Бұл жоба біздің электронды құрылғының сыртқы түрін жақсарту үшін JLCPCB -ден тапсырыс берген теңшелген ПХД -ны алғаннан кейін жасауға өте ыңғайлы, сонымен қатар осы нұсқаулықта Arduino Heart пульстік дисплейін оңай жасауға мүмкіндік беретін құжаттар мен кодтар жеткілікті. Біз бұл жобаны небәрі 3 күнде жасадық, барлық қажетті бөлшектерді алу үшін, аппараттық құралдарды жасау мен құрастыруды аяқтау үшін екі күнде, содан кейін біз жобаға сәйкес кодты дайындап, тестілеу мен түзетуді бастаймыз.

Бұл нұсқаулықтан не үйренесіз:

1. Сіздің жобаңыздың функционалдығына байланысты аппараттық құралдарды дұрыс таңдау.
2. Жүрек импульсінің сенсорлық технологиясын біліңіз.
3. Барлық таңдалған компоненттерді қосу үшін схеманы дайындаңыз.
4. Жобаның барлық бөлшектерін жинаңыз (құрылғы қорабы мен электронды жинақ).
5. Жеке жүрек соғу қондырғысын іске қосыңыз.

1 -қадам: Жүрек импульсінің сенсоры қалай жұмыс істейді

Уикипедияда анықталғандай «Электрокардиография - бұл электрокардиограмма (ЭКГ немесе ЭКГ [a]) шығару процесі, терінің үстіне қойылған электродтардың көмегімен жүректің электрлік белсенділігінің [4] жазбасы - уақытқа кернеудің графигі». электродтар жүрек бұлшықетінің деполяризациясының салдары болып табылатын шағын электрлік өзгерістерді анықтайды, содан кейін әрбір жүрек циклінде реполяризация болады (жүрек соғысы).

Біздің жағдайда біз электродтарды емес, инфрақызыл сенсорды қолданамыз, жүрек импульсінің сенсоры - бұл биомедициналық сенсор

дененің күйін көрсету үшін кейбір биологиялық және физиологиялық айнымалыларды қолданатынын білдіреді.

Айнымалылар туралы айтатын болсақ, біздің сенсорда аналогтық шығыс 0В -тан 5В -қа дейін болады және бұл шығыс жүректің қанға қан қысымын/қысымын көрсетеді, бірақ бұл сенсор қан ағымының өзгеруін қалай өлшейді!

Сенсор теріңізге түсірілген ИК-диодтың инфрақызыл сигналын пайдаланады. Теріңіздің астында қан тасымалдайтын капиллярлар бар. Сіздің жүрегіңіз әр соққан сайын қан ағымының/қысымының аздап жоғарылауы байқалады. Бұл капиллярларды аздап ісіндіреді, дәл сол кезде толған капиллярлар инфрақызыл сәулені көбірек көрсетеді. Құрылғыдағы инфра-детектор әр түрлі шағылысқан ИҚ деңгейін сезеді және өлшенген сигналды күшейтеді және оны Arduino MCU сияқты кез келген микроконтроллерге жіберуге болатын түсіндірілетін кернеу сигналына айналдырады.

2 -қадам: АЖЖ және аппараттық бөліктер

3D басып шығарылған қораптың бөлшектерінен бастап мен жоғарыда көрсетілген дизайнды solidworks бағдарламалық жасақтамасы арқылы жасадым және сіз STL файлдарын жүктеу сілтемесінен ала аласыз, бұл дизайн сіздің құрылғыңызды жасауға көмектесу үшін 100% ұсынылады, себебі ол сенсордың дәл орналасуына сәйкес келеді. OLED дисплейі.

Дизайнды дайындағаннан кейін мен бөлшектерімді өте жақсы дайындадым және әрекетке дайынмын. және сіз соңғы фотода көріп тұрғандай, біз қорек жағында қуат коннекторын орналастыруды дайындадық.

3 -қадам: схема

Электроникаға көшіп, мен осы жобаға қажетті барлық бөліктерді қамтитын схеманы құрдым, мен жүрек импульсінің сенсорын ATMega328P MCU -ға қосамын және сенсордан алынған кернеу сигналын OLED дисплейі арқылы көрсетемін. уақыт бойынша кернеудің сегменттік эволюциясын көрсетеді және мен әр жүрек соғуын белгілеу үшін дыбыстық сигналды қолданамын, бұл жобада BPM күйін көрсету үшін RGB светодиоды пайдаланылады, сондықтан BPM тым төмен «60 BOM» кезінде жарық диоды сары түске айналады, BPM режимі жақсы болғанда жарық диоды жасылға, ал BPM тым жоғары болғанда жарық диоды қызылға айналады.

4 -қадам: ПХД жасау

JLCPCB туралы

JLCPCB (Shenzhen JIALICHUANG Electronic Technology Development Co., Ltd.)-бұл Қытайдағы ПХД прототипінің ірі кәсіпорны және ПХД прототипі мен шағын партиялы ПХД өндірісіне маманданған жоғары технологиялық өндіруші. ПХД өндірісінде 10 жылдан астам тәжірибесі бар JLCPCB -де үйде және шетелде 200 000 -нан астам клиенттер бар, олардың ішінде тәулігіне ПХД прототиптеудің 8 000 -нан астам онлайн тапсырыстары бар және ПХД өндірісінің аз мөлшері бар. Жылдық өндірістік қуаты 200 000 ш.м. әр түрлі 1 қабатты, 2 қабатты немесе көп қабатты ПХД үшін. JLC - бұл кең ауқымды, ұңғымалы жабдықтармен, қатаң басқарумен және жоғары сапамен ерекшеленетін кәсіби ПХД өндірушісі.

Сөйлейтін электроника

Электр схемасын жасағаннан кейін мен оны теңшелген ПХД конструкциясына айналдырдым, енді маған тек ПХД өндіру қажет, мен PCLC өндірушіге ең жақсы жеткізушіге көшкенмін, бірнеше рет басқаннан кейін. менің дизайнымның сәйкес GERBER файлдарын жүктедім, мен ПХД қалыңдығы түсі мен мөлшері сияқты кейбір параметрлерді қойдым, бұл жолы біз ПХД жүрегінің пішініне сәйкес келетін қызыл түсті қолданамыз; тек кем дегенде төрт күннен кейін ПХД алу үшін сізге кем дегенде 2 доллар төлеу керек, бұл жолы мен JLCPCB туралы байқағаным - бұл ПХД түсі жоқ, бұл сіз таңдаған ПХД түсі үшін тек 2 АҚШ долларын төлейтіндігіңізді білдіреді..

Қатысты жүктеу файлдары

Жоғарыдағы суреттерден көріп отырғаныңыздай, ПХД өте жақсы өндірілген және менде негізгі тақта мен барлық жапсырмалар үшін жасалған ПХД дизайны бар, логотиптер дәнекерлеу кезінде маған бағыт береді. Егер сіз сол схемаға тапсырыс бергіңіз келсе, сіз осы схемаға арналған Gerber файлын төмендегі жүктеу сілтемесінен жүктей аласыз.

5 -қадам: ингредиенттер

Электрондық бөлшектерді дәнекерлеуді бастамас бұрын, біздің жобаның компоненттерінің тізімін қарастырайық, сондықтан бізге қажет:

★ ☆ ★ Қажетті компоненттер ★ ☆ ★

- Біз JLCPCB- Arduino Uno тапсырыс беретін ПХД:

- 330 Ом резисторлары:

- 16 МГц кварц осцилляторы:

- HeartPulse сенсоры:

- Дыбыстық сигнал:

- OLED дисплейі:

- RGB жарық диоды:

6 -қадам: электронды жинақ

Енді бәрі дайын, сондықтан электронды компоненттерді ПХД -ге дәнекерлеуді бастайық, ол үшін бізге дәнекерлеуіш пен дәнекерленген сым және SMD компоненттеріне арналған SMD қайта өңдеу станциясы қажет.

Ең алдымен қауіпсіздік

Пісіру темірі

Дәнекерлеу үтігінің элементіне ешқашан қол тигізбеңіз….400 ° C!

Пинцетпен немесе қысқышпен жылытылатын сымдарды ұстаңыз.

Пайдаланылмаған кезде дәнекерлеу үтікті әрқашан тірегіне қайтарыңыз.

Ешқашан оны жұмыс үстеліне қоймаңыз.

Пайдаланылмаған кезде құрылғыны өшіріп, розеткадан ажыратыңыз.

Көріп отырғаныңыздай, бұл ПХД қолдану өте жоғары сапалы болғандықтан және әр компонентті дәнекерлеу кезінде сізге басшылық ететін жапсырмаларды ұмытпастан өте оңай, себебі сіз жоғарғы жібек қабатында әр компоненттің жапсырмасы орналасқанын көрсететін жапсырманы таба аласыз. тақта және осылайша сіз ешқандай дәнекерлеу қателіктеріне жол бермейтіндігіңізге 100% сенімді боласыз. Мен әр компонентті орналастыруға дәнекерледім және электронды компоненттерді дәнекерлеу үшін ПХД екі жағын да қолдануға болады.

7 -қадам: Бағдарламалық қамтамасыз ету бөлігі және тест

Бізге қазір қажет нәрсе - бұл бағдарламалық қамтамасыз ету, мен сіздерге осы Arduino кодын жасадым және сіз оны төмендегі сілтемеден тегін ала аласыз, код өте жақсы түсіндірілген, сондықтан сіз оны түсініп, оны өз қажеттіліктеріңізге қарай реттей аласыз, бізге кодты ATmega328 MCU -ге жүктеу үшін бізге Arduino Uno тақтасы қажет, содан кейін біз MCU аламыз және оны тақтадағы ұясына орналастырамыз.

Құрылғыны қосу үшін бізге сыртқы 5В қуат адаптері қажет, және біз осындамыз, балалар көріп тұрғандай, құрылғы минутына соққыларды көрсетеді және ол OLED дисплейінде жүрек импульсінің графигін көрсетеді, бұл дене күйін көрсететін RGB светодиодын ұмытпайды. сондай -ақ

Бұл жобаны жасау өте оңай және OLED дисплейі бар таңғажайып жоба, ол биомедициналық гаджеттерді шығаруды бастау үшін сіздің ең жақсы таңдауыңыз болуы мүмкін, бірақ оны әлдеқайда майға айналдыру үшін кейбір жақсартуларды орындауға болады, сондықтан мен күтемін. жақсарту бойынша ұсыныстарыңыз үшін.