გულისცემა STONE LCD– ზე: 7 ნაბიჯი

2024 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-30 10:15

რამდენიმე ხნის წინ, მე ვიპოვე გულისცემის სენსორის მოდული MAX30100 ონლაინ მაღაზიებში. ამ მოდულს შეუძლია შეაგროვოს მომხმარებლების სისხლის ჟანგბადი და გულისცემის მონაცემები, რაც ასევე მარტივი და მოსახერხებელია გამოსაყენებლად.

მონაცემების თანახმად, აღმოვაჩინე, რომ Arduino ბიბლიოთეკის ფაილებში არის MAX30100 ბიბლიოთეკები. ანუ, თუ გამოვიყენებ კომუნიკაციას Arduino– სა და MAX30100– ს შორის, შემიძლია პირდაპირ დარეკო Arduino ბიბლიოთეკის ფაილები მძღოლის ფაილების გადაწერის გარეშე. ეს კარგია, ამიტომ შევიძინე MAX30100 მოდული. მე გადავწყვიტე არდუინოს გამოყენება გულისცემის და სისხლის ჟანგბადის შეგროვების ფუნქციის MAX30100- ის შესამოწმებლად.

ნაბიჯი 1: ფუნქცია

მოდულის MAX30100 შესყიდვის ბმული:

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

შენიშვნა: ეს მოდული ნაგულისხმევია მხოლოდ 3.3 V დონის MCU კომუნიკაციებით, რადგან ის ნაგულისხმევად იყენებს IIC pin- ს, გაიზრდება წინააღმდეგობა 4.7 K- დან 1.8 V- მდე, ასე რომ სტანდარტულად არ არსებობს Arduino– სთან კომუნიკაცია, თუკი გსურთ კომუნიკაცია არდუინოს და სჭირდება ორი 4.7 K IIC pin გამწევ რეზისტორი, რომელიც დაკავშირებულია VIN პინთან, ეს შინაარსი შემოღებული იქნება თავის უკანა ნაწილში.

ფუნქციური დავალებები

ამ პროექტის დაწყებამდე ვიფიქრე რამდენიმე მარტივ მახასიათებელზე: შეგროვდა გულისცემის და სისხლის ჟანგბადის მონაცემები

გულისცემის და სისხლის ჟანგბადის მონაცემები ნაჩვენებია LCD ეკრანის საშუალებით

ეს მხოლოდ ორი მახასიათებელია, მაგრამ თუ მისი განხორციელება გვსურს, მეტი უნდა გავაკეთოთ

ფიქრი:

რა სამაგისტრო MCU გამოიყენება?

რა სახის LCD ეკრანი?

როგორც უკვე აღვნიშნეთ, ჩვენ ვიყენებთ Arduino– ს MCU– სთვის, მაგრამ ეს არის Arduino LCD დისპლეის პროექტი, ამიტომ ჩვენ უნდა შევარჩიოთ შესაბამისი LCD ეკრანის მოდული. ვგეგმავ გამოვიყენო LCD ეკრანის სერიული პორტი. აქ მაქვს STONE STVI070WT ეკრანი, მაგრამ თუ არდუინოს სჭირდება მასთან კომუნიკაცია, დონის კონვერტაციის გასაკეთებლად საჭიროა MAX3232. შემდეგ ძირითადი ელექტრონული მასალები განისაზღვრება შემდეგნაირად:

1. Arduino Mini Pro განვითარების დაფა

2. გულისცემის და სისხლის ჟანგბადის სენსორის მოდული MAX30100

3. STONE STVI070WT LCD სერიული პორტის ჩვენების მოდული

4. MAX3232 მოდული

ნაბიჯი 2: აპარატურის გაცნობა

MAX30100

MAX30100 არის პულსის ოქსიმეტრიისა და გულისცემის მონიტორის სენსორის ინტეგრირებული გადაწყვეტა. ის აერთიანებს ორ LED- ს, ფოტოდეტექტორს, ოპტიმიზირებულ ოპტიკას და დაბალი ხმაურის ანალოგური სიგნალის დამუშავებას პულსის ოქსიმეტრიისა და გულისცემის სიგნალების გამოსავლენად. MAX30100 მუშაობს 1.8V და 3.3V დენის წყაროებიდან და მისი გათიშვა შესაძლებელია პროგრამული უზრუნველყოფის საშუალებით, უმნიშვნელო ლოდინის დენით, რაც ელექტროენერგიის მიწოდების საშუალებას მისცემს ყოველთვის იყოს დაკავშირებული. პროგრამები

● ტარებადი მოწყობილობები

● ფიტნეს ასისტენტი მოწყობილობები

● სამედიცინო მონიტორინგის მოწყობილობები

უპირატესობები და მახასიათებლები

1 、 სრული პულსის ოქსიმეტრი და გულისცემის სენსორული გადაწყვეტა ამარტივებს დიზაინს

ინტეგრირებული LED- ები, ფოტო სენსორი და მაღალი ხარისხის ანალოგური ფრონტი -დასასრული

პაწაწინა 5.6 მმ x 2.8 მმ x 1.2 მმ 14 პინიანი ოპტიკურად გაძლიერებული სისტემა პაკეტში

2 、 ულტრა დაბალი სიმძლავრის ოპერაცია ზრდის ბატარეის ხანგრძლივობას ტარებადი მოწყობილობებისთვის

პროგრამირებადი ნიმუშის მაჩვენებელი და LED მიმდინარე ენერგიის დაზოგვისთვის

ულტრა დაბალი გამორთვის დენი (0.7µA, ტიპი)

3 、 გაფართოებული ფუნქციონირება აუმჯობესებს გაზომვის მუშაობას

მაღალი SNR უზრუნველყოფს მძლავრი მოძრაობის არტეფაქტების გამძლეობას

ინტეგრირებული გარე განათების გაუქმება

მაღალი ნიმუშის განაკვეთის შესაძლებლობა

მონაცემთა სწრაფი გამოყვანის შესაძლებლობა

ნაბიჯი 3: გამოვლენის პრინციპი

უბრალოდ დააჭირეთ თითს სენსორს, რომ შეაფასოთ პულსის ჟანგბადით გაჯერება (SpO2) და პულსი (ექვივალენტი გულისცემა).

პულსის ოქსიმეტრი (ოქსიმეტრი) არის მინი სპექტრომეტრი, რომელიც იყენებს სისხლის წითელი უჯრედების შთანთქმის სპექტრის პრინციპებს სისხლის ჟანგბადით გაჯერების გასაანალიზებლად. რეალურ დროში და სწრაფი გაზომვის მეთოდი ასევე ფართოდ გამოიყენება მრავალ კლინიკურ ცნობარში. მე არ შემოვიღებ MAX30100 ძალიან ბევრს, რადგან ეს მასალები ხელმისაწვდომია ინტერნეტში. დაინტერესებულ მეგობრებს შეუძლიათ მოიძიონ ინფორმაცია გულისცემის ტესტის მოდულის შესახებ ინტერნეტში და უფრო ღრმად გაიგონ მისი გამოვლენის პრინციპი.

STONE STVI070WT-01

გაცნობა ჩვენების შესახებ

ამ პროექტში მე გამოვიყენებ STONE STVI070WT გულისცემის და ჟანგბადის მონაცემების ჩვენებას. დრაივერის ჩიპი ინტეგრირებულია ეკრანის შიგნით და არის პროგრამული უზრუნველყოფა მომხმარებლების გამოსაყენებლად. მომხმარებლებს მხოლოდ უნდა დაამატონ ღილაკები, ტექსტური ყუთები და სხვა ლოგიკა დაპროექტებული ინტერფეისის სურათების საშუალებით, შემდეგ კი შექმნან კონფიგურაციის ფაილები და გადმოწეროთ ისინი ეკრანის ეკრანზე გასაშვებად. STVI070WT დისპლეი MCU– სთან დაკავშირებულია uart-rs232 სიგნალის საშუალებით, რაც იმას ნიშნავს, რომ ჩვენ უნდა დავამატოთ MAX3232 ჩიპი RS232 სიგნალის TTL სიგნალად გადასაყვანად, რათა შევძლოთ კომუნიკაცია Arduino MCU– თან.

თუ არ ხართ დარწმუნებული როგორ გამოიყენოთ MAX3232, მიმართეთ შემდეგ სურათებს:

თუ ფიქრობთ, რომ დონის გარდაქმნა ძალიან პრობლემურია, შეგიძლიათ აირჩიოთ STONE– ის სხვა სახის ჩვენებები, რომელთაგან ზოგიერთს შეუძლია პირდაპირ გამოსცეს uart-ttl სიგნალი. ოფიციალურ ვებგვერდს აქვს დეტალური ინფორმაცია და შესავალი: https://www.stoneitech.com/ თუ თქვენ გჭირდებათ ვიდეო გაკვეთილები და გაკვეთილები გამოსაყენებლად, ასევე შეგიძლიათ იპოვოთ ის ოფიციალურ ვებგვერდზე.

ნაბიჯი 4: განვითარების ნაბიჯები

STONE ჩვენების ეკრანის განვითარების სამი ნაბიჯი:

შეიმუშავეთ ჩვენების ლოგიკა და ღილაკის ლოგიკა STONE TOOL პროგრამული უზრუნველყოფით და გადმოწერეთ დიზაინის ფაილი ჩვენების მოდულში.

MCU უკავშირდება STONE LCD დისპლეის მოდულს სერიული პორტის საშუალებით.

მე –2 საფეხურზე მიღებული მონაცემებით, MCU აკეთებს სხვა ქმედებებს.

STONE TOOL პროგრამული უზრუნველყოფის ინსტალაცია

ჩამოტვირთეთ STONE TOOL პროგრამული უზრუნველყოფის უახლესი ვერსია (ამჟამად TOOL2019) ვებგვერდიდან და დააინსტალირეთ. პროგრამული უზრუნველყოფის დაყენების შემდეგ, შემდეგი ინტერფეისი გაიხსნება:

დააწკაპუნეთ ღილაკზე "ფაილი" ზედა მარცხენა კუთხეში ახალი პროექტის შესაქმნელად, რომელსაც მოგვიანებით განვიხილავთ.

Arduino არის ღია კოდის ელექტრონული პროტოტიპის პლატფორმა, რომლის გამოყენებაც ადვილია. იგი მოიცავს ტექნიკის ნაწილს (სხვადასხვა განვითარების დაფები, რომლებიც შეესაბამება Arduino– ს სპეციფიკაციებს) და პროგრამული უზრუნველყოფის ნაწილს (Arduino IDE და მასთან დაკავშირებული განვითარების ნაკრები). აპარატურის ნაწილი (ან განვითარების დაფა) შედგება მიკროკონტროლერისგან (MCU), ფლეშ მეხსიერებისგან (Flash) და უნივერსალური შეყვანის/გამომავალი ინტერფეისების ნაკრებიდან (GPIO), რომელიც შეგიძლიათ წარმოიდგინოთ როგორც მიკროკომპიუტერის დედაპლატა. პროგრამული უზრუნველყოფის ნაწილი ძირითადად შედგება Arduino IDE კომპიუტერზე, დაფის დონის მხარდაჭერის პაკეტი (BSP) და მდიდარი მესამე მხარის ფუნქციური ბიბლიოთეკა. Arduino IDE– ით თქვენ შეგიძლიათ მარტივად გადმოწეროთ BSP, რომელიც დაკავშირებულია თქვენს განვითარების დაფასთან და თქვენთვის საჭირო ბიბლიოთეკებთან თქვენი პროგრამების დასაწერად. Arduino არის ღია კოდის პლატფორმა. აქამდე იყო ბევრი მოდელი და ბევრი მიღებული კონტროლერი, მათ შორის Arduino Uno, Arduino Nano, ArduinoYun და ასე შემდეგ. გარდა ამისა, Arduino IDE ახლა არა მხოლოდ მხარს უჭერს Arduino სერიის განვითარების დაფებს, არამედ ამატებს მხარდაჭერას პოპულარული განვითარების დაფებისთვის, როგორიცაა როგორც Intel Galileo და NodeMCU BSP შემოღებით. არდუინო იგრძნობს გარემოს სხვადასხვა სენსორების საშუალებით, მაკონტროლებელი შუქებით, ძრავით და სხვა მოწყობილობებით, რათა იკვებოს და გავლენა მოახდინოს გარემოზე. დაფაზე არსებული მიკროკონტროლი შეიძლება დაპროგრამდეს არდუინოს პროგრამირების ენით, შედგენილი იყოს ორობებში და დაიწვას მიკროკონტროლერში. for Arduino ხორციელდება Arduino პროგრამირების ენით (გაყვანილობის საფუძველზე) და Arduino განვითარების გარემოთი (დამუშავების საფუძველზე). Arduino– ზე დაფუძნებული პროექტები შეიძლება შეიცავდეს მხოლოდ Arduino– ს, ასევე Arduino– ს და სხვა კომპიუტერულ პროგრამებს, რომლებიც ერთმანეთთან ურთიერთობენ სხვა (როგორიცაა Flash, დამუშავება, MaxMSP).

Arduino განვითარების გარემო არის Arduino IDE, რომლის ჩამოტვირთვა შესაძლებელია ინტერნეტიდან. შედით Arduino– ს ოფიციალურ ვებ – გვერდზე და ჩამოტვირთეთ პროგრამული უზრუნველყოფა https://www.arduino.cc/en/Main/Software?setlang=cn Arduino IDE– ს დაყენების შემდეგ, პროგრამული უზრუნველყოფის გახსნისას გამოჩნდება შემდეგი ინტერფეისი:

Arduino IDE ნაგულისხმევად ქმნის ორ ფუნქციას: კონფიგურაციის ფუნქცია და მარყუჟის ფუნქცია. ინტერნეტში არის ბევრი Arduino შესავალი. თუ რამე არ გესმით, შეგიძლიათ ინტერნეტში შეხვიდეთ მის საპოვნელად.

ნაბიჯი 5: Arduino LCD პროექტის განხორციელების პროცესი

აპარატურის კავშირი

იმის უზრუნველსაყოფად, რომ კოდის წერის შემდეგი ნაბიჯი შეუფერხებლად მიდის, ჩვენ ჯერ უნდა განვსაზღვროთ აპარატურის კავშირის საიმედოობა. ამ პროექტში გამოყენებული იქნა მხოლოდ ოთხი ტექნიკა:

1. Arduino Mini pro განვითარების დაფა

2. STONE STVI070WT tft-LCD ეკრანი

3. MAX30100 გულისცემის და სისხლის ჟანგბადის სენსორი

4. MAX3232 (rs232-> TTL) Arduino Mini Pro დაფა და STVI070WT tft-lcd ჩვენების ეკრანი დაკავშირებულია UART– ით, რომელიც მოითხოვს დონის გადაყვანას MAX3232– ით, შემდეგ კი Arduino Mini Pro განვითარების დაფა და MAX30100 მოდული უკავშირდება IIC ინტერფეისს.. მკაფიოდ ფიქრის შემდეგ, ჩვენ შეგვიძლია დავხატოთ შემდეგი გაყვანილობის სურათი:

დარწმუნდით, რომ არ არის შეცდომები აპარატურულ კავშირში და გააგრძელეთ შემდეგი ნაბიჯი.

LCD-TFT ინტერფეისის დიზაინი უპირველეს ყოვლისა, ჩვენ უნდა შევქმნათ ინტერფეისის ჩვენების სურათი, რომელიც შეიძლება შემუშავდეს PhotoShop– ის ან გამოსახულების დიზაინის სხვა ინსტრუმენტების მიერ. UI ჩვენების სურათის შემუშავების შემდეგ შეინახეთ სურათი-j.webp

ამოიღეთ ახალი პროექტი ნაგულისხმევად ჩატვირთული სურათი და დაამატეთ ჩვენ მიერ შექმნილი UI სურათი. დაამატეთ ტექსტის ჩვენების კომპონენტი, შეიმუშავეთ ჩვენების ციფრი და ათწილადის წერტილი, მიიღეთ ჩვენების ტექსტის ჩვენების კომპონენტის შენახვის ადგილი. ეფექტი ასეთია:

ტექსტის ჩვენების კომპონენტის მისამართი: კავშირის სტადიონი: 0x0008

გულისცემა: 0x0001

სისხლის ჟანგბადი: 0x0005

UI ინტერფეისის ძირითადი შინაარსი ასეთია:

კავშირის სტატუსი

გულისცემის ჩვენება

სისხლის ჟანგბადი გამოჩნდა

ნაბიჯი 6: შექმენით კონფიგურაციის ფაილი

UI დიზაინის დასრულების შემდეგ, კონფიგურაციის ფაილი შეიძლება გენერირდეს და გადმოწერილი იყოს STVI070WT ეკრანზე.

პირველი, შეასრულეთ ნაბიჯი 1, შემდეგ ჩადეთ USB ფლეშ დრაივი კომპიუტერში და დისკის სიმბოლო გამოჩნდება. შემდეგ დააჭირეთ ღილაკს "ჩამოტვირთეთ u-disk- ზე", რომ გადმოწეროთ კონფიგურაციის ფაილი USB ფლეშ დრაივში და შემდეგ ჩადეთ USB ფლეშ დრაივი STVI070WT განახლების დასასრულებლად.

MAX30100 ურთიერთობს IIC– ს საშუალებით. მისი მუშაობის პრინციპია, რომ გულისცემის სიდიდის ADC მნიშვნელობა მიიღება ინფრაწითელი გამოსხივებით. MAX30100 რეგისტრი შეიძლება დაიყოს ხუთ კატეგორიად: სახელმწიფო რეესტრი, FIFO, საკონტროლო რეესტრი, ტემპერატურის რეესტრი და პირადობის მოწმობა. კითხულობს ჩიპის ტემპერატურულ მნიშვნელობას ტემპერატურით გამოწვეული გადახრის გასასწორებლად. პირადობის მოწმობას შეუძლია წაიკითხოს ჩიპის ID ნომერი.

MAX30100 დაკავშირებულია Arduino Mini Pro განვითარების დაფასთან IIC საკომუნიკაციო ინტერფეისის საშუალებით. იმის გამო, რომ Arduino IDE– ში არის მზა MAX30100 ბიბლიოთეკის ფაილები, ჩვენ შეგვიძლია წავიკითხოთ გულისცემის და სისხლის ჟანგბადის მონაცემები MAX30100 რეგისტრების შესწავლის გარეშე. მათთვის, ვინც დაინტერესებულია MAX30100 რეგისტრის შესწავლით, იხილეთ MAX30100 მონაცემთა ცხრილი.

შეცვალეთ MAX30100 IIC გამწევ რეზისტორი

უნდა აღინიშნოს, რომ MAX30100 მოდულის IIC პინის 4.7k გამწევ წინააღმდეგობას უკავშირდება 1.8 ვ, რაც თეორიულად პრობლემა არ არის. თუმცა, Arduino IIC pin– ის საკომუნიკაციო ლოგიკური დონე არის 5V, ამიტომ მას არ შეუძლია Arduino– სთან ურთიერთობა MAX30100 მოდულის აპარატურის შეცვლის გარეშე. პირდაპირი კომუნიკაცია შესაძლებელია, თუ MCU არის STM32 ან სხვა 3.3v ლოგიკური დონის MCU. აქედან გამომდინარე, შემდეგი ცვლილებები უნდა მოხდეს:

ამოიღეთ სამი 4.7k რეზისტორი, რომელიც აღწერილია სურათზე ელექტრო გამაგრილებელი რკინით. შემდეგ შედუღეთ 4.7k ორი რეზისტორი SDA და SCL ქინძისთავებში VIN– ზე, რათა შევძლოთ Arduino– სთან ურთიერთობა. Arduino გახსენით Arduino IDE და იპოვეთ შემდეგი ღილაკები:

მოძებნეთ "MAX30100", რომ იპოვოთ ორი ბიბლიოთეკა MAX30100- ისთვის, შემდეგ დააწკაპუნეთ გადმოწერაზე და ინსტალაციაზე.

ინსტალაციის შემდეგ, თქვენ შეგიძლიათ ნახოთ MAX30100 დემო Arduino– ს LIB ბიბლიოთეკის საქაღალდეში:

ორჯერ დააწკაპუნეთ ფაილზე მის გასახსნელად.

ეს დემო შეიძლება პირდაპირ შემოწმდეს. თუ აპარატურის კავშირი ნორმალურია, შეგიძლიათ ჩამოტვირთოთ კოდის შედგენა Arduibo– ს განვითარების დაფაზე და ნახოთ MAX30100– ის მონაცემები სერიული გამართვის ინსტრუმენტში.

ნაბიჯი 7: ეფექტი ჩანს შემდეგ სურათზე:

პროექტის შესახებ მეტი ინფორმაციის მისაღებად დააწკაპუნეთ აქ.

გთხოვთ დაგვიკავშირდეთ, თუ გჭირდებათ სრული კოდი:

მე გიპასუხებ 12 საათის განმავლობაში.