Arduino Pulse Oximeter: 35 Hakbang (na may Mga Larawan)

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

Ang pulse oximeter ay karaniwang mga instrumento para sa mga setting ng ospital. Gamit ang kamag-anak na pagsipsip ng oxygenated at deoxygenated hemoglobin, natutukoy ng mga aparatong ito ang porsyento ng dugo ng pasyente na nagdadala ng oxygen (isang malusog na saklaw na 94-98%). Ang pigura na ito ay maaaring nakakatipid sa isang klinikal na setting, dahil ang isang biglaang pagbagsak ng oxygenation ng dugo ay nagpapahiwatig ng isang kritikal na problemang medikal na kailangang agad na matugunan.

Sa proyektong ito, susubukan naming bumuo ng isang pulse oximeter gamit ang mga bahagi na madaling makahanap online / sa isang lokal na tindahan ng hardware. Ang pangwakas na produkto ay isang instrumento na maaaring magbigay ng sapat na impormasyon para sa isang tao upang subaybayan ang oxygenation ng dugo sa paglipas ng panahon sa halagang $ x lamang. Ang orihinal na plano ay gawing ganap na naisusuot ang aparato, ngunit dahil sa mga kadahilanan sa labas ng aming kontrol, hindi ito posible sa aming timecale. Dahil sa ilang higit pang mga bahagi at medyo mas maraming oras, ang proyektong ito ay maaaring maging ganap na maisusuot at makipag-usap nang wireless sa isang panlabas na aparato.

Mga gamit

Listahan ng Mahahalagang Bahagi - Mga bagay na marahil ay kailangan mong bilhin (Inirerekumenda namin na magkaroon ng ilang ekstrang ng bawat bahagi, lalo na ang mga piraso ng mount sa ibabaw)

Arduino Nano * $ 1.99 (Banggood.com)

Dual-LED - $ 1.37 (Mouser.com)

Photodiode - $ 1.67 (Mouser.com)

150 Ohm Resistor - $ 0.12 (Mouser.com)

180 Ohm Resistor - $ 0.12 (Mouser.com)

10 kOhm Resistor - $ 0.10 (Mouser.com)

100 kOhm Resistor - $ 0.12 (Mouser.com)

47 nF Capacitor - $ 0.16 (Mouser.com)

* (Ang aming Nano ay natigil sa Tsina sa ngayon, kaya gumamit kami ng isang Uno, ngunit pareho ang gagana)

Kabuuang Gastos: $ 5.55 (Ngunit … mayroon kaming maraming mga bagay na nakahiga at bumili din ng ilang mga ekstrang bahagi)

Listahan ng Mga Sekondaryong Bahagi - Mga bagay na namamalagi sa amin, ngunit maaaring kailanganin mong bumili

Copper Clad Board - Murang mura (Halimbawa). Sa lugar na ito, maaari kang gumawa at mag-order ng isang PCB.

PVC - Isang bagay na hindi bababa sa isang pulgada ang lapad. Ang mas payat na uri ay gumagana nang mahusay.

Mga Wires - Kabilang ang ilang mga wire ng jumper para sa breadboard at ilang mas mahaba upang ikonekta ang oximeter sa board. Sa hakbang 20 ay ipinapakita ko ang aking solusyon dito.

Babae Pin Header - Ang mga ito ay opsyonal, kung nais mo lamang na maghinang ng mga wire sa mga board ay gagana lamang ito.

Foam - Gumamit ako ng L200, na medyo tiyak. Maaari mo talagang gamitin ang anumang iniisip mong magiging komportable. Ang mga lumang mousepad ay mahusay para dito!

Mga LED at Resistor - Medyo mura kung kailangan mong bilhin ang mga ito. Gumamit kami ng 220Ω resistors at may ilang mga kulay na nakahiga.

Inirekumenda na Mga Tool at Kagamitan

Mainit na baril

Paghihinang ng bakal na may isang Pino na Tip

Dremel Tool na may mga bit sa Pagruruta at Pagputol (Maaari kang makarating sa pamamagitan ng isang utility na kutsilyo, ngunit hindi kasing mabilis)

Mga Plier, Wire cutter, Wire Strippers, atbp.

Hakbang 1: Paghahanda: Batas ng Beer-Lambert

Upang maunawaan kung paano bumuo ng isang pulse oximeter, unang kinakailangan upang maunawaan ang teorya sa likod ng pagpapatakbo nito. Ang prinsipyong ginamit na equation sa matematika ay kilala bilang Batas ng Beer-Lambert.

Ang batas ng Beer-Lambert ay isang mahusay na ginamit na equation na naglalarawan sa ugnayan sa pagitan ng konsentrasyon ng isang sangkap sa isang solusyon at ng pagpapadala (o pagsipsip) ng ilaw na dumaan sa nasabing solusyon. Sa isang praktikal na kahulugan, sinabi ng batas na ang lalong maraming mga ilaw ng ilaw ay hinaharangan ng lalong dumadaming mga maliit na butil sa isang solusyon. Ang batas at ang mga bahagi nito ay inilarawan sa ibaba.

Absorbance = log10 (Io / I) = εbc

Kung saan: Io = Liwanag ng insidente (bago idinagdag ang sample) I = Insidente na ilaw (pagkatapos ng idinagdag na sample) ε = Molar coefficient ng pagsipsip (pagpapaandar ng haba ng daluyong at sangkap) b = Haba ng ilaw ng lightc = Konsentrasyon ng sangkap sa sample

Kapag sumusukat ng mga konsentrasyon gamit ang Batas ni Beer, maginhawa upang pumili ng isang haba ng daluyong ng ilaw kung saan ang sample ay sumisipsip ng karamihan. Para sa oxygenated hemoglobin, ang pinakamahusay na haba ng daluyong ay tungkol sa 660nm (pula). Para sa deoxygenated hemoglobin, ang pinakamahusay na haba ng daluyong ay tungkol sa 940nm (Infrared). Gamit ang mga LED ng parehong haba ng daluyong, ang kamag-anak na konsentrasyon ng bawat isa ay maaaring kalkulahin upang makahanap ng isang% O2 para sa sinusukat na dugo.

Hakbang 2: Preperation: Pulse Oximetry

Ang aming aparato ay gumagamit ng isang dalawahang LED (dalawang LEDs sa parehong maliit na tilad) para sa 660nm at 940nm haba ng daluyong. Ang mga ito ay kahalili sa / off, at itinatala ng Arduino ang resulta mula sa detektor sa tapat ng daliri mula sa mga LED. Ang signal ng detector para sa parehong mga pulso ng LEDs sa oras na may tibok ng puso ng pasyente. Ang signal ay maaaring nahahati sa dalawang bahagi: isang bahagi ng DC (kumakatawan sa pagsipsip sa tinukoy na haba ng daluyong ng lahat ngunit ang dugo), at isang bahagi ng AC (na kumakatawan sa pagsipsip sa tinukoy na haba ng daluyong ng dugo). Tulad ng tinukoy sa seksyon ng Beer-Lambert, ang Absorbance ay nauugnay sa pareho ng mga halagang ito (log10 [Io / I]).

Ang% O2 ay tinukoy bilang: Oxygenated Hemoglobin / Total Hemoglobin

Ang pagpapalit sa Mga Equation ng Beer Lambert, na nalutas para sa konsentrasyon, ang resulta ay isang napaka-kumplikadong bahagi ng mga praksiyon. Maaari itong gawing simple sa ilang mga paraan.

1. Ang haba ng path (b) para sa parehong LEDs ay pareho, na sanhi na ito ay bumaba sa equation
2. Ginamit ang isang intermediate ratio (R). R = (AC640nm / DC640nm) / (AC940nm / DC940nm)
3. Ang mga coefficients ng Molar Absorption ay pare-pareho. Kapag nahahati, maaari silang mapalitan ng isang generic fit factor na pare-pareho. Ito ay sanhi ng kaunting pagkawala ng kawastuhan, ngunit tila medyo pamantayan para sa mga aparatong ito.

Hakbang 3: Preperation: Arduino

Ang kinakailangang Arduino Nano para sa proyektong ito ay kilala bilang isang microprocessor, isang klase ng mga aparato na patuloy na nagpapatakbo ng isang hanay ng mga naka-preprogram na tagubilin. Maaaring basahin ng mga microprocessor ang mga input sa aparato, gawin ang anumang kinakailangang matematika, at magsulat ng isang senyas sa mga output pin nito. Ito ay hindi kapani-paniwalang kapaki-pakinabang para sa anumang maliit na proyekto na nangangailangan ng matematika at / o lohika.

Hakbang 4: Preperation: GitHub

Ang GitHub ay isang website na nagho-host ng mga repository, o puwang para sa mga koleksyon ng mga sketch para sa isang proyekto. Ang atin ay kasalukuyang nakaimbak sa https://github.com/ThatGuy10000/arduino-pulse-oximeter. Pinapayagan kaming makagawa ng maraming bagay.

1. Maaari mong i-download ang code para sa iyong sarili at patakbuhin ito sa iyong personal na Arduino
2. Maaari naming i-update ang code sa anumang punto nang hindi binabago ang link dito. Kung makakita kami ng mga bug o magpasya na gawin ang matematika nang magkakaiba, magtutulak kami ng isang pag-update na maa-access kaagad dito
3. Maaari mong i-edit ang code sa iyong sarili. Hindi ito magiging sanhi ng agarang pag-update, ngunit maaari kang lumikha ng isang "humiling ng kahilingan" na nagtanong kung nais kong isama ang iyong mga pagbabago sa master code. Maaari kong tanggapin o i-veto ang mga pagbabagong ito.

Para sa anumang mga katanungan sa GitHub o kung paano ito gumagana, tingnan ang tutorial na ito na na-publish mismo ng GitHub.

Hakbang 5: Mga Pagsasaalang-alang sa Kaligtasan

Bilang isang aparato, ito ay tungkol sa ligtas na maaari itong makuha. Mayroong napakakaunting kasalukuyang, at walang tumatakbo sa 5V. Sa katunayan, ang circuit ay dapat na mas matakot kaysa sa iyo.

Gayunpaman, sa proseso ng pagtatayo, maraming mga pangunahing bagay na dapat tandaan.

• Ang kaligtasan ng kutsilyo ay dapat bigyan, ngunit ang ilan sa mga bahagi ay may isang napaka-organikong hugis na maaaring maging kaakit-akit na hawakan ang mga ito sa isang lugar kung saan hindi talaga naroroon ang iyong mga daliri. Ingat ka lang.
• Kung nagmamay-ari ka ng isang soldering iron, heat gun, o isang dremel tool, ipinapalagay kong dapat mong malaman kung paano gamitin ang mga ito nang maayos. Anuman, gawin ang mga kinakailangang pag-iingat. Huwag gumana sa pamamagitan ng pagkabigo. Magpahinga, i-clear ang iyong ulo, at balikan ito kapag ikaw ay mas matatag. (Ang impormasyon sa kaligtasan para sa soldering iron, heat gun, at dremel tool ay matatagpuan sa mga link)
• Habang sinusubukan mo ang anumang mga circuit o inililipat ang mga bagay sa isang breadboard, pinakamahusay na patayin ang lahat. Talagang hindi kinakailangan na subukan ang anuman na may live na kapangyarihan, kaya huwag ipagsapalaran na maging sanhi ng shorts at potensyal na nakakasira sa Arduino o iba pang mga bahagi.
• Mag-ingat sa paggamit ng mga elektronikong sangkap sa loob at paligid ng tubig. Ang basang balat ay may isang makabuluhang mas mababang paglaban kaysa sa tuyong balat, na maaaring maging sanhi ng mga alon na lumalagpas sa mga ligtas na antas. Dagdag dito, ang mga electric shorts sa mga sangkap ng board ay maaaring maging sanhi ng malaking pinsala sa mga sangkap. Huwag patakbuhin ang kagamitang elektrikal malapit sa mga likido.

BABALA: Mangyaring huwag subukang gamitin ito bilang isang tunay na aparatong medikal. Ang aparatong ito ay isang patunay ng konsepto, ngunit HINDI ito isang perpektong tumpak na instrumento na dapat gamitin sa pangangalaga ng mga potensyal na may sakit na indibidwal. Maraming mga murang kahalili na maaari kang bumili na nagbibigay ng isang mas mataas na antas ng kawastuhan.

Hakbang 6: Mga Tip at Trick

Tulad ng pagbuo ng proyekto, maraming bilang ng mga natutunan na aralin. Narito ang ilang piraso ng payo:

1. Kapag gumagawa ka ng mga circuit board, mas maraming paghihiwalay sa pagitan ng mga bakas ang iyong mga kaibigan. Mas mahusay na nasa ligtas na panig. Kahit na mas mahusay ay mag-order lamang ng isang PCB mula sa isang serbisyo tulad ng Oshpark na gagawa ng maliliit na board tulad nito para sa isang makatwirang presyo.
2. Sa isang katulad na tala, abangan kung magpasya kang maglapat ng kuryente sa mga circuit board bago takpan ang mga ito. Lalo na nakakaantig ang photodiode, at hindi masaya kung nasira ito pagdating mo. Mas mahusay na subukan ang mga bahagi nang walang lakas at magkaroon ng pananampalataya na magaganap ito. Ang mga setting ng diode at pagpapatuloy ay iyong mga kaibigan.
3. Kapag na-built mo na ang lahat, medyo gupitin at tuyo ito, ngunit ang isa sa mga pinaka-karaniwang pagkakamali ay ang maling pagkonekta sa mga circuit board. Kung kakaiba ang iyong data, suriin ang koneksyon, at potensyal na subukang ikonekta ang isa sa mga koneksyon sa LED sa Arduino nang paisa-isa. Minsan ang mga bagay ay nagiging mas malinaw sa ganoong paraan.
4. Kung nagkakaproblema ka pa rin sa mga LED, maaari mong ikonekta ang 5V na lakas sa kanilang mga input. Ang pula ay magiging maliwanag, ngunit ang infrared ay hindi nakikita. Kung mayroon kang isang camera ng telepono sa iyo, maaari mong tingnan ito at makikita mo ang ilaw ng infrared. Ipinapakita ito ng sensor ng camera ng telepono bilang nakikitang ilaw, na talagang maginhawa!
5. Kung nakakakuha ka ng maraming ingay, suriin na ang photodiode board ay malayo mula sa anumang nagdadala ng hindi magandang 60Hz na lakas mula sa dingding. Ang risistor ng mataas na halaga ay isang pang-akit para sa karagdagang ingay, kaya mag-ingat.
6. Ang matematika para sa pagkalkula ng SpO2 ay medyo mahirap. Sundin ang ibinigay na code, ngunit tiyaking i-edit ang variable na "fitFactor" upang gawin ang mga kalkulasyon na akma sa iyong partikular na aparato. Nangangailangan ito ng pagsubok at error.

Hakbang 7: Pagbubuo ng Mga Circuit Board

Magsisimula kami sa pamamagitan ng paggawa ng dalawang circuit board na papunta sa disenyo. Gumamit ako ng isang dalawang panig na tanso na nakasuot ng tanso at tool ng Dremel upang gawin ito sa pamamagitan ng kamay, na kung saan ay hindi perpekto, ngunit ito ay gumagana. Kung mayroon kang mga mapagkukunan inirerekumenda ko ang pagguhit ng isang eskematiko at pagkakaroon ng milled na ito sa isang makina, ngunit ito ay maaaring gawin nang wala.

Hakbang 8: Lupon 1 - ang Photodetector

Narito ang circuit na inilagay ko sa unang board, na minus ang capacitor. Mahusay na panatilihin ang isang mababang profile, dahil mag-iikot ito sa iyong daliri sa loob ng oximeter. Ang photodetector, sa kasong ito, ay isang photodiode na nangangahulugang ito ay electrically katulad ng isang diode, ngunit bubuo ng kasalukuyang para sa amin batay sa antas ng ilaw.

Hakbang 9: Paggiling ng Lupon

Nagpasya akong magsimula sa pamamagitan ng pag-print at paggupit ng isang modelo ng scale ng inirekumendang bakas ng paa. Dahil pinag-eyeball ko lang ang paggupit ko, nagbigay ito ng magandang sanggunian bago ko kinuha ang photodetector mula sa package nito. Magagamit ito sa paningin ng vendor para sa photodetector.

Hakbang 10: Pagbaba ng Bomba

Ito ang disenyo na pinuntahan ko para sa PCB, na pinutol ko ng isang maliit na bit ng dremel router at isang kutsilyo ng utility. Ang aking unang pagbuo ng board na ito ay natapos nang may mali para sa isang pares ng mga kadahilanan. Ang mga aral na natutunan para sa aking pangalawang pagbuo ay upang gupitin ang higit pa sa minimum at upang gupitin kung saan ako gumuhit ng isang itim na linya sa imahe sa itaas. Mayroong isang hindi konektadong pin sa maliit na tilad na dapat makakuha ng sarili nitong pad, dahil hindi ito kumokonekta sa anupaman ngunit nakakatulong pa ring hawakan ang maliit na tilad sa board. Nagdagdag din ako ng mga butas para sa resistor, na ginawa ko sa pamamagitan ng paglalagay ng risistor sa tabi nito at pag-eyeball ng mga butas.

Hakbang 11: paglalagay ng mga bahagi

Medyo mahirap ang bahaging ito. Minarkahan ko ang oryentasyon ng photodetector dito sa puti. Naglagay ako ng isang maliit na solder sa ilalim ng bawat pin sa maliit na tilad, naglagay ng ilang panghinang sa circuit board, at pagkatapos ay hinawakan ang maliit na tilad habang pinainit ko ang solder sa board. Hindi mo nais na painitin ito ng sobra, ngunit kung ang panghinang sa pisara ay likido, dapat itong kumonekta sa maliit na tilad nang mabilis kung mayroon kang sapat na panghinang. Dapat mo ring solder ang 100kΩ resistor ng isang 3-pin header sa parehong bahagi ng board.

Hakbang 12: Paglilinis at Pag-check

Pagkatapos, gamitin ang dremel tool upang gupitin ang tanso sa paligid ng mga resistor na humantong sa likuran ng board (upang maiwasan ang pag-ikli ng risistor). Pagkatapos, gumamit ng multimeter sa pagpapatuloy mode nito upang suriin na wala sa mga bakas ang naikli sa proseso ng paghihinang. Bilang isang pangwakas na pagsusuri, gamitin ang pagsukat ng diode ng multimeter (Tutorial kung ito ay bagong tech para sa iyo) sa buong photodiode upang matiyak na ganap itong nakakabit sa board.

Hakbang 13: Lupon 2 - ang mga LED

Narito ang eskematiko para sa pangalawang board. Ang isang ito ay medyo mahirap, ngunit sa kabutihang palad ay napainit tayo mula sa paggawa ng huli.

Hakbang 14: Pagbabarena Down Redux

Matapos ang maraming mga pagtatangka na hindi ko gustung-gusto, nag-ayos ako sa pattern na ito, na kung saan ay nag-drill ako gamit ang parehong dremel routing bit tulad ng dati. Mula sa imaheng ito, mahirap sabihin, ngunit may isang koneksyon sa pagitan ng dalawang bahagi ng board sa pamamagitan ng kabilang panig (ground sa circuit). Ang pinakamahalagang bahagi ng paggupit na ito ay ang intersection kung saan uupo ang LED chip. Ang pattern ng crosshair na ito ay kailangang maging maliit dahil ang mga koneksyon sa LED chip ay medyo malapit.

Hakbang 15: Paghinang ni Vias

Dahil ang dalawang kabaligtaran na sulok ng LED chip parehong kailangang konektado, kailangan naming gamitin ang likuran ng board upang ikonekta ang mga ito. Kapag nakakonekta kami nang kuryente sa isang gilid ng pisara sa kabilang panig, tinatawag iyon na isang "via." Upang makagawa ng mga vias sa pisara, nag-drill ako ng isang butas sa dalawang lugar na minarkahan ko sa itaas. Mula dito, inilalagay ko ang mga lead ng risistor sa nakaraang board sa butas at nahinang sa magkabilang panig. Pinutol ko ang labis na kawad hangga't maaari at nag-check ng pagpapatuloy upang makita na may malapit-zero na paglaban sa pagitan ng dalawang lugar na ito. Hindi tulad ng huling board, ang vias na ito ay hindi kailangang ibalangkas sa likuran dahil nais naming magkonekta sila.

Hakbang 16: Paghihinang sa LED Chip

Upang maghinang ng LED chip, sundin ang parehong pamamaraan tulad ng photodiode, pagdaragdag ng solder sa bawat pin at sa ibabaw din. Ang oryentasyon ng bahagi ay matigas upang makarating sa tama, at inirerekumenda kong sundin ang datasheet upang makuha ang iyong mga bearings. Sa ilalim ng maliit na maliit na tilad, ang "pin isa" ay may isang bahagyang naiibang pad, at ang natitirang mga numero ay nagpapatuloy sa paligid ng maliit na tilad. Minarkahan ko kung anong mga numero ang nakakabit sa kung aling mga puntos. Kapag na-solder mo na ito, dapat mong gamitin muli ang setting ng pagsubok ng diode sa multimeter upang makita na ang magkabilang panig ay nakakabit nang maayos. Ipapakita nito sa iyo kung aling LED ang pula din, dahil magaan ang ilaw nito kapag nakakonekta ang multimeter.

Hakbang 17: Ang Natitirang bahagi ng Mga Sangkap

Susunod, maghinang sa resistors at ang 3-pin header. Kung nagkataong nabaliktad ang LED chip ng 180 ° sa nakaraang hakbang, talagang maayos ka pa rin upang magpatuloy. Kapag inilagay mo ang mga resistors, tiyaking ang resistor na 150Ω ay mapupunta sa pulang bahagi, at ang kabilang panig ay mayroong 180Ω.

Hakbang 18: Pagtatapos at Pagsuri

Sa likuran, gupitin ang mga resistors tulad ng dati upang maiwasan ang mga ito sa pamamagitan ng pamamagitan ng. Gupitin ang board, at gawin ang huling pagwawalis gamit ang pagpapatuloy na tester sa multimeter, upang i-double check lamang na walang naging aksidenteng hindi sinasadya.

Hakbang 19: "Potting" ang mga Board

Matapos ang lahat ng mahusay na gawaing paghihinang na nagawa ko, nais kong tiyakin na walang makakatumba sa mga sangkap habang ginagamit ang oximeter, kaya't nagpasya akong "ipalot" ang mga board. Sa pamamagitan ng pagdaragdag ng isang layer ng isang bagay na hindi kondaktibo, ang lahat ng mga bahagi ay mananatili sa lugar na mas mahusay at magbibigay ng isang mas patag na ibabaw para sa oximeter. Sinubukan ko ang ilang mga bagay na nahiga ako, at gumana nang maayos ang pang-industriya na adhesive na ito. Nagsimula ako sa pamamagitan ng pagtakip sa likuran at pakaupo ito ng ilang oras.

Hakbang 20: Nagpapatuloy sa Pag-pot

Matapos ang ilalim ay solidified, i-flip ang mga board at coat ang tuktok. Kahit na ito ay isang halos malinaw na malagkit, nais kong panatilihing walang takip ang photodetector at LEDs, kaya bago takpan ang lahat, tinakpan ko ang pareho ng maliliit na piraso ng electrical tape at makalipas ang ilang oras, gumamit ako ng kutsilyo upang maingat na alisin ang malagkit sa tuktok ng ito at kinuha ang tape. Maaaring hindi kinakailangan upang panatilihing walang takip ang mga ito, ngunit kung magpasya kang takpan lamang sila, siguraduhin lamang na maiwasan ang mga bula ng hangin. Mabuti na maglagay ng mas malagkit na gusto mo (sa loob ng dahilan), dahil ang isang mas malapad na ibabaw ay uupo nang mas kumportable at magdagdag ng higit na proteksyon sa mga bahagi, siguraduhin lamang na pabayaan itong umupo nang ilang sandali upang maaari itong matuyo sa kabuuan.

Hakbang 21: Pagbubuo ng mga Wires

Mayroon lamang akong maiiwan na kawad sa kamay, kaya't nagpasya akong gumamit ng ilang male 3-pin header upang lumikha ng ilang mga kable. Kung mayroon ka nito, mas simple na gamitin lamang ang solid gauge wire para dito nang hindi nag-solder. Gayunpaman, makakatulong ito upang paikutin ang mga wire nang magkasama, dahil pinipigilan nito ang pag-snag at sa pangkalahatan ay mukhang mas malinis. Paghihinang lamang ng bawat kawad sa isang pin sa header, at kung mayroon ka nito ay pinahiran ko ang bawat hibla ng kaunting pag-urong. Tiyaking mayroon kang mga wire sa parehong pagkakasunud-sunod kapag ikinonekta mo ang header sa kabilang panig.

Hakbang 22: Idiot-Pagpapatunay ng Mga Kable

Dahil sa kung paano ko ikinonekta ang mga board na ito sa mga kable, nais kong tiyakin na hindi ko na-konekta ang mga ito nang mali, kaya kinulay ko ang koneksyon sa mga marker ng pintura. Maaari mong makita dito kung aling pin ang aling koneksyon at kung paano gumagana ang aking pag-coding ng kulay.

Hakbang 23: Paggawa ng isang Enclosure

Ang enclosure para sa oximeter na ginawa ko na may L200 foam at isang piraso ng pipa ng PVC, ngunit tiyak na maaari mong gamitin ang anumang mga foam at / o mga plastik na iyong nahiga. Ang PVC ay gumagana ng mahusay dahil ito ay halos sa hugis na nais namin.

Hakbang 24: Mga Baril ng PVC at Heat

Ang paggamit ng isang heat gun sa PVC para sa paghubog ay simple, ngunit maaaring tumagal ng ilang pagsasanay. Ang kailangan mo lang gawin ay maglapat ng init sa PVC hanggang sa magsimula itong malayang yumuko. Habang mainit, maaari mong ibaluktot ito sa kahit anong hugis na gusto mo. Magsimula sa isang seksyon ng PVC pipe na mas malawak kaysa sa mga board. Gupitin ang isa sa mga gilid, at pagkatapos ay lagyan lamang ito ng init. Gusto mo ng ilang guwantes o ilang mga bloke ng kahoy upang mai-maneuver ang PVC habang mainit ito.

Hakbang 25: Pagbubuo ng Plastik

Habang yumuko mo ang loop, putulin ang anumang labis na PVC. Bago mo ito ganap na baluktot, gumamit ng isang kutsilyo o dremel tool upang mag-ukit ng isang bingaw sa isang gilid at mga gilid ng kalaban na panig. Pinapayagan ka ng forked na hugis na ito upang isara ang loop. Binibigyan ka din nito kung saan kukunin upang mabuksan ang oximeter upang ilagay ito sa iyong daliri. Huwag mag-alala tungkol sa higpit sa ngayon, dahil gugustuhin mong makita kung ano ang pakiramdam kapag nasa loob na ang foam at boards.

Hakbang 26: Isang Bagay na Mas Malambot

Susunod, gupitin ang isang piraso ng bula sa lapad ng iyong PVC, at sa isang haba na ganap na ibabalot sa loob ng loop.

Hakbang 27: Isang Lugar para sa mga Lupon

Upang mapigilan ang board mula sa paghuhukay sa iyong daliri, mahalagang i-recess ang mga ito sa foam. Subaybayan ang hugis ng mga board sa foam at gumamit ng isang pares ng gunting upang maghukay ng materyal. Sa halip na i-clear ang buong lugar sa paligid ng mga header, magdagdag ng ilang mga slits sa mga konektor sa gilid ay maaaring lumabas ngunit bahagyang nasa ilalim ng foam. Sa puntong ito, maaari mong ilagay ang mga board at foam sa PVC at subukan ang angkop sa aktwal na PVC at pagkatapos ay sa iyong daliri. Kung gagawin mo ito upang simulang mawala ang sirkulasyon, gugustuhin mong gamitin muli ang heat gun upang buksan ang enclosure nang kaunti pa.

Hakbang 28: Mga Lupon sa Foam

Magsisimula na kaming pagsamahin ang lahat ngayon! Upang magsimula, magtapon lamang ng ilang epoxy / adhesive sa mga butas na ginawa mo lang sa foam at ilagay ang mga board sa kanilang maliit na bahay. Gumamit ako ng parehong malagkit na ginamit ko sa pagpapalot ng mga board nang mas maaga, na tila gumagana nang maayos. Tiyaking hinayaan mo itong umupo ng ilang oras bago magpatuloy.

Hakbang 29: foam sa plastik

Susunod, pinila ko ang loob ng PVC na may parehong pandikit at maingat na inilagay ang foam sa loob. Linisan ang labis at maglagay ng isang bagay sa loob para ma-chomp ang foam. Ang aking kutsilyo ng utility ay gumana nang maayos, at nakakatulong talaga na itulak ang foam laban sa PVC upang makakuha ng isang malakas na selyo.

Hakbang 30: Ang Koneksyon ng Arduino

Sa puntong ito ang aktwal na sensor ay nakumpleto, ngunit siyempre nais naming gamitin ito para sa isang bagay. Walang gaanong makakonekta sa Arduino, ngunit hindi kapani-paniwalang mahalaga na huwag mag-wire ng paatras o malamang na makapinsala ka sa mga bagay sa circuit boards. Tiyaking napapatay ang kuryente kapag kumokonekta ka sa mga circuit (Ito talaga ang pinakaligtas na paraan upang maiwasan ang mga problema).

Hakbang 31: Ang Natitirang Resistor at Capacitor

Ilang tala sa mga kable sa Arduino:

• Ang capacitor mula sa signal hanggang ground ay gumagawa ng mga kababalaghan sa ingay. Wala akong malawak na pagpipilian, kaya ginamit ko ang "junk bin special ng tatay," ngunit kung mayroon kang pagkakaiba-iba pagkatapos ay maghanap ng isang bagay sa paligid ng 47nF o mas kaunti. Kung hindi man ay maaaring hindi ka magkaroon ng isang mabilis na bilis ng paglipat sa pagitan ng pula at IR LEDs.
• Ang risistor na papunta sa photodetector cable ay isang bagay na kaligtasan. Hindi kinakailangan, ngunit natatakot ako na habang hinahawakan ang circuitboard ng tinapay ay maaaring hindi sinasadyang maikli ko ang isang bagay at i-botch ang buong proyekto. Hindi nito sasakupin ang bawat aksidente, ngunit makakatulong lamang na magkaroon ng kaunting piraso ng pag-iisip.

Hakbang 32: Kasalukuyang LED na Pagsubok

Kapag nakuha ko na ang mga ito, subukan ang kasalukuyang dumadaan sa pula at IR LEDs gamit ang isang multimeter sa mode na ammeter. Ang layunin dito ay suriin lamang kung magkatulad ang mga ito. Ang akin ay nasa bandang 17mA.

Hakbang 33: Ang Code

Tulad ng nakasaad sa hakbang ng paghahanda, ang code para sa aparatong ito ay matatagpuan sa aming GitHub repository. Lamang:

1. I-download ang code na ito sa pamamagitan ng pag-click sa "I-clone o i-download" / "I-download ang Zip".
2. I-zip ang file na ito gamit ang 7zip o isang katulad na programa, at buksan ang file na ito sa Arduino IDE.
3. I-upload ito sa iyong Arduino at ikonekta ang mga pin tulad ng inilarawan sa mga takdang-aralin sa pin (o baguhin ang mga ito sa code, ngunit mapagtanto na kailangan mong gawin ito sa tuwing mag-download ka muli mula sa GitHub).
4. Kung nais mong makita ang isang Serial output sa serial monitor, palitan ang serialDisplay boolean sa True. Ang iba pang mga variable ng pag-input ay inilarawan sa code; ang kasalukuyang mga halaga ay gumana nang maayos para sa amin, ngunit maaari kang mag-eksperimento sa iba upang makamit ang pinakamainam na pagganap para sa iyong pag-set up.

Hakbang 34: Diagram ng Circuit

Hakbang 35: Karagdagang Mga Ideya

Nais naming idagdag (o maaaring isaisip ng isa sa aming maraming mga tagasunod tungkol sa pagdaragdag)

1. Koneksyon sa Bluetooth para sa pagpapalitan ng data sa isang computer
2. Koneksyon sa isang Google Home / Amazon device upang humiling ng impormasyon sa SpO2
3. Mas maraming flush out na matematika para sa pagkalkula ng SpO2, tulad ng kasalukuyang wala kaming sanggunian para sa paghahambing. Gumagamit lamang kami ng matematika na nakita namin sa online.
4. Code para sa pagkalkula at pag-uulat ng tibok ng puso ng pasyente, kasama ang SpO2
5. Gumagamit ng isang Integrated Circuit para sa aming mga sukat at matematika, inaalis ang karamihan sa pagkakaiba-iba para sa aming output.