Arduino Heart Beat with ECG Display & Sound: 7 Steps

2024 Автор: John Day | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2024-01-30 10:40

Эй балдар! Менин мурунку үйрөтүүчү "Arduino LIXIE Саатым" сизге жакты деп үмүттөнөм жана сиз жаңысына даярсыз, адаттагыдай эле мен бул окуу куралын этап -этабы менен жетектөө үчүн жасадым. Жүрөк кагышынын аппараты ".

Бул долбоорду иштеп чыгуу учурунда, биз сиз бул ЭКГны жасоону кааласаңыз, сизге жардам берүү үчүн бул көрсөтмө сиз үчүн эң жакшы жол көрсөткүч болоруна ынануу үчүн аракет кылдык, андыктан бул инструкцияда керектүү документтер бар деп үмүттөнөбүз.

Бул долбоор, биз электрондук түзүлүшүбүздүн көрүнүшүн жакшыртуу үчүн JLCPCBден заказ кылган жеке ПКБны алгандан кийин жасоо үчүн абдан ыңгайлуу, ошондой эле бул колдонмодо Arduino Heart пульс дисплейин оңой түзүүгө мүмкүндүк берүүчү документтер жана коддор жетиштүү. Биз бул проектти болгону 3 күндө гана жасадык, бардык керектүү тетиктерди алуу үчүн жана аппараттык жабдууларды жасап бүтүрүү үчүн эки күндүн ичинде, андан кийин биз долбоорубузга ылайыктуу кодду даярдап, тестирлөөнү жана тууралоону баштадык.

Бул көрсөтмөдөн эмнени үйрөнөсүз:

1. Долбооруңузга ылайыктуу жабдууларды тандоо, анын функционалдуулугуна жараша.
2. Жүрөктүн импульс сенсорунун технологиясын түшүнүңүз.
3. Бардык тандалган компоненттерди туташтыруу үчүн схеманы даярдаңыз.
4. Долбоордун бардык бөлүктөрүн чогултуп алыңыз (түзмөк кутусу жана электрондук жамаат).
5. Өзүңүздүн Жүрөк кагуу аппаратын баштаңыз.

1 -кадам: Жүрөктүн импульстук сенсору кантип иштейт

Википедияда аныкталгандай "Электрокардиография - бул электрокардиограммды (ЭКГ же ЭКГ [a]) чыгаруу процесси, териге жайгаштырылган электроддордун жардамы менен жүрөктүн электрдик активдүүлүгүнүн жазуусу - убакыттын чыңалуусунун графиги [4]. электроддор жүрөктүн булчуң деполяризациясынын натыйжасы болгон кичинекей электрдик өзгөрүүлөрдү аныктайт, андан кийин ар бир жүрөк циклинде реполяризация болот (жүрөктүн согушу)."

Биздин учурда, биз электроддорду эмес, IR сенсорун колдонобуз, жүрөктүн импульсу сенсору биомедициналык сенсор болуп саналат

дененин абалын көрсөтүү үчүн кээ бир биологиялык жана физиологиялык өзгөрмөлөрдү колдонот дегенди билдирет.

Өзгөрмөлөр жөнүндө сөз кыла турган болсок, сенсорубуздун аналогдук чыгышы 0Втан 5Вка чейин жетет жана бул чыгаруу жүрөктүн кан агымын/басымын көрсөтөт, бирок бул сенсор кан агымынын өзгөрүшүн кантип өлчөйт!

Сенсор териңизге чагылдырылган IR диодунун инфра-кызыл сигналын колдонот. Териңиздин астында кан алып жүргөн капиллярлар бар. Жүрөгүңүз ар бир жолу кан соргондо кан агымы/басымы кичине жогорулайт. Бул капиллярларды кичине шишийт, ошондо бир аз толуп калган капиллярлар инфра-кызылды чагылдырат. Түзмөктөгү Инфра-детектор ар кандай чагылган IR деңгээлин сезет жана өлчөнгөн сигналды күчөтөт жана аны Arduino MCU сыяктуу каалаган микроконтроллерге жөнөтүлүүчү чечмеленүүчү чыңалуу сигналына айландырат.

2 -кадам: CAD жана аппараттык бөлүктөр

3D басылган кутуча бөлүктөрүнөн баштап, мен жогорудагы дизайнды solidworks программасынын жардамы менен жасадым жана сиз STL файлдарын жүктөө шилтемесинен ала аласыз, бул дизайн сиздин түзмөгүңүздү түзүүгө жардам берүү үчүн 100% сунушталган, анткени ал сенсордун так жайгашуусуна туура келет. OLED дисплей.

Дизайнды даярдагандан кийин менин тетиктерим абдан жакшы өндүрүлүп, ишке даяр. жана акыркы сүрөттө көрүнүп тургандай, биз Power коннекторун жайгаштырууну коробка тарапка даярдадык.

3 -кадам: Райондук диаграмма

Электроникага өтүү менен, мен бул схемага керектүү бардык бөлүктөрдү камтыган схеманы түздүм. Жүрөгүмдүн импульстук сенсорун ATMega328P MCU менен туташтырып жатам жана сенсордон алынган чыңалуу сигналын OLED дисплейи аркылуу көрсөтөм. убакыттын өтүшү менен чыңалуу сегналдык эволюциясын көрсөтөт жана мен ар бир жүрөктүн согуусун белгилөө үчүн сигналды колдоном, бул долбоордо BPM статусун көрсөтүү үчүн RGB LED да колдонулат, андыктан BPM өтө төмөн "60 BOMдон төмөн" LED Сары түскө айланат, BPM жакшы болгондо LED жашыл болуп, BPM өтө жогору болгондо LED кызылга айланат.

4 -кадам: PCB жасоо

JLCPCB жөнүндө

JLCPCB (Shenzhen JIALICHUANG Electronic Technology Development Co., Ltd.), Кытайдагы эң чоң PCB прототип ишканасы жана тез ПХБ прототипине жана чакан партиялуу PCB өндүрүшүнө адистешкен жогорку технологиялуу өндүрүүчү. PCB өндүрүшүндө 10 жылдан ашык тажрыйбасы бар, JLCPCBдин үйүндө жана чет өлкөдө 200 000ден ашуун кардарлары бар, күнүнө 8000ден ашуун PCB прототиптештирүү жана аз өлчөмдөгү ПХБ өндүрүштөрү бар. Жылдык өндүрүштүк кубаттуулугу 200 000 чарчы метрди түзөт. ар кандай 1-катмар, 2-катмар же көп катмардуу ПХБ үчүн. JLC - бул профессионалдуу PCB өндүрүүчүсү, масштабдуу, жакшы жабдуулар, катуу башкаруу жана жогорку сапат.

Сүйлөгөн электроника

Райондук диаграмманы түзгөндөн кийин, мен аны ПКБнын дизайнына айландырдым жана азыр мага керектүү нерсенин баары - бул менин ПХБны өндүрүү, мен эң жакшы ПХБ өндүрүү кызматын алуу үчүн JLCPCBге эң жакшы ПКБ жеткирүүчүсүнө көчтүм. менин дизайнымдын тиешелүү GERBER файлдарын жүктөп бердим жана мен ПХБнын калыңдыгынын түсү жана саны сыяктуу кээ бир параметрлерди койдум жана бул жолу биз ПКБнын жүрөк формасына ылайык келүү үчүн кызыл түстү колдонобуз; анда жок дегенде төрт күндөн кийин ПХБ алуу үчүн болгону 2 доллар төлөшүңүз керек, JLCPCB жөнүндө бул жолу байкаганым "ПХБ түсү жок", демек сиз тандаган ПХБ түсү үчүн болгону 2 АКШ долларын төлөйсүз.

Тиешелүү жүктөө файлдары

Жогорудагы сүрөттөрдөн көрүнүп тургандай, ПКБ абдан жакшы өндүрүлгөн жана менде башкы тактага жана бардык этикеткаларга окшош жасалган ПХБ дизайны бар, логотиптер мени ширетүү учурунда жетектеп турат. Ошол эле схемага заказ бергиңиз келсе, бул схеманын Gerber файлын төмөндөгү жүктөө шилтемесинен жүктөп алсаңыз болот.

5 -кадам: Ингредиенттер

Электрондук тетиктерди ширетүүдөн мурун, биздин долбоордун компоненттеринин тизмесин карап чыгалы, андыктан бизге керек болот:

★ ☆ ★ Керектүү компоненттер ★ ☆ ★

- Биз JLCPCBден заказ кылган ПКБ- Arduino Uno:

- 330Ohm каршылыгы:

- 16 МГц кварц осциллятору:

- HeartPulse сенсору:

- Будильник:

- OLED дисплейи:

- RGB LED:

6 -кадам: Электрондук жыйын

Азыр баары даяр, андыктан келгиле, ПКБга биздин электрондук компоненттерибизди ширетүүнү баштайлы жана бул үчүн бизге ширетүүчү темир жана ширетүүчү зым жана SMD компоненттери үчүн SMD кайра иштетүүчү станция керек.

Биринчи коопсуздук

Кандооч

Эч качан ширетүүчү темирдин элементине тийбеңиз ….400 ° C!

Пинцет же кыскыч менен жылытуу үчүн зымдарды кармаңыз.

Колдонулбаганда дайыма ширетүүчү стендди кайра коюңуз.

Эч качан жумуш үстөлүнө койбоңуз.

Колдонулбаган учурда бирдигин өчүрүп, сууруп коюңуз.

Көрүнүп тургандай, бул ПКБны колдонуу абдан оңой, анткени анын сапаты абдан жогору жана ар бир компонентти ширетүүдө сизге жол көрсөтүүчү энбелгилерди унутпаңыз, анткени сиз үстүңкү жибек катмарында ар бир компоненттин этикеткасын таба аласыз. такта жана ушундай жол менен сиз эч кандай ката кетирбейт экениңизге 100% ишенесиз. Мен ар бир компонентти жайгаштырууга кошуп койдум жана сиздин электрондук компоненттериңизди ширетүү үчүн ПХБнын эки жагын колдонсоңуз болот.

7 -кадам: Программалык бөлүк жана тест

Бизге азыр керектүү нерсенин баары - бул программалык камсыздоо, мен бул балдар үчүн Arduino кодун жасадым жана сиз аны төмөндөгү шилтемеден бекер ала аласыз, код абдан жакшы комментарийленген, андыктан сиз аны түшүнүп, аны өзүңүздүн керектөөлөрүңүзгө ылайыкташтыра аласыз, кодду биздин ATmega328 MCUга жүктөө үчүн бизге Arduino Uno тактасы керек, андан кийин биз MCUну алып, тактайга анын розеткасына жайгаштырабыз.

Түзмөктү күйгүзүү үчүн бизге тышкы 5v кубаттагыч адаптер керек, бул жерде биз, жигиттер көрүп тургандай, аппарат минутасына Beatsти көрсөтөт жана ал OLED дисплейде жазылган жүрөк импульстарынын графигин көрсөтөт, бул RGB LED дененин абалын көрсөтөт. да

Бул проекти жасоо ушунчалык оңой жана өзгөчө OLED дисплейи менен, бул биомедициналык гаджеттерди жасоону баштоо үчүн эң жакшы тандоо болушу мүмкүн, бирок аны майга айландыруу үчүн дагы башка жакшыртуу керек, ошондуктан мен күтөм аны жакшыртуу боюнча сунуштарыңыз үчүн.