Arduino Nano, MAX30100 va Bluetooth HC06 yordamida puls oksimetrli qurilma: 5 qadam

2024 Muallif: John Day | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2024-01-30 13:27

Ey yigitlar, Bugun biz MAX30100 sensori yordamida qondagi kislorod darajasini va yurak urish tezligini invaziv bo'lmagan holda o'qish uchun sensorli qurilma qurmoqchimiz.

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 har doim uzluksiz qolishiga imkon beradi.

Ushbu maqola uchun men Arduino Nano bilan bog'langan HC-06 (qul rejimida ishlaydigan) Bluetooth modulidan foydalanaman. Shunday qilib, biz o'qilgan ma'lumotlarni qurilmadan boshqa qurilmaga yoki Internetga yuborishimiz mumkin. Dastlabki taklifda ma'lumotlarni vizualizatsiya qilish uchun mobil ilova ishlab chiqilgan. Biroq, Android -ning mobil ilovasi ushbu maqolada ko'rib chiqilmaydi.

Qani boshladik!

1 -qadam: Kerakli materiallar:

Ushbu tajribada ishlatilgan materialni quyida ko'rish mumkin.

• Arduino Nano
• Kichik himoya paneli
• Simlar va o'tish moslamalari to'plami
• Bluetooth moduli HC-06
• Sensor MAX30100
• LED
• 4,7k Ohmli ikkita rezistor

2 -qadam: MAX30100 simini ulash

Birinchidan, biz Arduino -dan foydalanish uchun MAX30100 -ga sim ulashimiz kerak. Ushbu bosqichdagi yuqoridagi sxematik tasvir simlarni qanday qilish kerakligini ko'rsatadi.

Asosan, biz simni datchikda mavjud bo'lgan pinlar bilan kesishimiz kerak. Soda tayyorlash uchun jumperning ayol qismini olib tashlash kerak bo'ladi. Jumperning erkak qismi Arduino -ga ulanish uchun ishlatiladi.

MAX30100 quyidagi pinlarga ega:

VIN, SCL, SDA, INT, IRD, RD, GND.

Buning uchun biz faqat VIN, SCL, SDA, INT va GND kirishlaridan foydalanamiz.

Maslahatlar: Sodani bajargandan so'ng, sodali suvni himoya qilish uchun bir oz issiq elim qo'yish yaxshidir (rasmda ko'rib turganingizdek).

3-qadam: Bluetooth HC-06 modulini ulang

Bundan tashqari, biz Bluetooth HC06 moduli uchun ham shunday qilishimiz kerak.

Bluetooth modulida olingan barcha ma'lumotlar Arduino -ga (bizning holatlarimizda) ketma -ket uzatiladi.

Modul diapazoni bluetooth aloqa standartiga mos keladi, bu taxminan 10 metr. Bu modul faqat qul rejimida ishlaydi, ya'ni unga boshqa qurilmalarga ulanish imkonini beradi, lekin boshqa bluetooth qurilmalariga ulanishga ruxsat bermaydi.

Modulda 4 ta pin bor (Vcc, GND, RX e TX). RX va TX mikrokontroller bilan ketma -ket aloqa o'rnatishga imkon beradi.

Bajarish paytida, bluetooth uchun TX va RX chiqishlari, bortdagi USB orqali aloqa yoki ketma -ketlik (Arduino -ni quvvatlantirish va kodni yuklash uchun) yordamida bir vaqtning o'zida ba'zi muammolar aniqlandi.

Shunday qilib, ishlab chiqish vaqtida A6 va A7 pinlari ketma -ket aloqani simulyatsiya qilish uchun vaqtincha ishlatilgan. SoftwareSerial kutubxonasi dasturiy ta'minot orqali ketma -ket port ishlashiga ruxsat berish uchun ishlatilgan.

Malumot: Bluetooth tasvir simlari https://www.uugear.com/portfolio/bluetooth-communication-between-raspberry-pi-and-arduino dan olingan

4 -qadam: Bluetooth moduli, LED va Arduino protokolidagi qurilmaning tuzilishini yig'ing

Keyingi qadam, barcha komponentlarni protoboardga qo'yish va ularni to'g'ri ulash.

Siz hozir xohlaganingizcha qilishingiz mumkin. Agar siz Arduino Uno kabi boshqa mikrokontrolderdan yoki kattaroq taxtadan foydalanmoqchi bo'lsangiz, buni qilishingiz mumkin. Men kichkinasini ishlatganman, chunki menda o'lchashni amalga oshirish va ma'lumotlarni boshqa qurilmaga yuborish mumkin bo'lgan ixcham qurilma bo'lishi kerak edi.

Birinchi qadam: Arduino -ni oq taxtaga ulash.

Arduino Nano protoboard markaziga ulang

Ikkinchi qadam: Bluetooth modulini Arduino -ga ulash.

Kengashning orqa qismidagi bluetooth modulini, shuningdek Arduino simini quyidagicha ulang:

1. Bluetooth -dan RX Arduino -dagi TX1 piniga.
2. Bluetooth -dan Arduino -dagi RX0 pinigacha bo'lgan TX.
3. Bluetooth -dan GND -ga Arduino -dagi GND -ga (RX0 pinidan tashqari pin).
4. Bluetooth -dan Arduino -dagi 5V -pingacha Vcc.

Uchinchi qadam: MAX30100 sensorini Arduino -ga ulash.

1. VIN MAX30100 -dan Arduino -dagi 5V -pingacha (biz Bluetooth -da bo'lgani kabi).
2. MAX30100 dan Arduino -dagi A5 pinigacha bo'lgan SCL pin.
3. SDA pin MAX30100 dan A4 pinigacha Arduino.
4. MAX30100 dan Arduino -dagi A2 pinigacha INT pin.
5. MAX30100 dan Arduino -dagi GND pinigacha bo'lgan GND pin (VIN va RST orasidagi pin).
6. Bir rezistorni ulang. Xuddi shu 5V pinli bir oyog'ini biz Bluetooth va boshqa qismini A4 piniga uladik.
7. Ikkinchi rezistorni ulang. Bir oyog'i 5v pinli, ikkinchisi A5 piniga ulangan.

Muhim: MAX30100 to'g'ri ishlashi uchun biz qarshiliklarni A4 va A5 pinlariga tortib olishimiz kerak. Aks holda, biz sensorning noto'g'ri ishlashiga guvoh bo'lishimiz mumkin, masalan, xira yorug'lik va ko'pincha uning to'liq ishlamasligi.

To'rtinchi qadam: Yashil rang qo'shilishi yurak urish tezligi sensori bilan qachon o'lchanganligini aniq bilish imkonini berdi.

1. Yashil chiroqning eng kichik oyog'ini (yoki boshqa rangni) GND piniga ulang (biz Bluetooth -ni ulaganimizdek).
2. Boshqa qismini D2 piniga ulang.

5 -qadam: Qurilmani yig'ishni tugatish

Bu vaqtda bizda allaqachon qurilmamiz yig'ilgan, lekin dasturlashtirilmagan. Bizda bluetooth moduli Arduino -ga ulangan, shuningdek MAX30100 sensori mavjud bo'lib, u barcha ma'lumotlarni o'lchashni amalga oshiradi va Bluetooth moduliga yuboradi, u esa o'z navbatida boshqa qurilmaga yuboriladi.

Ushbu maqola uchun maqsad qurilmaning yig'ilishini namoyish qilish edi. Keyingi maqolalarda men Arduino IDE yordamida qurilmani qanday dasturlashni ko'rib chiqaman. Ma'lumotni o'qishdan tortib Android qurilmangizda ko'rishgacha, qurilma qanday ishlashini bu rasmda ko'rishingiz mumkin.

Siz o'zingizning puls oksimetr qurilmangizni o'lchashni arzon narxda yakunladingiz. Keyingi maqolani kuzatishda davom eting!: D