Uređaj za pulsni oksimetar koji koristi Arduino Nano, MAX30100 i Bluetooth HC06 .: 5 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:36

Bok ljudi, danas ćemo izgraditi senzorni uređaj za očitavanje razine kisika u krvi i brzine otkucaja srca na neinvazivan način pomoću senzora MAX30100.

MAX30100 je otopina senzora za mjerenje pulsa i oksimetrije. Kombinira dvije LED diode, fotodetektor, optimiziranu optiku i tihu analognu obradu signala za otkrivanje pulsne oksimetrije i signala otkucaja srca. MAX30100 radi s izvorima napajanja od 1,8 V i 3,3 V i može se isključiti putem softvera s zanemarivom strujom u stanju mirovanja, dopuštajući da napajanje ostane stalno povezano.

Za ovaj članak koristit ću Bluetooth modul HC-06 (koji radi u podređenom načinu rada) povezan s Arduino Nano. Na taj način možemo poslati pročitane podatke s uređaja na drugi uređaj ili na Internet. U početnom prijedlogu razvijena je mobilna aplikacija za razmatranje vizualizacije podataka. Međutim, ova mobilna aplikacija za Android neće biti obrađena u ovom članku.

Započnimo!

Korak 1: Potreban materijal:

Materijal upotrijebljen u ovom pokusu može se vidjeti u nastavku:

• Arduino Nano
• Mala protoboard
• Žice i set skakača
• Bluetooth modul HC-06
• Senzor MAX30100
• LED
• Dva otpornika 4,7 k Ohma

Korak 2: Ožičenje MAX30100

Prvo moramo povezati MAX30100 kako bismo ga mogli koristiti s Arduinom. Gornja shematska slika u ovom koraku pokazat će kako treba ožičenje biti izvedeno.

U osnovi, moramo žicati žice pinovima dostupnim na senzoru. Za izradu sode bit će potrebno ukloniti ženski dio skakača. Muški dio skakača koristit će se za pristajanje na Arduino.

MAX30100 ima sljedeće pinove:

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

U tu svrhu koristit ćemo samo VIN, SCL, SDA, INT i GND ulaze.

Savjeti: Nakon izvođenja sode, dobro je umetnuti malo vrućeg ljepila za zaštitu sode (kao što možete vidjeti na slici).

Korak 3: Povežite Bluetooth HC-06 modul

Osim toga, isto moramo učiniti i za Bluetooth HC06 modul.

Sve informacije primljene u Bluetooth modulu bit će proslijeđene Arduinu (u našem slučaju) putem serijske.

Domet modula slijedi komunikacijski standard bluetooth, koji je otprilike 10 metara. Ovaj modul radi samo u slave načinu rada, odnosno dopušta drugim uređajima da se povežu s njim, ali ne dopušta sebi povezivanje s drugim bluetooth uređajima.

Modul ima 4 pina (Vcc, GND, RX e TX). RX i TX služe za serijsku komunikaciju s mikrokontrolerom.

Tijekom izvođenja, neki su problemi otkriveni istovremenom upotrebom TX i RX izlaza za Bluetooth zajedno s komunikacijom ili serijskim putem USB -a (koji se koristi za napajanje Arduina i učitavanje koda) na ploči.

Tako su tijekom razvoja pinovi A6 i A7 privremeno korišteni za simulaciju serijske komunikacije. Knjižnica SoftwareSerial korištena je za omogućavanje rada serijskog porta putem softvera.

Referenca: Ožičenje Bluetooth slike dolazi s

Korak 4: Sastavite strukturu uređaja, prateći Bluetooth modul, LED diodu i Arduino na Protoboard -u

Sljedeći korak je staviti sve komponente u protoboard i povezati ih na pravi način.

Sada to možete učiniti kako želite. Ako želite koristiti drugi mikrokontroler poput Arduino Uno ili veću ploču, slobodno to učinite. Koristio sam manji, jer sam trebao imati kompaktni uređaj koji bi mogao izvršiti mjerenje i poslati podatke na drugi uređaj.

Prvi korak: Priključite Arduino na bijelu ploču.

Pričvrstite Arduino Nano u središte protobora

Drugi korak: Priključivanje Bluetooth modula u Arduino.

Spojite bluetooth modul na stražnjoj strani ploče i spojite žicu u Arduino na sljedeći način:

1. RX s Bluetootha na TX1 pin u Arduinu.
2. TX s Bluetootha na pin RX0 u Arduinu.
3. GND s Bluetootha na GND (pin pored RX0 pina) u Arduinu.
4. Vcc s Bluetootha na 5V pin u Arduinu.

Treći korak: Priključivanje senzora MAX30100 u Arduino.

1. VIN od MAX30100 do 5V pina u Arduinu (isto kao u koraku Bluetooth).
2. SCL pin od MAX30100 do A5 pina u Arduinu.
3. SDA pin od MAX30100 do A4 pina u Arduinu.
4. INT pin od MAX30100 do A2 pina u Arduinu.
5. GND pin od MAX30100 do GND pin u Arduinu (pin između VIN i RST).
6. Uključite jedan otpornik. Jedna noga u istom 5V pinu na koji smo priključili Bluetooth, a drugi dio u A4 pin.
7. Uključite drugi otpornik. Jedna noga je također spojena na 5V pin, a druga na A5 pin.

Važno: Da bi MAX30100 ispravno radio, moramo povući te otpornike na pinove A4 i A5. U protivnom možemo biti svjedoci kvara senzora, poput prigušenog svjetla i često potpunog nefunkcioniranja istog.

Četvrti korak: Dodavanje zelene boje omogućilo je točno znati kada je senzor izmjerio broj otkucaja srca.

1. Priključite najmanju nogu zelene LED diode (ili drugu boju koju želite) na GND pin (isto kao što smo spojili Bluetooth).
2. Drugi dio spojite na pin D2.

Korak 5: Dovršavanje sastavljanja uređaja

U ovom trenutku već imamo sklopljen uređaj, ali ne i programiran. Imamo bluetooth modul spojen na Arduino, kao i MAX30100 senzor, koji će izvršiti sva mjerenja podataka i poslati ih u Bluetooth modul, koji će zauzvrat poslati na drugi uređaj.

Za ovaj članak, svrha je bila pokazati sastavljanje uređaja. U sljedećih nekoliko članaka pokazat ću kako programirati uređaj pomoću Arduino IDE -a. Na ovoj slici možete vidjeti kako će uređaj raditi, od čitanja podataka do pregledavanja na vašem Android uređaju.

Završili ste s izradom vlastitog mjerenja pulsnog oksimetra po niskim cijenama. Pratite sljedeći članak!: D