Arduino Heart Beat With ECG Display & Sound: 7 Hakbang

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:12

Hey guys! Inaasahan kong nasiyahan ka sa dati kong itinuro na "Arduino LIXIE Clock" at handa ka na para sa bago, tulad ng dati ay ginawa ko ang tutorial na ito upang gabayan ka ng sunud-sunod habang ginagawa ang ganitong uri ng sobrang kamangha-manghang murang mga elektronikong proyekto na kung saan ay ang "Arduino Device ng pulso ng puso ".

Sa paggawa ng proyektong ito, sinubukan naming siguraduhin na ang itinuturo na ito ay magiging pinakamahusay na gabay para sa iyo upang matulungan ka kung nais mong gumawa ng iyong sariling ECG, kaya inaasahan namin na ang maituturo na ito ay naglalaman ng mga kinakailangang dokumento.

Napaka-madaling gamiting proyekto na ito lalo na makuha ang na-customize na PCB na inorder namin mula sa JLCPCB upang mapagbuti ang hitsura ng aming elektronikong aparato at mayroon ding sapat na mga dokumento at code sa patnubay na ito upang madali kang makalikha ng iyong display ng pulso ng Arduino Heart. Ginawa namin ang proyektong ito sa 3 araw lamang, dalawang araw lamang upang makuha ang lahat ng mga kinakailangang bahagi at tapusin ang paggawa ng hardware at tipunin, pagkatapos ay inihanda namin ang code upang umangkop sa aming proyekto at simulan ang pagsubok at pagsasaayos.

Ano ang matututunan mo mula sa itinuturo na ito:

1. Ang paggawa ng tamang pagpili ng hardware para sa iyong proyekto depende sa mga pag-andar nito.
2. Maunawaan ang teknolohiyang sensor ng pulso ng puso.
3. Ihanda ang circuit diagram upang ikonekta ang lahat ng mga sangkap na pinili.
4. Ipunin ang lahat ng mga bahagi ng proyekto (kahon ng aparato at elektronikong pagpupulong)..
5. Simulan ang iyong sariling aparato ng Heart pulse.

Hakbang 1: Paano Gumagana ang Heart Pulse Sensor

Tulad ng tinukoy sa Wikipedia "Ang Electrocardiography ay ang proseso ng paggawa ng isang electrocardiogram (ECG o EKG [a]), isang recording - isang graph ng boltahe kumpara sa oras - ng aktibidad ng kuryente ng puso [4] gamit ang mga electrode na nakalagay sa balat. Ang mga ito ay ang electrodes ay nakakakita ng maliit na mga pagbabago sa kuryente na bunga ng depolarization ng kalamnan ng puso na sinusundan ng repolarization sa bawat pag-ikot ng puso (tibok ng puso)."

Sa aming kaso, hindi kami gumagamit ng mga electrode ngunit IR sensor, isang heart pulse sensor ay isang biomedical sensor na

nangangahulugang gumagamit ito ng ilang mga variable ng biological at physiological upang ipahiwatig ang katayuan ng katawan.

Pinag-uusapan ang tungkol sa mga variable, ang aming sensor ay may isang analog output na mula 0V hanggang 5V at ang output na ito ay nagpapahiwatig kung magkano ang daloy / presyon ng dugo na ibobomba, ngunit paano sinusukat ng sensor na ito ang mga pagbabago sa daloy ng dugo!

Gumagamit ang sensor ng isang Infra-Red signal mula sa isang IR-Diode na inaasahang papunta sa iyong balat. Sa ilalim lamang ng iyong balat may mga capillary na nagdadala ng dugo. Sa bawat oras na mag-pump ang iyong puso mayroong isang maliit na pagtaas sa daloy / presyon ng dugo. Pinapalobo nito ang mga capillary nang bahagya, at pagkatapos lamang ng bahagyang mas puno ng mga capillary na ito ay sumasalamin ng mas maraming infra-red. Ang Infra-detector sa aparato ay nakakaramdam ng magkakaibang nakalantad na mga antas ng IR at pinalalakas ang sinusukat na signal at ginawang ito sa isang naisasalin na signal ng boltahe na maaaring maipadala sa anumang microcontroller tulad ng Arduino MCU.

Hakbang 2: Mga Bahagi ng CAD at Hardware

Simula sa mga naka-print na bahagi ng kahon ng 3D, ginawa ko ang disenyo sa itaas gamit ang solidworks software at makukuha mo ang mga STL file mula sa link sa pag-download, ang disenyo na ito ay 100% na inirerekumenda upang matulungan kang gawin ang iyong aparato dahil umaangkop ito sa eksaktong pagkakalagay para sa sensor at ang OLED display.

Matapos ihanda ang disenyo Nakuha ko ang aking mga bahagi nang mahusay na pagkakagawa at handa na para sa aksyon. at tulad ng nakikita mo sa huling larawan inihanda namin ang paglalagay ng Power konektor sa gilid ng kahon.

Hakbang 3: Diagram ng Circuit

Paglipat sa electronics, nilikha ko ang circuit diagram na ito na nagsasama ng lahat ng kinakailangang mga bahagi na kinakailangan para sa proyektong ito. Kinokonekta ko ang heart pulse sensor sa aking ATMega328P MCU at ipinapakita ko ang signal ng boltahe na natanggap mula sa sensor sa pamamagitan ng isang OLED display, ang plot ay magpapakita ng boltahe segnal evolution sa pamamagitan ng oras at gumagamit din ako ng buzzer upang markahan ang bawat pintig ng puso, isang RGB LED din ang ginagamit sa proyektong ito upang ipahiwatig ang katayuan ng BPM kaya't kapag ang BPM ay masyadong mababa "mas mababa sa 60 BOM" ang LED nagiging Dilaw, kapag OK ang BPM ang LED ay nagiging berde at kapag ang BPM ay masyadong mataas ang LED ay namumula.

Hakbang 4: Paggawa ng PCB

Tungkol sa JLCPCB

Ang JLCPCB (Shenzhen JIALICHUANG Electronic Technology Development Co., Ltd.), ay ang pinakamalaking PCB prototype enterprise sa Tsina at isang tagagawa ng high-tech na nagdadalubhasa sa mabilis na prototype ng PCB at paggawa ng maliit na batch ng PCB. Na may higit sa 10 taon na karanasan sa pagmamanupaktura ng PCB, ang JLCPCB ay may higit sa 200, 000 mga customer sa bahay at sa ibang bansa, na may higit sa 8, 000 mga online na order ng prototyping ng PCB at maliit na dami ng produksyon ng PCB bawat araw. Ang taunang kapasidad sa produksyon ay 200, 000 sq.m. para sa iba't ibang mga 1-layer, 2-layer o multi-layer PCB. Ang JLC ay isang propesyonal na tagagawa ng PCB na itinampok ng malaking sukat, mahusay na kagamitan, mahigpit na pamamahala at higit na mataas na kalidad.

Pakikipag-usap electronics

Matapos gawin ang circuit diagram binago ko ito sa isang pasadyang disenyo ng PCB at lahat ng kailangan ko ngayon ay upang makabuo ng aking PCB, siguradong lumipat ako sa JLCPCB ang pinakamahusay na tagapagtustos ng PCB upang makuha ang pinakamahusay na serbisyo sa pagmamanupaktura ng PCB, pagkatapos ng ilang simpleng pag-click sa I na-upload ang naaangkop na mga file na GERBER ng aking disenyo at nagtakda ako ng ilang mga parameter tulad ng kulay at dami ng kapal ng PCB, at sa oras na ito gagamitin namin ang pulang kulay upang umangkop sa disenyo ng hugis ng puso ng aming PCB; pagkatapos ay hindi bababa sa kailangan mong magbayad lamang ng 2 Dolyar upang makuha ang PCB pagkatapos ng apat na araw lamang, ang napansin ko tungkol sa JLCPCB sa oras na ito ay ang "walang bayad na PCB na kulay" nangangahulugan ito na babayaran mo lamang ang 2 USD para sa anumang kulay ng PCB na iyong pinili.

Mga nauugnay na file sa pag-download

Tulad ng nakikita mo sa mga larawan sa itaas ng PCB ay napakahusay na pagkakagawa at nakakuha ako ng parehong disenyo ng PCB na ginawa namin para sa aming pangunahing board at lahat ng mga label, naroroon ang mga logo upang gabayan ako sa mga hakbang sa paghihinang. Maaari mo ring i-download ang Gerber file para sa circuit na ito mula sa link sa pag-download sa ibaba kung nais mong maglagay ng isang order para sa parehong disenyo ng circuit.

Hakbang 5: Mga Sangkap

Bago simulan ang paghihinang ng mga elektronikong bahagi suriin natin ang listahan ng mga bahagi para sa aming proyekto kaya kakailanganin natin:

★ ☆ ★ Ang mga kinakailangang sangkap ★ ☆ ★

- Ang PCB na inuorder namin mula sa JLCPCB- Arduino Uno:

- 330Ohm resistors:

- 16 MHz quartz oscillator:

- Ang sensor ng heartPulse:

- Buzzer:

- OLED display:

- RGB LED:

Hakbang 6: Electronic Assembly

Handa na ang lahat kaya't simulan natin ang paghihinang ng ating mga elektronikong sangkap sa PCB at upang gawin ito kailangan natin ng isang soldering iron at isang solder core wire at isang SMD rework station para sa mga sangkap ng SMD.

Kaligtasan muna

Panghinang

Huwag hawakan ang elemento ng soldering iron ….400 ° C!

Hawakan ang mga wire upang maiinit ng mga sipit o clamp.

Palaging ibalik ang panghinang sa kinatatayuan nito kapag hindi ginagamit.

Huwag kailanman ilagay ito sa workbench.

Patayin ang unit at i-unplug kung hindi ginagamit.

Tulad ng nakikita mo, ang paggamit ng PCB na ito ay napakadali dahil sa napakataas nitong kalidad na paggawa at nang hindi nakakalimutan ang mga label na gagabayan sa iyo habang hinihinang ang bawat bahagi dahil mahahanap mo sa tuktok na layer ng seda ang isang label ng bawat bahagi na nagpapahiwatig ng pagkakalagay nito sa ang board at sa ganitong paraan ay makakatiyak ka ng 100% na hindi ka makakagawa ng anumang mga pagkakamali sa paghihinang. Inhinang ko ang bawat bahagi sa pagkakalagay nito at maaari mong gamitin ang magkabilang panig ng PCB upang maghinang ng iyong mga elektronikong sangkap.

Hakbang 7: Bahagi at Pagsubok ng Software

Ang kailangan lang namin ngayon ay ang software, ginawa ko ang Arduino code na ito para sa iyo at maaari mo itong makuha nang libre mula sa link sa ibaba, ang code ay napakahusay na nagkomento upang maunawaan mo ito at ayusin ito para sa iyong sariling mga pangangailangan, kailangan namin ang Arduino Uno board upang mai-upload ang code sa aming ATmega328 MCU pagkatapos ay kukuha kami ng MCU at inilalagay namin ito sa socket nito sa board.

Kailangan namin ng isang panlabas na 5v power adapter upang I-ON ang aparato at narito kami, tulad ng nakikita mo na ipinapakita ng aparato ang Beats bawat minuto at ipinapakita nito ang grap ng puso na naka-plot sa OLED display nang hindi nalilimutan ang RGB LED na nagpapahiwatig ng katayuan ng katawan ganun din

Napakadaling gawin ang proyektong ito at isang kamangha-manghang espesyal sa OLED Display na maaaring iyong pinakamahusay na pagpipilian upang simulan ang paggawa ng mga biomedical na gadget ngunit may ilang mga pagpapabuti pa rin upang maisagawa upang magawa itong higit na mantikilya, kaya't naghihintay ako para sa iyong mga mungkahi upang mapabuti ito.