Arduino Nano, MAX30100 және Bluetooth HC06 қолданатын импульстік оксиметрлік құрылғы: 5 қадам

2024 Автор: John Day | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-30 10:26

Ей, балалар, Бүгін біз MAX30100 сенсорының көмегімен қандағы оттегінің деңгейін және жүрек соғу жиілігін инвазивті емес түрде оқитын сенсорлық құрылғыны құрастырамыз.

MAX30100 - бұл импульстік оксиметрия мен жүрек соғу жиілігін бақылау датчигінің шешімі. 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.

Бұл мақала үшін мен Arduino Nano-мен байланысты HC-06 (модуль режимінде жұмыс істейтін) Bluetooth модулін қолданамын. Осылайша, біз оқылған деректерді құрылғыдан басқа құрылғыға немесе Интернетке жібере аламыз. Алғашқы ұсыныста деректерді визуализациялауды ойластыру үшін мобильді қосымша жасалды. Алайда, бұл мобильді Android қосымшасы бұл мақалада қарастырылмайды.

Бастайық!

1 -қадам: Қажетті материал:

Бұл экспериментте қолданылатын материалды төменде көруге болады:

• Ардуино Нано
• Кішкентай тақта
• Сымдар мен секіргіштер жиынтығы
• HC-06 Bluetooth модулі
• MAX30100 датчигі
• ЖАРЫҚ ДИОДТЫ ИНДИКАТОР
• Екі резистор 4,7км

2 -қадам: MAX30100 сымын жалғау

Алдымен, MAX30100 -ді Arduino -мен пайдалану үшін сымға қосу керек. Бұл қадамдағы жоғарыдағы схемалық сурет сымдарды қалай жасау керектігін көрсетеді.

Негізінде сымдарды сенсорда бар түйреуіштермен тегістеу керек. Сода жасау үшін секіргіштің әйел бөлігін алып тастау қажет болады. Jumper -дің еркек бөлігі Arduino -ға қонуға арналған.

MAX30100 келесі түйреуіштерге ие:

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

Бұл үшін біз тек VIN, SCL, SDA, INT және GND кірістерін қолданамыз.

Кеңестер: Содадан кейін содадан қорғау үшін ыстық желім салған дұрыс (суретте көріп тұрғандай).

3-қадам: Bluetooth HC-06 модулін қосыңыз

Сонымен қатар, біз Bluetooth HC06 модулі үшін де осылай істеуіміз керек.

Bluetooth модулінде алынған барлық ақпарат Arduino -ға (біздің жағдайда) сериялық түрде беріледі.

Модуль диапазоны bluetooth байланыс стандартына сәйкес келеді, ол шамамен 10 метр. Бұл модуль тек қана қосалқы режимде жұмыс істейді, яғни оған басқа құрылғылардың қосылуына мүмкіндік береді, бірақ басқа Bluetooth құрылғыларына қосылуға мүмкіндік бермейді.

Модульде 4 түйреуіш бар (Vcc, GND, RX e TX). RX және TX микроконтроллермен сериялық байланысқа мүмкіндік беру үшін қолданылады.

Орындау кезінде кейбір проблемалар Bluetooth үшін TX және RX шығысымен бірге байланыс арқылы немесе USB арқылы сериямен (Arduino -ны қуаттандыру және кодты жүктеу үшін пайдаланылады) тақтада қолдану арқылы анықталды.

Осылайша, әзірлеу кезінде A6 және A7 түйреуіштері сериялық байланысты модельдеу үшін уақытша қолданылды. SoftwareSerial Library бағдарламалық қамтамасыз ету арқылы порттың сериялық жұмыс істеуіне мүмкіндік беру үшін пайдаланылды.

Анықтама: Bluetooth кескінінің сымдары

4 -қадам: Bluetooth модулін, жарықдиодты және Arduino тақтасындағы құрылғы құрылымын жинаңыз

Келесі қадам - барлық компоненттерді протон тақтасына салып, оларды дұрыс қосу.

Сіз мұны қазір қалағаныңызша жасай аласыз. Егер сіз Arduino Uno сияқты басқа микроконтроллерді немесе үлкен тақтаны қолданғыңыз келсе, мұны жасаңыз. Мен кішірек өлшемді қолдандым, себебі менде өлшеуді жүзеге асыруға және деректерді басқа құрылғыға жіберуге болатын ықшам құрылғы болуы керек еді.

Бірінші қадам: Ардуиноны ақ тақтаға бекіту.

Arduino Nano протокол тақтасының ортасына бекітіңіз

Екінші қадам: Bluetooth модулін Arduino -ға қосу.

Bluetooth модулін тақтаның артқы жағына қосыңыз, сонымен қатар Arduino сымын келесідей қосыңыз:

1. Bluetooth -тан RX Arduino -дағы TX1 түйреуішіне дейін.
2. Bluetooth арқылы Arduino ішіндегі RX0 түйреуішіне TX.
3. GND Bluetooth -дан GND -ге (RX0 түйреуішінен басқа түйреуіш) Arduino -да.
4. Bluetooth -дан Arduino -дағы 5В істікшесіне дейін Vcc.

Үшінші қадам: MAX30100 сенсорын Arduino -ға бекіту.

1. MAX30100 -ден Arduino -дағы 5В -ге дейінгі VIN (бізде Bluetooth қадамындағыдай).
2. MAX30100 -ден Arduino -дегі A5 түйреуішіне SCL түйреуіші.
3. MAX30100 -ден SDU түйрегіші Arduino ішіндегі A4 түйреуішіне дейін.
4. MAX30100 -ден Arduino -дегі A2 түйреуішіне арналған IN PIN.
5. MAX30100 -ден GND түйрегіші Arduino ішіндегі GND түйреуішіне дейін (VIN мен RST арасындағы түйреуіш).
6. Бір резисторды қосыңыз. Бір аяғы сол 5В түйреуішінде біз Bluetooth -ды, ал екінші бөлікті A4 түйреуішіне жалғадық.
7. Екінші резисторды қосыңыз. Бір аяғы 5в істікшеге, екіншісі A5 түйреуішіне қосылады.

Маңызды: MAX30100 дұрыс жұмыс істеуі үшін біз сол резисторларды A4 және A5 түйреуіштеріне тартуымыз керек. Әйтпесе, біз сенсордың ақауын, мысалы, күңгірт жарықтың және оның мүлдем жұмыс істемеуін көре аламыз.

Төртінші қадам: Жасыл қосу сенсормен жүрек соғу жиілігін дәл өлшеуге мүмкіндік берді.

1. Жасыл сымның ең кішкентай аяғын (немесе басқа түсті) GND түйреуішіне қосыңыз (біз Bluetooth қосқандай).
2. Басқа бөлікті D2 істігіне қосыңыз.

5 -қадам: біздің құрылғы жинауды аяқтау

Бұл кезде бізде қазірдің өзінде біздің құрылғы жинақталған, бірақ бағдарламаланбаған. Бізде bluetooth модулі Arduino -ға қосылған, сонымен қатар MAX30100 сенсоры бар, ол барлық деректерді өлшейді және оны Bluetooth модуліне жібереді, ол өз кезегінде басқа құрылғыға жібереді.

Бұл мақаланың мақсаты құрылғының құрастырылуын көрсету болды. Келесі мақалаларда Arduino IDE көмегімен құрылғыны қалай бағдарламалау керектігін айтамын. Сіз бұл суреттен құрылғы қалай жұмыс істейтінін көре аласыз, деректерді оқудан бастап Android құрылғысында қарауға дейін.

Сіз өзіңіздің импульстік оксиметрлік қондырғыңызды төмен бағамен өлшеуді аяқтадыңыз. Келесі мақаланы күтіңіз!: D