Südame löögisagedus STONE LCD ekraanil: 7 sammu

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:46

Mõni aeg tagasi leidsin veebipoest ostes pulsianduri mooduli MAX30100. See moodul võib koguda kasutajate vere hapniku ja südame löögisageduse andmeid, mida on samuti lihtne ja mugav kasutada.

Andmete kohaselt leidsin, et Arduino raamatukogu failides on MAX30100 raamatukogud. See tähendab, et kui kasutan Arduino ja MAX30100 vahelist suhtlust, saan helistada otse Arduino raamatukogu failidele, ilma et peaksin draiverifaile ümber kirjutama. See on hea, nii et ostsin MAX30100 mooduli. Otsustasin Arduino abil kontrollida MAX30100 südame löögisagedust ja vere hapniku kogumise funktsiooni.

1. samm: funktsioon

Mooduli MAX30100 ostmise link:

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

Märkus: see moodul on vaikimisi ainult 3,3 V taseme MCU -sidega, kuna see kasutab vaikimisi IIC -tihvti, tõmba vastupanu 4,7 K kuni 1,8 V, seega ei ole vaikimisi Arduinoga ühendust, kui soovite seadmega suhelda Arduino ja vajate kahte 4,7 K IIC tihvtõmbe takistit, mis on ühendatud VIN-tihvtiga, need sisu tutvustatakse peatüki tagaosas.

Funktsionaalsed ülesanded

Enne selle projektiga alustamist mõtlesin mõnele lihtsale funktsioonile: koguti südame löögisageduse andmed ja vere hapnikuandmed

Südame löögisageduse ja vere hapniku andmed kuvatakse LCD -ekraani kaudu

Need on ainsad kaks funktsiooni, kuid kui me tahame seda rakendada, peame tegema rohkem

mõtlemine:

Millist peamist MCU -d kasutatakse?

Milline LCD -ekraan?

Nagu me varem mainisime, kasutame MCU jaoks Arduinot, kuid see on Arduino LCD -ekraaniprojekt, seega peame valima sobiva LCD -ekraanimooduli. Plaanin LCD -ekraani kasutada jadapordiga. Mul on siin STONE STVI070WT kuvar, kuid kui Arduino peab sellega suhtlema, on taseme teisendamiseks vaja MAX3232. Seejärel määratakse põhilised elektroonilised materjalid järgmiselt:

1. Arduino Mini Pro arendusplaat

2. MAX30100 südame löögisageduse ja vere hapnikuanduri moodul

3. STONE STVI070WT LCD jadapordi kuvamoodul

4. MAX3232 moodul

2. samm: riistvara tutvustus

MAX30100

MAX30100 on integreeritud pulssoksümeetria ja pulsikella andurite lahendus. See ühendab kaks LED-i, fotodetektori, optimeeritud optika ja madala müratasemega analoogsignaalitöötluse, et tuvastada pulssoksümeetria ja südame löögisageduse signaale. MAX30100 töötab 1,8 V ja 3,3 V toiteallikatest ning selle saab välja lülitada tarkvara abil, mille ooterežiim on tühine, võimaldades toiteallikat kogu aeg ühendada. Rakendused

● kantavad seadmed

● Fitness Assistant Seadmed

● Meditsiinilised jälgimisseadmed

Eelised ja omadused

1, täielik pulssoksümeeter ja pulsiandurilahendus lihtsustab disaini

Integreeritud valgusdioodid, fotoandur ja suure jõudlusega analoog -esiosa

Pisike 5,6 mm x 2,8 mm x 1,2 mm 14-kontaktiline optiliselt täiustatud süsteem-pakendis

2, üliväikese energiatarbega töö pikendab kantavate seadmete aku kasutusaega

Programmeeritav proovivõtu sagedus ja LED -vool säästavad energiat

Väga madal väljalülitusvool (0,7 µA, tüüp)

3, täiustatud funktsionaalsus parandab mõõtmistulemusi

Kõrge SNR tagab tugeva liikumisartikli vastupidavuse

Integreeritud ümbritseva valguse kustutamine

Kõrge proovivõtu võimalus

Kiire andmete väljastamise võimalus

3. samm: tuvastamise põhimõte

Impulsi hapniku küllastumise (SpO2) ja pulsi (vastab südamelöökidele) hindamiseks vajutage lihtsalt sõrme anduri vastu.

Pulssoksümeeter (oksimeeter) on minispektromeeter, mis kasutab vere hapnikuga küllastumise analüüsimiseks erinevate punaste vereliblede neeldumisspektrite põhimõtteid. Seda reaalajas ja kiiret mõõtmismeetodit kasutatakse laialdaselt ka paljudes kliinilistes viidetes. Ma ei tutvusta MAX30100 liiga palju, sest need materjalid on Internetis saadaval. Huvitatud sõbrad saavad Internetist selle pulsitesti mooduli teabe otsida ja selle avastamispõhimõtet sügavamalt mõista.

KIVI STVI070WT-01

Sissejuhatus kuvarisse

Selles projektis kasutan südame löögisageduse ja vere hapnikuandmete kuvamiseks STONE STVI070WT. Draiveri kiip on integreeritud ekraaniekraani ja kasutajate jaoks on olemas tarkvara. Kasutajad peavad kujundatud kasutajaliidese piltide kaudu lisama ainult nuppe, tekstikaste ja muud loogikat ning seejärel looma konfiguratsioonifailid ja laadima need ekraanile. STVI070WT ekraan suhtleb MCU-ga uart-rs232 signaali kaudu, mis tähendab, et peame lisama MAX3232 kiibi, et teisendada RS232 signaal TTL-signaaliks, et saaksime Arduino MCU-ga suhelda.

Kui te pole kindel, kuidas MAX3232 kasutada, vaadake järgmisi pilte:

Kui arvate, et taseme teisendamine on liiga tülikas, võite valida teist tüüpi STONE-kuvarid, millest mõned võivad otseselt väljastada uart-ttl signaali. Ametlikul veebisaidil on üksikasjalik teave ja tutvustus: https://www.stoneitech.com/ Kui teil on vaja kasutada videoõpetusi ja õpetusi, leiate selle ka ametlikult veebisaidilt.

4. samm: arendusetapid

STONE kuvari väljatöötamise kolm sammu:

Kujundage kuvari loogika ja nupuloogika tarkvaraga STONE TOOL ning laadige disainifail ekraanimoodulisse alla.

MCU suhtleb STONE LCD -ekraanimooduliga jadapordi kaudu.

Etapis 2 saadud andmetega teeb MCU muid toiminguid.

Tarkvara STONE TOOL installimine

Laadige veebisaidilt alla tarkvara STONE TOOL uusim versioon (praegu TOOL2019) ja installige see. Pärast tarkvara installimist avatakse järgmine liides:

Uue projekti loomiseks klõpsake vasakus ülanurgas nuppu "Fail", millest räägime hiljem.

Arduino on avatud lähtekoodiga elektrooniline prototüüpplatvorm, mida on lihtne kasutada ja lihtne kasutada. See sisaldab riistvara osa (mitmesugused arendusplaadid, mis vastavad Arduino spetsifikatsioonile) ja tarkvara osa (Arduino IDE ja sellega seotud arenduskomplektid). Riistvaraosa (või arendusplaat) koosneb mikrokontrollerist (MCU), välkmälust (Flash) ja universaalsete sisend-/väljundliideste komplektist (GPIO), millest võite mõelda kui mikroarvuti emaplaadist. Tarkvaraosa koosneb peamiselt Arduino IDE-st arvutis, sellega seotud tahvlitasemel tugipaketist (BSP) ja rikkalikust kolmanda osapoole funktsiooniteegist. Arduino IDE abil saate hõlpsalt alla laadida oma arendusplaadi ja vajalike teekidega seotud BSP-d oma programmide kirjutamiseks. Arduino on avatud lähtekoodiga platvorm. Siiani on olnud palju mudeleid ja palju tuletatud kontrollereid, sealhulgas Arduino Uno, Arduino Nano, ArduinoYun ja nii edasi. Lisaks ei toeta Arduino IDE mitte ainult Arduino seeria arendusplaate, vaid lisab tuge ka populaarsetele arendusplaatidele, näiteks nagu Intel Galileo ja NodeMCU, tutvustades BSP -d. Arduino tunnetab keskkonda mitmesuguste andurite, juhtvalgustite, mootorite ja muude seadmete kaudu, et tagasisidet anda ja keskkonda mõjutada. Tahvli mikrokontrollerit saab programmeerida Arduino programmeerimiskeelega, koostada kahendfailideks ja põletada mikrokontrollerisse. Arduino jaoks rakendatakse Arduino programmeerimiskeelt (põhineb juhtmestikul) ja Arduino arenduskeskkonda (põhineb töötlemisel). Arduino-põhised projektid võivad sisaldada ainult Arduino, samuti Arduino ja muud arvutis töötavat tarkvara ning nad suhtlevad igaühega muud (näiteks Flash, töötlemine, MaxMSP).

Arduino arenduskeskkond on Arduino IDE, mille saab Internetist alla laadida. Logige sisse Arduino ametlikule veebisaidile ja laadige alla tarkvara https://www.arduino.cc/en/Main/Software?setlang=cn Pärast Arduino IDE installimist ilmub tarkvara avamisel järgmine liides:

Arduino IDE loob vaikimisi kaks funktsiooni: seadistusfunktsiooni ja silmusefunktsiooni. Internetis on palju Arduino tutvustusi. Kui te millestki aru ei saa, võite selle otsimiseks Internetti minna.

Samm: Arduino LCD -projekti rakendamise protsess

riistvara ühendus

Koodi kirjutamise järgmise sammu sujuvaks tagamiseks peame esmalt kindlaks määrama riistvaraühenduse usaldusväärsuse. Selles projektis kasutati ainult nelja riistvara:

1. Arduino Mini pro arendusplaat

2. STONE STVI070WT TFT-LCD ekraan

3. MAX30100 südame löögisageduse ja vere hapnikuandur

4. MAX3232 (rs232-> TTL) Arduino Mini Pro arendusplaat ja STVI070WT tft-lcd ekraan on ühendatud UART kaudu, mis nõuab taseme teisendamist MAX3232 kaudu, ning seejärel ühendatakse Arduino Mini Pro arendusplaat ja MAX30100 moodul IIC liidese kaudu. Pärast selge mõtlemist saame joonistada järgmise juhtmestiku pildi:

Veenduge, et riistvaraühenduses pole vigu, ja jätkake järgmise sammuga.

Esiteks peame kujundama kasutajaliidese ekraanipildi, mille saab kujundada PhotoShopi või muude kujutise kujundamise tööriistade abil. Pärast kasutajaliidese ekraanipildi kujundamist salvestage pilt-j.webp

Eemaldage uues projektis vaikimisi laaditud pilt ja lisage meie kujundatud kasutajaliidese pilt. Lisage tekstiekraanikomponent, kujundage kuvari number ja kümnendkoht ning hankige kuvari tekstiekraani salvestuskoht. Mõju on järgmine:

teksti kuvamise komponendi aadress: Ühenduse sta: 0x0008

Südame löögisagedus: 0x0001

Vere hapnik: 0x0005

UI liidese põhisisu on järgmine:

Ühenduse olek

Südame löögisageduse näidik

Vere hapnik näitas

Samm: looge konfiguratsioonifail

Kui kasutajaliidese kujundus on lõpule jõudnud, saab konfiguratsioonifaili genereerida ja STVI070WT ekraanile alla laadida.

Esmalt tehke 1. samm, seejärel sisestage USB -mälupulk arvutisse ja kuvatakse ketta sümbol. Seejärel klõpsake konfiguratsioonifaili allalaadimiseks USB-mälupulgale nuppu „Laadi alla u-kettale” ja seejärel sisestage USB-mälupulk STVI070WT-sse, et täiendus lõpule viia.

MAX30100 suhtleb IIC kaudu. Selle tööpõhimõte on see, et südame löögisageduse ADC väärtust saab saada infrapunakiirguse abil. MAX30100 registri võib jagada viide kategooriasse: riiklik register, FIFO, juhtregister, temperatuuriregister ja ID -register. loeb kiibi temperatuuriväärtust, et parandada temperatuurist tingitud kõrvalekaldeid. ID -register saab lugeda kiibi ID -numbrit.

MAX30100 on ühendatud Arduino Mini Pro arendusplaadiga IIC kommunikatsiooniliidese kaudu. Kuna Arduino IDE-s on valmis MAX30100 raamatukogu failid, saame lugeda südame löögisageduse ja vere hapnikuandmeid ilma MAX30100 registreid uurimata. Neile, kes on huvitatud MAX30100 registri uurimisest, vaadake MAX30100 andmelehte.

Muutke tõmbetakistust MAX30100 IIC

Tuleb märkida, et MAX30100 mooduli IIC tihvti 4,7 k tõmbetakistus on ühendatud 1,8 V pingega, mis pole teoreetiliselt probleem. Arduino IIC tihvti suhtlusloogika tase on aga 5 V, nii et see ei saa Arduinoga suhelda ilma MAX30100 mooduli riistvara muutmata. Otsesuhtlus on võimalik, kui MCU on STM32 või mõni muu 3.3 v loogikataseme MCU. Seetõttu on järgmine tuleb teha muudatusi:

Eemaldage joonisel märgitud kolm 4,7 k takistit elektrilise jootekolviga. Seejärel keevitage kaks 4,7 k takistit SDA ja SCL tihvtide külge VIN -i külge, et saaksime Arduinoga suhelda. Arduino Avage Arduino IDE ja leidke järgmine nupud:

Otsige "MAX30100", et leida kaks MAX30100 raamatukogu, seejärel klõpsake nuppu Laadi alla ja installi.

Pärast installimist leiate MAX30100 demo Arduino LIB raamatukogu kaustast:

Faili avamiseks topeltklõpsake seda.

Seda demot saab otse testida. Kui riistvaraühendus on korras, saate koodikomplekti Arduibo arendusplaadile alla laadida ja vaadata jada silumise tööriistas MAX30100 andmeid.

Samm: efekti saab näha järgmiselt pildilt:

Projekti kohta lisateabe saamiseks klõpsake siin.

Palun võtke meiega ühendust, kui vajate täielikku koodi:

Vastan teile 12 tunni jooksul.