პულსის ოქსიმეტრის მოწყობილობა Arduino Nano, MAX30100 და Bluetooth HC06 გამოყენებით: 5 ნაბიჯი

2024 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-30 10:19

Გამარჯობა ბიჭებო, დღეს ჩვენ ვაპირებთ ავაშენოთ სენსორული მოწყობილობა სისხლში ჟანგბადის დონის დასადგენად და გულისცემის მაჩვენებელი არაინვაზიური გზით MAX30100 სენსორის გამოყენებით.

MAX30100 არის პულსის ოქსიმეტრიისა და გულისცემის მონიტორის სენსორის ხსნარი. 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.

ამ სტატიისათვის მე გამოვიყენებ Bluetooth მოდულს HC-06 (მუშაობს მონა რეჟიმში), რომელიც დაკავშირებულია არდუინო ნანოსთან. ამ გზით, ჩვენ შეგვიძლია მონაცემების წაკითხვა მოწყობილობიდან სხვა მოწყობილობაზე ან ინტერნეტში. თავდაპირველ წინადადებაში შეიქმნა მობილური აპლიკაცია მონაცემთა ვიზუალიზაციის დასაფიქრებლად. ამასთან, ეს მობილური Android პროგრამა არ იქნება განხილული ამ სტატიაში.

Დავიწყოთ!

ნაბიჯი 1: საჭირო მასალა:

ამ ექსპერიმენტში გამოყენებული მასალა შეგიძლიათ ნახოთ ქვემოთ:

• არდუინო ნანო
• პატარა პროტობორდი
• მავთულები და მხტუნავების ნაკრები
• Bluetooth მოდული HC-06
• სენსორი MAX30100
• LED
• ორი რეზისტორი 4.7k Ohm

ნაბიჯი 2: გაყვანილობა MAX30100

პირველ რიგში, ჩვენ გვჭირდება MAX30100 მავთულხლართების გამოყენება Arduino– სთან ერთად. ამ ნაბიჯის ზემოთ სქემატური სურათი აჩვენებს, თუ როგორ უნდა გაკეთდეს გაყვანილობა.

ძირითადად, ჩვენ გვჭირდება მავთულის გახეხვა სენსორზე არსებული ქინძისთავებით. სოდის გასაკეთებლად საჭირო იქნება მხტუნავის მდედრობითი ნაწილის ამოღება. ჯუმბერის მამრობითი ნაწილი არდუინოზე დასაყენებლად იქნება გამოყენებული.

MAX30100 აქვს შემდეგი ქინძისთავები:

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

ამ მიზნით, ჩვენ გამოვიყენებთ მხოლოდ VIN, SCL, SDA, INT და GND შეყვანას.

რჩევები: სოდის შესრულების შემდეგ, სოდის დასაცავად კარგია ჩასვათ ცხელი წებო (როგორც სურათზე ხედავთ).

ნაბიჯი 3: შეაერთეთ Bluetooth HC-06 მოდული

გარდა ამისა, ჩვენ იგივე უნდა გავაკეთოთ Bluetooth HC06 მოდულისთვის.

Bluetooth– ის მოდულში მიღებული ყველა ინფორმაცია გადაეცემა Arduino– ს (ჩვენს შემთხვევაში) სერიის საშუალებით.

მოდულის დიაპაზონი მიჰყვება bluetooth კომუნიკაციის სტანდარტს, რომელიც დაახლოებით 10 მეტრია. ეს მოდული მუშაობს მხოლოდ მონა რეჟიმში, ანუ ის საშუალებას აძლევს სხვა მოწყობილობებს დაუკავშირონ მას, მაგრამ არ აძლევს თავს უფლებას დაუკავშირდეს სხვა Bluetooth მოწყობილობებს.

მოდულს აქვს 4 პინი (Vcc, GND, RX e TX). RX და TX გამოიყენება მიკროკონტროლერთან კომუნიკაციის დასაშვებად სერიული გზით.

შესრულების დროს, ზოგიერთი პრობლემა გამოვლინდა Bluetooth– ისთვის TX და RX გამომავლების ერთდროულად გამოყენებით, ასევე USB– ის საშუალებით კომუნიკაციით ან სერიულით (რომელიც გამოიყენება Arduino– ს ენერგიისთვის და კოდის ჩატვირთვაზე) დაფაზე.

ამრიგად, განვითარების დროს, A6 და A7 ქინძისთავები დროებით იქნა გამოყენებული სერიული კომუნიკაციის სიმულაციისთვის. პროგრამული უზრუნველყოფის ბიბლიოთეკა გამოიყენებოდა სერიული პორტის პროგრამული უზრუნველყოფის საშუალებით.

მითითება: Bluetooth გამოსახულების გაყვანილობა არის

ნაბიჯი 4: შეიკრიბეთ მოწყობილობის სტრუქტურა, Bluetooth მოდულის, LED და Arduino პროტო დაფაზე

შემდეგი ნაბიჯი არის ყველა კომპონენტის განთავსება პროტობორდში და მათი დაკავშირება სწორი გზით.

ამის გაკეთება ახლავე შეგიძლიათ, როგორც გსურთ. თუ გსურთ გამოიყენოთ სხვა მიკროკონტროლერი, როგორიცაა Arduino Uno ან უფრო დიდი დაფა, მოგერიდებათ ამის გაკეთება. მე გამოვიყენე უფრო პატარა, რადგან მჭირდებოდა კომპაქტური მოწყობილობა, რომელიც შესაძლებელი იქნებოდა გაზომვისთვის და ასევე მონაცემების სხვა მოწყობილობაზე გაგზავნა.

პირველი ნაბიჯი: არდუინოს მიმაგრება თეთრ დაფაზე.

მიამაგრეთ არდუინო ნანო პროტობორდის ცენტრში

მეორე ნაბიჯი: Arduino– ში Bluetooth მოდულის მიმაგრება.

შეაერთეთ ბლუთუს მოდული დაფის უკანა ნაწილში და ასევე შეაერთეთ მავთული არდუინოში შემდეგნაირად:

1. RX Bluetooth– დან TX1 პინამდე Arduino– ში.
2. TX Bluetooth– დან RX0 პინზე Arduino– ში.
3. GND Bluetooth– დან GND– მდე (პინი გარდა RX0 პინისა) არდუინოში.
4. Vcc Bluetooth– დან 5V პინამდე Arduino– ში.

მესამე ნაბიჯი: Arduino– ში MAX30100 სენსორის მიმაგრება.

1. VIN MAX30100– დან 5V პინამდე Arduino– ში (იგივე რაც ჩვენ გვაქვს Bluetooth ნაბიჯში).
2. SCL პინი MAX30100– დან A5 პინამდე არდუინოში.
3. SDA პინი MAX30100– დან A4 პინამდე არდუინოში.
4. INT pin MAX30100– დან A2 პინამდე Arduino– ში.
5. GND pin MAX30100– დან GND pin– მდე Arduino– ში (pin VIN– სა და RST– ს შორის).
6. შეაერთეთ ერთი რეზისტორი. ერთი ფეხი იმავე 5V პინში ჩვენ დავაკავშირეთ Bluetooth და მეორე ნაწილი A4 პინში.
7. შეაერთეთ მეორე რეზისტორი. ერთი ფეხი ასევე დაკავშირებულია 5 ვ პინთან, მეორე კი დაკავშირებულია A5 პინთან.

მნიშვნელოვანია: იმისათვის, რომ MAX30100 სწორად იმუშაოს, ჩვენ უნდა გადავიყვანოთ ეს რეზისტორები შესაბამისად A4 და A5 ქინძისთავებზე. წინააღმდეგ შემთხვევაში, ჩვენ შეიძლება ვიყოთ სენსორის გაუმართაობაზე, როგორიცაა მკრთალი შუქი და ხშირად მისი სრული არ ფუნქციონირება.

მეოთხე ნაბიჯი: მწვანე ფერის დამატებით ზუსტად ვიცი როდის იზომება გულისცემა სენსორით.

1. შეაერთეთ მწვანე led- ის ყველაზე პატარა ფეხი (ან სხვა ფერი, რომელიც გირჩევნიათ) GND პინთან (იგივე, რაც ჩვენ Bluetooth- ს დავუკავშირეთ).
2. შეაერთეთ მეორე ნაწილი D2 პინთან.

ნაბიჯი 5: ჩვენი მოწყობილობის შეკრების დასრულება

ამ ეტაპზე, ჩვენ უკვე გვაქვს აწყობილი ჩვენი მოწყობილობა, მაგრამ არა დაპროგრამებული. ჩვენ გვაქვს bluetooth მოდული Arduino– სთან დაკავშირებული, ასევე MAX30100 სენსორი, რომელიც შეასრულებს ყველა მონაცემის გაზომვას და გაუგზავნის მას Bluetooth მოდულს, რომელიც თავის მხრივ სხვა მოწყობილობას გაუგზავნის.

ამ სტატიის მიზანს წარმოადგენდა მოწყობილობის შეკრების დემონსტრირება. მომდევნო რამდენიმე სტატიაში მე განვიხილავ, თუ როგორ უნდა დავპროგრამო მოწყობილობა Arduino IDE გამოყენებით. თქვენ შეგიძლიათ ნახოთ ამ სურათზე როგორ იმუშავებს მოწყობილობა, მონაცემების წაკითხვიდან თქვენს Android მოწყობილობაზე სანახავად.

თქვენ დაასრულეთ საკუთარი პულსის ოქსიმეტრის მოწყობილობის გაზომვა მხოლოდ დაბალ ფასად. დაელოდეთ შემდეგ სტატიას!: D