Arduino südamelöök EKG ekraani ja heliga: 7 sammu

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:47

Hei poisid! Loodan, et teile juba meeldis minu eelmine juhendatav "Arduino LIXIE kell" ja olete uueks valmis, nagu tavaliselt, tegin selle õpetuse, mis juhendab teid samm -sammult, tehes samas selliseid hämmastavaid odavaid elektroonilisi projekte, mis on "Arduino" Südame impulsi seade ".

Selle projekti tegemise ajal püüdsime veenduda, et see juhend on teie jaoks parim juhend, mis aitab teid, kui soovite oma EKG -d teha, seega loodame, et see juhend sisaldab vajalikke dokumente.

Seda projekti on nii mugav teha spetsiaalselt pärast kohandatud trükkplaadi saamist, mille oleme tellinud JLCPCB -lt, et parandada meie elektroonilise seadme välimust, samuti on selles juhendis piisavalt dokumente ja koode, mis võimaldavad teil hõlpsalt oma Arduino Heart pulsikuvat luua. Oleme selle projekti teinud vaid 3 päevaga, vaid kahe päevaga, et saada kõik vajalikud osad ning lõpetada riistvara valmistamine ja kokkupanek, seejärel oleme koostanud koodi, mis sobib meie projektiga, ning alustame katsetamist ja reguleerimist.

Mida saate sellest õpetlikust õppida:

1. Tehke oma projekti jaoks õige riistvara valik sõltuvalt selle funktsioonidest.
2. Mõista südame pulsianduri tehnoloogiat.
3. Koostage skeem kõigi valitud komponentide ühendamiseks.
4. Pange kokku kõik projekti osad (seadme karp ja elektrooniline komplekt).
5. Käivitage oma südame pulsiseade.

Samm: kuidas südame pulsiandur töötab

Wikipedia määratluse kohaselt "Elektrokardiograafia on protsess, mille käigus tehakse elektrokardiogramm (EKG või EKG [a]), salvestades - pinge ja aja graafik - südame elektrilise aktiivsuse [4], kasutades nahale asetatud elektroode. elektroodid tuvastavad väikesed elektrilised muutused, mis on südamelihaste depolarisatsiooni tagajärg, millele järgneb repolarisatsioon iga südametsükli (südamelöögi) ajal."

Meie puhul ei kasuta me elektroode, vaid IR -andurit, südame pulsiandur on biomeditsiiniline andur, mis

tähendab, et ta kasutab keha seisundi näitamiseks mõningaid bioloogilisi ja füsioloogilisi muutujaid.

Muutujatest rääkides on meie anduri analoogväljund 0–5 V ja see väljund näitab, kui palju verevoolu/rõhku süda hakkab pumpama, aga kuidas see andur neid verevoolu muutusi mõõdab!

Andur kasutab teie nahale projitseeritud infrapuna-dioodi infrapunasignaali. Vahetult naha all on verd kandvad kapillaarid. Iga kord, kui teie süda pumpab, suureneb verevool/rõhk veidi. See paisutab kapillaare kergelt ja just siis peegeldavad need veidi rohkem täidetud kapillaarid rohkem infrapuna. Seadme infrapunadetektor tuvastab erinevaid peegelduvaid IR-tasemeid ja võimendab mõõdetud signaali ning muudab selle tõlgendatavaks pingesignaaliks, mille saab saata mis tahes mikrokontrollerile, näiteks Arduino MCU-le.

2. samm: CAD ja riistvaraosad

Alustades 3D -prinditud kastiosadega, tegin ülaltoodud disaini, kasutades solidworks tarkvara ja saate STL -failid allalaadimislingilt, see disain on 100% soovitatav, et aidata teil seadet valmistada, kuna see sobib anduri ja paigutuse täpse paigutusega OLED -ekraan.

Pärast disaini ettevalmistamist olen oma osad väga hästi valmistanud ja tegevuseks valmis. ja nagu näete viimasel fotol, valmistasime ette toitepistiku paigutuse karbi poolel.

Samm: vooluahela skeem

Elektroonika juurde liikudes olen loonud selle vooluahela, mis sisaldab kõiki selle projekti jaoks vajalikke osi. Ühendan südame pulsianduri oma ATMega328P MCU -ga ja kuvan andurilt saadud pingesignaali OLED -ekraani kaudu. näitab pinge stagnatsioonilist arengut aja jooksul ja ma kasutan iga südamelöögi tähistamiseks ka suminit, selles projektis kasutatakse ka RGB LED -i, mis näitab BPM -i olekut, nii et kui BPM on liiga madal "alla 60 BOM", siis LED muutub kollaseks, kui BPM on korras, muutub LED roheliseks ja kui BPM on liiga kõrge, muutub LED punaseks.

4. samm: trükkplaatide valmistamine

JLCPCB kohta

JLCPCB (Shenzhen JIALICHUANG Electronic Technology Development Co., Ltd.) on Hiina suurim PCB prototüüpide ettevõte ja kõrgtehnoloogiline tootja, mis on spetsialiseerunud kiirele PCB prototüübile ja väikese partii PCB tootmisele. JLCPCB -l on rohkem kui 10 -aastane PCB tootmise kogemus ja rohkem kui 200 000 klienti kodu- ja välismaal ning üle 8 000 veebipõhise PCB -prototüüpide tellimuse ja väikese koguse PCB tootmist päevas. Aastane tootmisvõimsus on 200 000 ruutmeetrit. mitmesuguste ühe-, kahe- või mitmekihiliste trükkplaatide jaoks. JLC on professionaalne trükkplaatide tootja, millel on laiaulatuslikud kaevude seadmed, range juhtimine ja kõrge kvaliteet.

Rääkiv elektroonika

Pärast lülitusskeemi koostamist muutsin selle kohandatud PCB -disainiks ja kõik, mida mul praegu vaja on, on oma PCB tootmine. Kindlasti kolisin pärast mõningaid lihtsaid klõpsu parima PCB -tarnija JLCPCB -sse olen laadinud üles minu disaini sobivad GERBER -failid ja määran mõned parameetrid, nagu trükkplaadi paksuse värv ja kogus, ning seekord kasutame punast värvi, mis sobib meie PCB südamekujundusega; siis vähemalt peate maksma vaid 2 dollarit, et saada PCB ainult nelja päeva pärast, mida ma olen JLCPCB puhul seekord märganud, on "tasuta PCB värv", see tähendab, et maksate ainult 2 USD mis tahes valitud PCB värvi eest.

Seotud allalaadimisfailid

Nagu näete ülaltoodud piltidel, on trükkplaat väga hästi toodetud ja mul on sama PCB disain, mille oleme valmistanud oma emaplaadi ja kõigi siltide jaoks, logod aitavad mind jootmise ajal. Selle vooluahela Gerberi faili saate alla laadida ka allolevalt allalaadimislingilt juhul, kui soovite tellida sama vooluahela disaini.

Samm: koostisosad

Enne elektrooniliste osade jootmise alustamist vaatame üle meie projekti komponentide loendi, nii et vajame:

★ ☆ ★ Vajalikud komponendid ★ ☆ ★

- PCB, mille tellime firmalt JLCPCB- Arduino Uno:

- 330Ohm takistid:

- 16 MHz kvartsostsillaator:

- HeartPulse andur:

- summeri:

- OLED -ekraan:

- RGB LED:

6. samm: elektrooniline kokkupanek

Nüüd on kõik valmis, nii et hakkame jootma oma elektroonilisi komponente trükkplaadile ja selleks vajame jootekolvi ja jootmisjuhet ning SMD komponentide SMD ümbertöötlusjaama.

Ohutus ennekõike

Jootekolb

Ärge kunagi puudutage jootekolvi elementi…. 400 ° C!

Hoidke juhtmeid kuumutamiseks pintsettide või klambritega.

Pange jootekolb alati oma alusele tagasi, kui seda ei kasutata.

Ärge kunagi pange seda töölauale.

Lülitage seade välja ja eemaldage vooluvõrgust, kui te seda ei kasuta.

Nagu näete, on selle trükkplaadi kasutamine väga lihtne tänu selle väga kõrgele kvaliteedile ja unustamata silte, mis juhendavad teid iga komponendi jootmisel, sest ülemisel siidikihil on iga komponendi silt, mis näitab selle paigutust plaadile ja sel viisil olete 100% kindel, et te ei tee jootmisvigu. Ma olen jootnud iga komponendi oma kohale ja saate oma elektrooniliste komponentide jootmiseks kasutada PCB mõlemat külge.

Samm 7: Tarkvara osa ja test

Kõik, mida me praegu vajame, on tarkvara, ma olen teile selle Arduino koodi teinud ja teil on see tasuta allpool oleval lingil, kood on väga hästi kommenteeritud, nii et saate sellest aru ja saate seda oma vajadustele kohandada, vajame Arduino Uno plaati, et kood meie ATmega328 MCU -sse üles laadida, siis võtame MCU ja asetame selle tahvlisse.

Seadme sisselülitamiseks vajame välist 5 -voldist toiteadapterit ja siin me oleme, nagu näete, et seade kuvab lööke minutis ja see näitab südame löögisageduste graafikut, mis on joonistatud OLED -ekraanile, unustamata see RGB LED, mis näitab keha olekut ka.

Seda projekti on nii lihtne teha ja see on hämmastav, spetsiaalselt OLED -ekraaniga, mis võiks olla teie parim valik biomeditsiiniliste vidinate tegemise alustamiseks, kuid siiski mõned muud täiustused, et seda palju rohkem teha, sellepärast ma ootan teie soovitusi selle parandamiseks.