Rate ng Puso sa LCD na BATO: 7 Mga Hakbang

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:10

Ilang oras ang nakakaraan, nakakita ako ng module ng rate ng rate ng rate ng puso MAX30100 sa pamimili sa online. Ang module na ito ay maaaring mangolekta ng oxygen ng dugo at rate ng rate ng puso ng mga gumagamit, na simple at maginhawa ring gamitin.

Ayon sa data, nalaman kong mayroong mga aklatan ng MAX30100 sa mga file ng library ng Arduino. Iyon ay upang sabihin, kung gagamitin ko ang komunikasyon sa pagitan ng Arduino at MAX30100, maaari kong direktang tawagan ang mga file ng library ng Arduino nang hindi kinakailangang muling isulat ang mga file ng driver. Ito ay isang magandang bagay, kaya't binili ko ang module ng MAX30100. Napagpasyahan kong gamitin ang Arduino upang mapatunayan ang rate ng puso at pag-andar ng koleksyon ng oxygen ng dugo na MAX30100.

Hakbang 1: Pag-andar

Bumili ng link ng module na MAX30100:

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

Tandaan: ang modyul na ito sa pamamagitan lamang ng default na may mga 3.3 V level MCU na komunikasyon, sapagkat nagde-default ito sa paggamit ng IIC pin na nakuha ang paglaban ng 4.7 K hanggang 1.8 V, kaya walang komunikasyon sa Arduino bilang default, kung nais mong makipag-usap sa Arduino at kailangan ng dalawang 4.7 K ng IIC pin pull-up risistor na nakakonekta sa VIN pin, ang mga nilalaman na ito ay ipapakilala sa likod ng kabanata.

Mga takdang-takdang takdang-aralin

Bago simulan ang proyektong ito, naisip ko ang tungkol sa ilang mga simpleng tampok: Nakolekta ang data ng rate ng puso at data ng oxygen sa dugo

Ang data ng rate ng puso at oxygen ng dugo ay ipinapakita sa pamamagitan ng isang LCD screen

Dalawa lang ang tampok na ito, ngunit kung nais nating ipatupad ito, kailangan nating gumawa ng higit pa

iniisip:

Anong master MCU ang ginagamit?

Anong uri ng LCD displayer?

Tulad ng nabanggit namin kanina, ginagamit namin ang Arduino para sa MCU, ngunit ito ay isang proyekto ng pagpapakita ng Arduino LCD, kaya kailangan naming pumili ng naaangkop na LCD display module. Plano kong gamitin ang LCD display screen na may isang serial port. Mayroon akong isang tagapakita ng STONE STVI070WT dito, ngunit kung kailangan ng Arduino na makipag-usap dito, kinakailangan ang MAX3232 upang gawin ang antas ng conversion. Pagkatapos ang mga pangunahing elektronikong materyales ay natutukoy tulad ng sumusunod:

1. Arduino Mini Pro development board

2. MAX30100 rate ng puso at module ng oxygen oxygen sensor

3. STONE STVI070WT LCD serial port display module

4. MAX3232 module

Hakbang 2: Panimula sa Hardware

MAX30100

Ang MAX30100 ay isang integrated pulse oximetry at solusyon sa rate ng monitor ng rate ng puso. Pinagsasama nito ang dalawang LEDs, isang photodetector, na-optimize na optika, at pagproseso ng signal ng mababang tunog na ingay upang makita ang pulse oximetry at mga signal ng rate ng puso. Nagpapatakbo ang MAX30100 mula sa 1.8V at 3.3V na mga power supply at maaaring mapagana sa pamamagitan ng software na may kapabayaan na kasalukuyang standby, na pinapayagan ang power supply na manatiling konektado sa lahat ng oras. Mga Aplikasyon

● Masusuot na Mga Device

● Mga Device sa Fitness Assistant

● Mga Device sa Pagmamanman ng Medikal

Mga Pakinabang at Tampok

1, Kumpletuhin ang Pulse Oximeter at Heart-Rate SensorSolution na Pinasimple ang Disenyo

Pinagsamang LEDs, Photo Sensor, at mataas na Pagganap Analog Front -End

Maliliit na 5.6mm x 2.8mm x 1.2mm 14-Pin OpticallyEnhanced System-in-Package

2, Ang Operasyong Ultra-Mababang-Lakas ay Nagdaragdag ng Buhay ng Baterya para sa mga naisusuot na Device

Programmable Sample Rate at LED Kasalukuyang para sa Power Savings

Kasalukuyang Ultra-Mababang Shutdown (0.7µA, uri)

3, Ang Advanced na Pag-andar ay nagpapabuti sa Pagganap ng Pagsukat

Nagbibigay ang Mataas na SNR ng Matatag na Motion Artifact Resilience

Pinagsama-sama na Pagkansela ng Banayad na Ambient

Mataas na Kakayahang Rate ng Sample

Mabilis na Kakayahang Output ng Data

Hakbang 3: Prinsipyo sa Pagtuklas

Pindutin lamang ang iyong daliri laban sa sensor upang tantyahin ang saturation ng pulso oxygen (SpO2) at pulso (katumbas ng tibok ng puso).

Ang pulse oximeter (oximeter) ay isang mini-spectrometer na GINAMIT ang mga prinsipyo ng iba't ibang spasyo ng pagsipsip ng red cell upang pag-aralan ang saturation ng oxygen ng dugo. Ang real-time at mabilis na pamamaraan ng pagsukat na ito ay malawak ding ginagamit sa maraming mga sanggunian sa klinikal. Hindi ko masyadong ipakikilala ang MAX30100, dahil ang mga materyal na ito ay magagamit sa Internet. Ang mga interesadong kaibigan ay maaaring maghanap ng impormasyon ng module ng pagsubok ng rate ng puso na ito sa Internet, at magkaroon ng mas malalim na pag-unawa sa prinsipyo ng pagtuklas nito.

BATO STVI070WT-01

Panimula sa nagpapakita

Sa proyektong ito, gagamitin ko ang STONE STVI070WT upang maipakita ang rate ng rate ng puso at dugo ng oxygen. Ang driver chip ay isinama sa loob ng display screen, at mayroong software na gagamitin ng mga gumagamit. Ang mga gumagamit ay kailangan lamang magdagdag ng mga pindutan, mga kahon ng teksto, at iba pang lohika sa pamamagitan ng idinisenyo na mga larawan ng UI, at pagkatapos ay bumuo ng mga file ng pagsasaayos at i-download ang mga ito sa display screen upang tumakbo. Ang pagpapakita ng STVI070WT ay nakikipag-usap sa MCU sa pamamagitan ng signal ng uart-rs232, na nangangahulugang kailangan naming magdagdag ng isang MAX3232 chip upang mai-convert ang signal ng RS232 sa isang signal ng TTL upang maaari kaming makipag-usap sa Arduino MCU.

Kung hindi ka sigurado kung paano gamitin ang MAX3232, mangyaring mag-refer sa mga sumusunod na larawan:

Kung sa palagay mo ang pag-convert sa antas ay masyadong mahirap, maaari kang pumili ng iba pang mga uri ng mga tagapakita ng BATO, na ang ilan ay maaaring direktang mag-output ng signal ng uart-ttl. Ang opisyal na website ay may detalyadong impormasyon at pagpapakilala: https://www.stoneitech.com/ Kung kailangan mo ng mga video tutorial at tutorial na gagamitin, mahahanap mo rin ito sa opisyal na website.

Hakbang 4: Mga Hakbang sa Pag-unlad

Tatlong hakbang ng pag-unlad ng display ng BATO:

Idisenyo ang display lohika at pindutan ng lohika gamit ang STONE TOOL software, at i-download ang file ng disenyo sa display module.

Nakikipag-usap ang MCU sa module ng pagpapakita ng STONE LCD sa pamamagitan ng serial port.

Gamit ang data na nakuha sa hakbang 2, ang MCU ay gumagawa ng iba pang mga pagkilos.

Pag-install ng software ng STONE TOOL

I-download ang pinakabagong bersyon ng STONE TOOL software (kasalukuyang TOOL2019) mula sa website, at i-install ito. Matapos mai-install ang software, bubuksan ang sumusunod na interface:

I-click ang pindutang "File" sa kaliwang sulok sa itaas upang lumikha ng isang bagong proyekto, na tatalakayin namin sa paglaon.

Ang ArduinoArduino ay isang bukas na mapagkukunan ng elektronikong prototype platform na madaling gamitin at madaling gamitin. Kabilang dito ang bahagi ng hardware (iba't ibang mga board ng pag-unlad na umaayon sa pagtutukoy ng Arduino) at ang bahagi ng software (Arduino IDE at mga kaugnay na kit ng pag-unlad). Ang bahagi ng hardware (o development board) ay binubuo ng isang microcontroller (MCU), Flash memory (Flash), at isang hanay ng mga unibersal na input / output interface (GPIO), na maaari mong maiisip bilang isang microcomputer motherboard. Ang bahagi ng software ay pangunahing binubuo ng Arduino IDE sa PC, kaugnay na board-level support package (BSP) at mayaman na library ng function ng third-party. Sa Arduino IDE, madali mong mai-download ang BSP na nauugnay sa iyong development board at mga aklatan na kailangan mo upang isulat ang iyong mga programa. Ang Arduino ay isang bukas na platform ng mapagkukunan. Sa ngayon, maraming mga modelo at maraming nagmula sa mga kontrol, kabilang ang Arduino Uno, Arduino Nano, ArduinoYun at iba pa. Bilang karagdagan, ang Arduino IDE ngayon ay hindi lamang sumusuporta sa mga board ng development series ng Arduino, ngunit nagdaragdag din ng suporta para sa mga tanyag na board ng pag-unlad tulad ng bilang Intel Galileo at NodeMCU sa pamamagitan ng pagpapakilala sa BSP. Nararamdaman ng Arduino ang kapaligiran sa pamamagitan ng iba't ibang mga sensor, pagkontrol sa mga ilaw, motor at iba pang mga aparato upang pakainin muli at maimpluwensyahan ang kapaligiran. Ang microcontroller sa board ay maaaring mai-program sa isang wika ng programa ng Arduino, naipon sa mga binary, at sinunog sa microcontroller. para sa Arduino ay ipinatupad sa wika ng programa ng Arduino (batay sa Mga Kable) at sa kapaligiran ng pag-unlad ng Arduino (batay sa Pagproseso). Ang mga proyekto na nakabase sa Arduino ay maaaring maglaman lamang ng Arduino, pati na rin ang Arduino at iba pang software na tumatakbo sa PC, at nakikipag-usap sila sa bawat isa iba pa (tulad ng Flash, Processing, MaxMSP).

Ang kapaligiran ng pag-unlad ng Arduino ay ang Arduino IDE, na maaaring ma-download mula sa Internet. Mag-log in sa opisyal na website ng Arduino at i-download ang software https://www.arduino.cc/en/Main/Software?setlang=cn Matapos i-install ang Arduino IDE, lilitaw ang sumusunod na interface kapag binuksan mo ang software:

Lumilikha ang Arduino IDE ng dalawang pag-andar bilang default: ang pag-andar ng pag-setup at pag-andar ng loop. Maraming mga pagpapakilala ng Arduino sa Internet. Kung hindi mo naiintindihan ang isang bagay, maaari kang pumunta sa Internet upang hanapin ito.

Hakbang 5: Proseso ng Pagpapatupad ng Project ng Arduino LCD

koneksyon sa hardware

Upang matiyak na ang susunod na hakbang sa pagsulat ng code ay maayos, dapat muna nating matukoy ang pagiging maaasahan ng koneksyon ng hardware. Apat na piraso lamang ng hardware ang ginamit sa proyektong ito:

1. Arduino Mini pro development board

2. STONE STVI070WT tft-lcd display screen

3. MAX30100 rate ng puso at sensor ng oxygen ng dugo

4. MAX3232 (rs232-> TTL) Ang Arduino Mini Pro development board at STVI070WT tft-lcd display screen ay konektado sa pamamagitan ng UART, na nangangailangan ng antas ng conversion sa pamamagitan ng MAX3232, at pagkatapos ang Arduino Mini Pro development board at MAX30100 module ay konektado sa pamamagitan ng IIC interface. Matapos mag-isip nang malinaw, maaari nating iguhit ang sumusunod na larawan ng mga kable:

Tiyaking walang mga error sa koneksyon sa hardware at magpatuloy sa susunod na hakbang.

Ang disenyo ng interface ng gumagamit ng LCD-TFT Una sa lahat, kailangan namin upang mag-disenyo ng imahe ng pagpapakita ng UI, na maaaring idisenyo ng PhotoShop o iba pang mga tool sa disenyo ng imahe. Matapos idisenyo ang imaheng ipinapakita ng UI, i-save ang imahe sa format na JPG. Buksan ang software na STONE TOOL2019 at lumikha ng isang bagong proyekto:

Alisin ang imahe na na-load bilang default sa bagong proyekto, at idagdag ang imahe ng UI na aming dinisenyo. Idagdag ang bahagi ng pagpapakita ng teksto, idisenyo ang display digit at decimal point, kunin ang lokasyon ng imbakan ng sangkap ng pagpapakita ng teksto sa displayer. Ang epekto ay ang mga sumusunod:

address ng sangkap ng pagpapakita ng teksto: Koneksyon sta: 0x0008

Rate ng puso: 0x0001

Oxygen sa dugo: 0x0005

Ang pangunahing nilalaman ng interface ng UI ay ang mga sumusunod:

Katayuan ng koneksyon

Pagpapakita ng rate ng puso

Nagpakita ang oxygen ng dugo

Hakbang 6: Bumuo ng Configuration File

Kapag nakumpleto ang disenyo ng UI, maaaring mabuo at mai-download ang file ng pagsasaayos sa display na STVI070WT.

Una, gampanan ang hakbang 1, pagkatapos ay ipasok ang usb flash drive sa computer, at ipapakita ang simbolo ng disk. Pagkatapos i-click ang "I-download sa u-disk" upang I-download ang file ng pagsasaayos sa usb flash drive, at pagkatapos ay ipasok ang usb flash drive sa STVI070WT upang makumpleto ang pag-upgrade.

Ang MAX30100MAX30100 ay nakikipag-usap sa pamamagitan ng IIC. Ang prinsipyo ng pagtatrabaho na ang halaga ng ADC ng rate ng puso ay maaaring makuha sa pamamagitan ng infrared led irradiation. Ang rehistro ng MAX30100 ay maaaring nahahati sa limang kategorya: rehistro ng estado, FIFO, rehistro ng kontrol, rehistro ng temperatura at pagrehistro ng ID. Ang rehistro ng temperatura binabasa ang halaga ng temperatura ng maliit na tilad upang iwasto ang paglihis na sanhi ng temperatura. Maaaring basahin ng rehistro ng ID ang numero ng ID ng chip.

Ang MAX30100 ay konektado sa Arduino Mini Pro development board sa pamamagitan ng interface ng komunikasyon ng IIC. Dahil may mga handa nang MAX30100 file ng library sa Arduino IDE, mababasa natin ang rate ng puso at data ng oxygen sa dugo nang hindi pinag-aaralan ang mga rehistro ng MAX30100. Para sa mga interesadong galugarin ang rehistro ng MAX30100, tingnan ang MAX30100 Datasheet.

Baguhin ang MAX30100 IIC pull-up risistor

Dapat pansinin na ang 4.7k pull-up na paglaban ng IIC pin ng MAX30100 module ay konektado sa 1.8v, na hindi isang problema sa teorya. Gayunpaman, ang antas ng lohika ng komunikasyon ng Arduino IIC pin ay 5V, kaya't hindi ito maaaring makipag-usap sa Arduino nang hindi binabago ang hardware ng MAX30100 module. Posible ang direktang komunikasyon kung ang MCU ay STM32 o ibang 3.3v antas ng lohika na MCU. Samakatuwid, ang mga sumusunod kailangang gawin ang mga pagbabago:

Alisin ang tatlong 4.7k resistors na minarkahan sa larawan gamit ang isang electric soldering iron. Pagkatapos ay hinangin ang dalawang resistors na 4.7k sa mga pin ng SDA at SCL sa VIN, upang maaari kaming makipag-usap sa Arduino.rduino Buksan ang Arduino IDE at hanapin ang sumusunod mga pindutan:

Maghanap para sa "MAX30100" upang makahanap ng dalawang mga aklatan para sa MAX30100, pagkatapos ay i-click ang pag-download at pag-install.

Matapos ang pag-install, mahahanap mo ang Demo ng MAX30100 sa folder ng library ng LIB ng Arduino:

I-double click ang file upang buksan ito.

Ang Demo na ito ay maaaring direktang masubukan. Kung ok ang koneksyon sa hardware, maaari mong i-download ang compilation ng code sa Arduibo development board at makita ang data ng MAX30100 sa serial debugging tool.

Hakbang 7: Ang Epekto ay Maaaring Makita sa Susunod na Larawan:

Upang matuto nang higit pa tungkol sa pag-click sa proyekto dito.

Mangyaring makipag-ugnay sa amin kung kailangan mo ng isang kumpletong code:

Tutugon ako sa iyo sa loob ng 12 oras.