STONE LCD displeyidagi yurak urish tezligi: 7 qadam

2024 Muallif: John Day | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2024-01-30 13:23

Bir muncha vaqt oldin, men onlayn xarid qilishda MAX30100 yurak urish tezligi sensori modulini topdim. Ushbu modul foydalanuvchilarning kislorod va yurak urish tezligi haqidagi ma'lumotlarni to'plashi mumkin, bu ham ishlatish uchun qulay va qulaydir.

Ma'lumotlarga ko'ra, men Arduino kutubxona fayllarida MAX30100 kutubxonalari borligini aniqladim. Ya'ni, agar men Arduino va MAX30100 o'rtasidagi aloqadan foydalansam, haydovchi fayllarini qayta yozmasdan Arduino kutubxonasi fayllariga to'g'ridan -to'g'ri qo'ng'iroq qilishim mumkin. Bu yaxshi narsa, shuning uchun men MAX30100 modulini sotib oldim. Men MAX30100 yurak urish tezligi va kislorod yig'ish funktsiyasini tekshirish uchun Arduino -dan foydalanishga qaror qildim.

1 -qadam: Funktsiya

MAX30100 modulini sotib olish havolasi:

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

Eslatma: bu modul sukut bo'yicha faqat 3,3 V darajali MCU aloqasi bilan ta'minlanadi, chunki u IIC pinini ishlatganda 4,7 K dan 1,8 V gacha qarshilik ko'taradi, shuning uchun Arduino bilan sukut bo'yicha aloqa yo'q. Arduino va VIN piniga ulangan ikkita 4,7 K IIC pinli tortish qarshiligiga muhtoj, bu ma'lumotlar bo'limning orqa qismida taqdim etiladi.

Funktsional topshiriqlar

Loyihani boshlashdan oldin, men ba'zi oddiy xususiyatlar haqida o'yladim: yurak urish tezligi va qon kislorodi haqidagi ma'lumotlar to'plangan

Yurak urishi va kislorod haqidagi ma'lumotlar LCD displey orqali ko'rsatiladi

Bu faqat ikkita xususiyat, lekin agar biz uni amalga oshirmoqchi bo'lsak, ko'proq narsani qilishimiz kerak

fikrlash:

Qaysi master MCU ishlatiladi?

Qanday LCD displey?

Yuqorida aytib o'tganimizdek, biz MCU uchun Arduino -dan foydalanamiz, lekin bu Arduino LCD displey loyihasi, shuning uchun biz tegishli LCD displey modulini tanlashimiz kerak. Men LCD displey ekranini ketma -ket port bilan ishlatishni rejalashtiryapman. Menda bu erda STONE STVI070WT displeyi bor, lekin agar Arduino u bilan aloqa o'rnatishi kerak bo'lsa, darajani o'zgartirish uchun MAX3232 kerak. Keyin asosiy elektron materiallar quyidagicha aniqlanadi:

1. Arduino Mini Pro ishlab chiqish taxtasi

2. MAX30100 yurak urish tezligi va qon kislorod sensori moduli

3. STONE STVI070WT LCD seriyali portni ko'rsatish moduli

4. MAX3232 moduli

2 -qadam: Uskuna bilan tanishish

MAX30100

MAX30100 - bu impuls oksimetriyasi va yurak urish tezligi monitorining sensori. U ikkita LEDni, fotodetektorni, optimallashtirilgan optikani va past shovqinli analog signallarni qayta ishlashni puls oksimetriya va yurak urish signallarini aniqlash uchun birlashtiradi. MAX30100 1,8V va 3,3V quvvat manbalaridan ishlaydi va kutish oqimi ahamiyatsiz bo'lgan dasturiy ta'minot orqali o'chirilishi mumkin, bu esa quvvat manbai doimo uzluksiz qolishiga imkon beradi. Ilovalar

● taqiladigan qurilmalar

● Fitness Assistant qurilmalari

● Tibbiy kuzatuv asboblari

Foyda va xususiyatlar

1, to'liq puls oksimetr va yurak urish tezligi sensori dizaynni soddalashtiradi

O'rnatilgan LEDlar, fotosurat sensori va yuqori samarali analog old qismi -oxiri

Kichkina 5,6 mm x 2,8 mm x 1,2 mm 14-pinli optik jihatdan takomillashtirilgan tizim to'plami

2, Ultra-past quvvatli operatsiya kiyiladigan qurilmalar uchun batareyaning ishlash muddatini oshiradi

Quvvatni tejash uchun dasturlashtiriladigan namuna tezligi va LED oqimi

Ultra past o'chirish oqimi (0,7 mkA, tip)

3, ilg'or funksionallik o'lchov ishini yaxshilaydi

Yuqori SNR kuchli harakat artefaktiga chidamlilikni ta'minlaydi

Birlashtirilgan muhit nurini bekor qilish

Namuna olishning yuqori qobiliyati

Ma'lumotni tez chiqarish imkoniyati

3 -qadam: aniqlash printsipi

Puls kislorodining to'yinganligini (SpO2) va pulsni (yurak urishiga teng) baholash uchun barmog'ingizni sensorga bosishingiz kifoya.

Puls oksimetr (oksimetr)-bu qonning kislorod bilan to'yinganligini tahlil qilish uchun turli xil qizil hujayralarni yutish spektrlari tamoyillaridan foydalanadigan mini-spektrometr. Bu real vaqtda va tezkor o'lchash usuli ko'plab klinik ma'lumotnomalarda ham keng qo'llaniladi. Men MAX30100 ni juda ko'p tanishtirmayman, chunki bu materiallar Internetda mavjud. Qiziqqan do'stlar ushbu yurak urish tezligi test moduli ma'lumotlarini Internetda qidirishlari va uni aniqlash tamoyilini chuqurroq tushunishlari mumkin.

Tosh STVI070WT-01

Displey bilan tanishish

Ushbu loyihada men STONE STVI070WT yordamida yurak urish tezligi va qon kislorod ma'lumotlarini ko'rsataman. Haydovchi chipi displey ekraniga o'rnatilgan bo'lib, foydalanuvchilar uchun dasturiy ta'minot mavjud. Foydalanuvchilar faqat tugmachalarni, matn qutilarini va boshqa mantiqni UI rasmlari orqali qo'shishlari, so'ngra konfiguratsiya fayllarini yaratishi va ishga tushirish uchun ularni displey ekraniga yuklab olishlari kerak. STVI070WT displeyi MCU bilan uart-rs232 signali orqali aloqa o'rnatadi, ya'ni RS232 signalini TTL signaliga aylantirish uchun MAX3232 chipini qo'shishimiz kerak, shunda biz Arduino MCU bilan aloqa qila olamiz.

Agar siz MAX3232 -dan qanday foydalanishni bilmasangiz, quyidagi rasmlarga qarang.

Agar siz konvertatsiya qilish darajasi juda qiyin deb hisoblasangiz, siz STONE displeylarining boshqa turlarini tanlashingiz mumkin, ulardan ba'zilari uart-ttl signalini to'g'ridan-to'g'ri chiqarishi mumkin. Rasmiy veb-saytda batafsil ma'lumot va kirish bor: https://www.stoneitech.com/ Agar sizga video darsliklar va qo'llanmalar kerak bo'lsa, uni rasmiy veb -saytda ham topishingiz mumkin.

4 -qadam: Rivojlanish bosqichlari

STONE displey ekranini ishlab chiqishning uchta bosqichi:

STONE TOOL dasturi yordamida displey mantig'i va tugma mantig'ini loyihalashtiring va dizayn faylini displey moduliga yuklab oling.

MCU STONE LCD displey moduli bilan ketma -ket port orqali aloqa o'rnatadi.

2 -bosqichda olingan ma'lumotlar yordamida MCU boshqa harakatlarni bajaradi.

STONE TOOL dasturini o'rnatish

STONE TOOL dasturining so'nggi versiyasini (hozirgi TOOL2019) veb -saytidan yuklab oling va o'rnating. Dastur o'rnatilgandan so'ng quyidagi interfeys ochiladi:

Yangi loyihani yaratish uchun yuqori chap burchakdagi "Fayl" tugmasini bosing, biz bu haqda keyinroq muhokama qilamiz.

Arduino - bu ochiq manbali elektron prototipli platforma, uni ishlatish oson va ishlatish oson. U apparat qismini (Arduino spetsifikatsiyasiga mos keladigan turli xil ishlab chiqarish platalari) va dasturiy ta'minot qismini (Arduino IDE va unga tegishli ishlab chiqarish to'plamlarini) o'z ichiga oladi. Uskuna qismi (yoki ishlab chiqish platasi) mikrokontroller (MCU), Flash xotira (Flash) va mikrokompyuterli anakart deb o'ylashingiz mumkin bo'lgan universal kirish/chiqish interfeyslari to'plamidan (GPIO) iborat. Dasturiy ta'minot qismi asosan kompyuterda Arduino IDE, tegishli darajadagi qo'llab-quvvatlash to'plami (BSP) va boy uchinchi tomon kutubxonasidan iborat bo'lib, Arduino IDE yordamida siz ishlab chiqish paneli va kerakli kutubxonalar bilan bog'liq BSPni osongina yuklab olishingiz mumkin. dasturlaringizni yozish uchun. Arduino - bu ochiq manbali platforma. Hozircha Arduino Uno, Arduino Nano, ArduinoYun va shu kabilarni o'z ichiga olgan ko'plab modellar va ko'plab ishlab chiqaruvchilar bor edi, bundan tashqari, Arduino IDE endi nafaqat Arduino seriyasini ishlab chiqish platalarini qo'llab -quvvatlabgina qolmay, balki ommabop ishlab chiqarish platalarini qo'llab -quvvatlaydi. BSP -ni joriy qilish orqali Intel Galileo va NodeMCU sifatida. Arduino atrof -muhitni oziqlantirish va ta'sir qilish uchun turli xil sensorlar, chiroqlar, dvigatellar va boshqa qurilmalar orqali atrof -muhitni sezadi, bortdagi mikrokontroller Arduino dasturlash tili bilan dasturlashtirilishi, ikkiliklarga to'planishi va mikrokontrolderga yozilishi mumkin. chunki Arduino Arduino dasturlash tili (simlarga asoslangan) va Arduino ishlab chiqish muhiti (ishlov berish asosida) bilan amalga oshiriladi. Arduino-ga asoslangan loyihalarda faqat Arduino, shuningdek kompyuterda ishlaydigan Arduino va boshqa dasturlar bo'lishi mumkin. boshqa (Flash, Processing, MaxMSP kabi).

Arduino rivojlanish muhiti - bu Arduino IDE, uni Internetdan yuklab olish mumkin. Arduino rasmiy veb -saytiga kiring va dasturni yuklab oling https://www.arduino.cc/en/Main/Software?setlang=cn Arduino IDE -ni o'rnatgandan so'ng, dasturni ochganingizda quyidagi interfeys paydo bo'ladi:

Arduino IDE sukut bo'yicha ikkita funktsiyani yaratadi: sozlash funktsiyasi va pastadir funktsiyasi Internetda Arduino -ning ko'plab tanishuvlari mavjud. Agar biror narsani tushunmasangiz, uni topish uchun Internetga kirishingiz mumkin.

5 -qadam: Arduino LCD loyihasini amalga oshirish jarayoni

apparat aloqasi

Kodni yozishning keyingi bosqichi muammosiz o'tishini ta'minlash uchun, avvalambor, apparat ulanishining ishonchliligini aniqlashimiz kerak, bu loyihada faqat to'rtta uskuna ishlatilgan:

1. Arduino Mini pro ishlab chiqish taxtasi

2. STONE STVI070WT tft-lcd displeyli ekran

3. MAX30100 yurak urishi va qon kislorod sensori

4. MAX3232 (rs232-> TTL) Arduino Mini Pro ishlab chiqish platasi va STVI070WT tft-lcd displeyi UART orqali ulanadi, bu MAX3232 orqali darajali konvertatsiyani talab qiladi, so'ngra Arduino Mini Pro ishlab chiqarish kartasi va MAX30100 moduli IIC interfeysi orqali ulanadi. Aniq o'ylab bo'lgach, biz quyidagi simli rasmni chizishimiz mumkin:

Uskuna ulanishida xatolar yo'qligiga ishonch hosil qiling va keyingi bosqichga o'ting.

LCD-TFT foydalanuvchi interfeysi dizayni, birinchi navbatda, biz PhotoShop yoki boshqa tasvirni yaratish vositalari yordamida loyihalashtiriladigan foydalanuvchi interfeysi tasvirini yaratishimiz kerak. UI displey tasvirini yaratgandan so'ng, tasvirni-j.webp

Yangi loyihada sukut bo'yicha yuklangan tasvirni olib tashlang va biz yaratgan foydalanuvchi interfeysi tasvirini qo'shing. Matnni ko'rsatish komponentini qo'shing, displeyning raqamini va o'nlik kasrini loyihalashtiring, displeyda matn ko'rsatish komponentining saqlash joyini oling. Ta'siri quyidagicha:

matnni ko'rsatish komponentining manzili: Ulanish sta: 0x0008

Yurak urishi: 0x0001

Qon kislorodi: 0x0005

UI interfeysining asosiy tarkibi quyidagicha:

Ulanish holati

Yurak urish tezligi ko'rsatkichi

Qon kislorodini ko'rsatdi

6 -qadam: Konfiguratsiya faylini yarating

UI dizayni tugallangach, konfiguratsiya faylini STVI070WT displeyiga yaratish va yuklab olish mumkin.

Birinchidan, 1 -qadamni bajaring, keyin USB flesh -diskini kompyuterga joylashtiring va disk belgisi paydo bo'ladi. Keyin konfiguratsiya faylini USB flesh haydovchiga yuklash uchun "U-diskka yuklash" tugmasini bosing va yangilanishni yakunlash uchun USB flesh-diskini STVI070WT-ga joylashtiring.

MAX30100 IIC orqali aloqa qiladi, uning ishlash printsipi shundaki, yurak urish tezligining ADC qiymatini infraqizil nurlanish orqali olish mumkin, MAX30100 registrini beshta toifaga bo'lish mumkin: davlat reestri, FIFO, nazorat registri, harorat registri va identifikator registri. harorat ta'siridan chetga chiqishni to'g'rilash uchun chipning harorat qiymatini o'qiydi. ID registri chipning identifikator raqamini o'qishi mumkin.

MAX30100 IIC aloqa interfeysi orqali Arduino Mini Pro ishlab chiqish platasiga ulangan. Tayyor MAX30100 kutubxona fayllari Arduino IDEda bo'lgani uchun, biz MAX30100 registrlarini o'rganmasdan yurak urish tezligi va kislorod ma'lumotlarini o'qishimiz mumkin.

MAX30100 IIC tortish qarshiligini o'zgartiring

Ta'kidlash joizki, MAX30100 modulining IIC pinining 4,7k tortish qarshiligi 1,8v ga ulangan, bu nazariy jihatdan muammo emas. Biroq, Arduino IIC pinining aloqa mantiqiy darajasi 5V, shuning uchun u MAX30100 modulining uskunasini o'zgartirmasdan Arduino bilan aloqa qila olmaydi, agar MCU STM32 yoki boshqa 3.3v mantiqiy darajali MCU bo'lsa, to'g'ridan -to'g'ri aloqa mumkin. o'zgartirishlar kiritish kerak:

Elektr lehimli temir bilan rasmda ko'rsatilgan 4,7k rezistorni olib tashlang, so'ngra Arduino bilan bog'lanish uchun SDA va SCL pinlarida 4,7k ikkita rezistorni payvandlang. tugmalar:

MAX30100 uchun ikkita kutubxonani topish uchun "MAX30100" ni qidiring, so'ng yuklab olish va o'rnatish -ni bosing.

O'rnatishdan so'ng siz MAX30100 Demo -ni Arduino -ning LIB kutubxonasi papkasida topishingiz mumkin:

Faylni ochish uchun uni ikki marta bosing.

Bu Demo to'g'ridan -to'g'ri sinovdan o'tkazilishi mumkin. Agar uskuna ulanishi yaxshi bo'lsa, siz Arduibo ishlab chiqish kartasiga kodlar to'plamini yuklab olishingiz va ketma -ket disk raskadrovka vositasida MAX30100 ma'lumotlarini ko'rishingiz mumkin.

7 -qadam: Effektni quyidagi rasmda ko'rish mumkin:

Loyiha haqida ko'proq ma'lumot olish uchun bu erni bosing.

Agar sizga to'liq kod kerak bo'lsa, biz bilan bog'laning:

Men sizga 12 soat ichida javob beraman.