ՔԱՅԼ LCD- ում սրտի բաբախում ՝ 7 քայլ

2024 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-30 09:45

Որոշ ժամանակ առաջ ես առցանց գնումներ կատարելիս գտա MAX30100 սրտի զարկերի ցուցիչ մոդուլ: Այս մոդուլը կարող է հավաքել օգտագործողների արյան թթվածնի և սրտի զարկերի տվյալները, ինչը նույնպես պարզ և հարմար է օգտագործման համար:

Ըստ տվյալների, ես գտա, որ Arduino գրադարանի ֆայլերում կան MAX30100 գրադարաններ: Այսինքն, եթե ես օգտագործում եմ Arduino- ի և MAX30100- ի հաղորդակցությունը, ես կարող եմ ուղղակիորեն զանգահարել Arduino գրադարանի ֆայլերին ՝ առանց վարորդի ֆայլերը վերաշարադրելու: Սա լավ բան է, այնպես որ ես գնել եմ MAX30100 մոդուլը: Ես որոշեցի օգտագործել Arduino- ն `MAX30100- ի սրտի բաբախյունը և արյան թթվածնի հավաքման գործառույթը ստուգելու համար:

Քայլ 1: Գործառույթ

MAX30100 մոդուլի գնման հղում.

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

Նշում. Այս մոդուլը լռելյայն միայն 3.3 Վ մակարդակի MCU հաղորդակցություններով է, քանի որ այն սովորաբար չի օգտագործում IIC կապը, բարձրացնում է դիմադրությունը 4.7 Կ -ից մինչև 1.8 Վ, ուստի Arduino- ի հետ լռելյայն կապ չկա, եթե ցանկանում եք հաղորդակցվել Arduino- ին և պետք է երկու 4.7 Կ IIC կապի քաշիչ-դիմադրության երկու V7 կապի հետ միացված դիմադրության, այս բովանդակությունը կներկայացվի գլխի հետևում:

Ֆունկցիոնալ առաջադրանքներ

Նախքան այս նախագիծը սկսելը, ես մտածեցի մի քանի պարզ առանձնահատկությունների մասին. Հավաքվեցին սրտի զարկերի և արյան թթվածնի տվյալները

Սրտի հաճախության և արյան թթվածնի տվյալները ցուցադրվում են LCD էկրանով

Սրանք միակ երկու հատկանիշներն են, բայց եթե մենք ցանկանում ենք դա իրականացնել, պետք է ավելին անել

մտածում:

Ո՞ր հիմնական MCU- ն է օգտագործվում:

Ինչպիսի LCD ցուցադրիչ:

Ինչպես արդեն նշեցինք, մենք օգտագործում ենք Arduino- ն MCU- ի համար, բայց սա Arduino LCD ցուցադրման նախագիծ է, ուստի մենք պետք է ընտրենք համապատասխան LCD ցուցադրման մոդուլ: Ես նախատեսում եմ օգտագործել LCD ցուցադրման էկրանը սերիական պորտով: Ես այստեղ ունեմ STONE STVI070WT ցուցադրիչ, բայց եթե Arduino- ն դրա հետ շփվելու կարիք ունի, մակարդակի փոխարկումը կատարելու համար անհրաժեշտ է MAX3232: Այնուհետև հիմնական էլեկտրոնային նյութերը որոշվում են հետևյալ կերպ.

1. Arduino Mini Pro զարգացման տախտակ

2. MAX30100 սրտի բաբախյուն և արյան թթվածնի ցուցիչ մոդուլ

3. STONE STVI070WT LCD սերիայի պորտի ցուցադրման մոդուլ

4. MAX3232 մոդուլ

Քայլ 2: Սարքաշարի ներածություն

MAX30100

MAX30100- ը զարկերակային օքսիմետրիայի և սրտի զարկերի մոնիտորի սենսորների ինտեգրված լուծում է: Այն համատեղում է երկու LED- ներ, ֆոտոդետեկտոր, օպտիմիզացված օպտիկա և ցածր աղմուկի անալոգային ազդանշանի մշակում ՝ իմպուլսային օքսիմետրիայի և սրտի բաբախման ազդանշանների հայտնաբերման համար: MAX30100- ը գործում է 1.8 Վ և 3.3 Վ սնուցման աղբյուրներից և կարող է անջատվել աննշան սպասման հոսանք ունեցող ծրագրակազմի միջոցով ՝ թույլ տալով, որ սնուցման աղբյուրը մշտապես միացված լինի: Րագրեր

● կրելի սարքեր

● Ֆիթնեսի օգնական սարքեր

● Բժշկական մոնիտորինգի սարքեր

Առավելությունները և առանձնահատկությունները

1 、 Pulse Oximeter and Heart-Rate SensorSolution- ը պարզեցնում է դիզայնը

Ինտեգրված լուսադիոդներ, լուսանկարների ցուցիչ և բարձրորակ անալոգային ճակատ -Վերջ

Փոքր 5,6 մմ x 2,8 մմ x 1,2 մմ 14-Pin OpticallyEnhanced System-in-Package

2, ծայրահեղ ցածր էներգիայի շահագործումը մեծացնում է կրելի սարքերի մարտկոցի ժամկետը

Programրագրավորվող ընտրանքային դրույքաչափ և LED հոսանք էներգիայի խնայողության համար

Չափազանց ցածր անջատման հոսանք (0.7µA, տիպ)

3 、 Ընդլայնված ֆունկցիոնալությունը բարելավում է չափման կատարումը

High SNR- ն ապահովում է շարժման արհեստական գործոնների դիմացկունություն

Ինտեգրված շրջակա միջավայրի լույսի չեղարկում

Բարձր նմուշի տոկոսադրույքի ունակություն

Տվյալների արագ մուտքագրման ունակություն

Քայլ 3. Հայտնաբերման սկզբունքը

Պարզապես սեղմեք ձեր մատը սենսորին ՝ զարկերակային թթվածնի հագեցվածությունը (SpO2) և զարկերակը (համարժեք է սրտի բաբախյունին):

Իմպուլսային օքսիմետրը (օքսիմետր) մինի սպեկտրոմետր է, որն օգտագործում է կարմիր բջիջների կլանման սպեկտրի սկզբունքները `արյան թթվածնի հագեցվածությունը վերլուծելու համար: Իրական ժամանակի և արագ չափման այս մեթոդը լայնորեն կիրառվում է նաև բազմաթիվ կլինիկական հղումներում: Ես MAX30100- ը շատ չեմ ներկայացնի, քանի որ այդ նյութերը հասանելի են ինտերնետում: Հետաքրքրված ընկերները կարող են ինտերնետում փնտրել սրտի զարկերի ստուգման այս մոդուլի տեղեկատվությունը և ավելի խորը հասկանալ դրա հայտնաբերման սկզբունքը:

ՔԱՐԻ STVI070WT-01

Intուցադրիչի ներածություն

Այս նախագծում ես կօգտագործեմ STONE STVI070WT ՝ սրտի և արյան թթվածնի տվյալները ցուցադրելու համար: Վարորդի չիպը ինտեգրված է ցուցադրման էկրանի ներսում, և օգտագործողների համար կա ծրագրային ապահովում: Օգտագործողները պետք է միայն կոճակներ, տեքստային տուփեր և այլ տրամաբանություն ավելացնեն նախագծված UI պատկերների միջոցով, այնուհետև ստեղծեն կազմաձևման ֆայլեր և ներբեռնեն դրանք ցուցադրման էկրանին `գործարկելու համար: STVI070WT- ի ցուցադրումը հաղորդակցվում է MCU- ի հետ uart-rs232 ազդանշանի միջոցով, ինչը նշանակում է, որ մենք պետք է ավելացնենք MAX3232 չիպ `RS232 ազդանշանը TTL ազդանշանի վերածելու համար, որպեսզի կարողանանք հաղորդակցվել Arduino MCU- ի հետ:

Եթե համոզված չեք, թե ինչպես օգտագործել MAX3232- ը, խնդրում ենք անդրադառնալ հետևյալ նկարներին.

Եթե կարծում եք, որ մակարդակի փոխարկումը չափազանց անհանգստացնող է, կարող եք ընտրել STONE- ի ցուցադրիչների այլ տեսակներ, որոնցից մի քանիսը կարող են ուղղակիորեն թողարկել uart-ttl ազդանշանը: Պաշտոնական կայքը մանրամասն տեղեկություններ և ներածություն ունի ՝ https://www.stoneitech.com/ Եթե Ձեզ անհրաժեշտ են վիդեո ձեռնարկներ և ձեռնարկներ, դրանք կարող եք գտնել նաև պաշտոնական կայքում:

Քայլ 4: Developmentարգացման քայլեր

STONE ցուցադրման էկրանի զարգացման երեք քայլ.

Նախագծեք ցուցադրման տրամաբանությունը և կոճակների տրամաբանությունը STONE TOOL ծրագրակազմով և ներբեռնեք դիզայնի ֆայլը ցուցադրման մոդուլ:

MCU- ն STONE LCD ցուցադրման մոդուլի հետ հաղորդակցվում է սերիական պորտի միջոցով:

2 -րդ քայլում ձեռք բերված տվյալների հետ MCU- ն կատարում է այլ գործողություններ:

STONE TOOL ծրագրաշարի տեղադրում

Ներբեռնեք STONE TOOL ծրագրաշարի վերջին տարբերակը (ներկայումս TOOL2019) կայքից և տեղադրեք այն: Theրագրաշարի տեղադրումից հետո կբացվի հետևյալ ինտերֆեյսը.

Կտտացրեք «Ֆայլ» կոճակին վերին ձախ անկյունում ՝ նոր նախագիծ ստեղծելու համար, որը մենք կքննարկենք ավելի ուշ:

ArduinoArduino- ն բաց կոդով էլեկտրոնային նախատիպի հարթակ է, որը հեշտ է օգտագործել և հեշտ օգտագործել: Այն ներառում է ապարատային մաս (տարբեր զարգացման տախտակներ, որոնք համապատասխանում են Arduino- ի բնութագրերին) և ծրագրային մաս (Arduino IDE և հարակից զարգացման հավաքածուներ): Սարքավորման մասը (կամ զարգացման խորհուրդը) բաղկացած է միկրոկառավարիչից (MCU), ֆլեշ հիշողությունից (Flash) և ունիվերսալ մուտքի/ելքի միջերեսների շարքից (GPIO), որոնք կարող եք պատկերացնել որպես միկրոհամակարգչի մայր տախտակ: Softwareրագրային ապահովման մասը հիմնականում կազմված է Arduino IDE համակարգչից, համապատասխան մակարդակի աջակցության փաթեթից (BSP) և հարուստ երրորդ կողմի գործառնական գրադարանից: Arduino IDE- ի միջոցով կարող եք հեշտությամբ ներբեռնել BSP- ն ՝ կապված ձեր զարգացման տախտակի և ձեզ անհրաժեշտ գրադարանների հետ: գրել ձեր ծրագրերը: Arduino- ն բաց կոդով հարթակ է: Մինչ այժմ եղել են բազմաթիվ մոդելներ և շատ ածանցյալ կարգավորիչներ, այդ թվում `Arduino Uno, Arduino Nano, ArduinoYun և այլն: Բացի այդ, Arduino IDE- ն այժմ ոչ միայն աջակցում է Arduino շարքի զարգացման տախտակներին, այլև աջակցություն է ավելացնում հանրաճանաչ զարգացման տախտակների համար որպես Intel Galileo և NodeMCU ՝ ներդնելով BSP: Arduino- ն շրջակա միջավայրը զգում է մի շարք սենսորների, լուսատուների, շարժիչների և շրջակա միջավայրի վրա ազդող այլ սարքերի միջոցով: Տախտակի վրա գտնվող միկրոկառավարիչը կարող է ծրագրավորվել Arduino ծրագրավորման լեզվով, կազմվել երկուական և այրվել միկրոկոնտրոլերի մեջ: համար Arduino- ն իրականացվում է Arduino ծրագրավորման լեզվով (հիմնված է լարերի վրա) և Arduino- ի զարգացման միջավայրի վրա (մշակման հիման վրա): Arduino- ի վրա հիմնված նախագծերը կարող են պարունակել միայն Arduino- ն, ինչպես նաև Arduino- ն և համակարգչում աշխատող այլ ծրագրակազմ, և նրանք շփվում են յուրաքանչյուրի հետ այլ (օրինակ ՝ Flash, Processing, MaxMSP):

Arduino- ի զարգացման միջավայրը Arduino IDE- ն է, որը կարելի է ներբեռնել ինտերնետից: Մուտք գործեք Arduino- ի պաշտոնական կայք և ներբեռնեք ծրագրակազմը ՝ https://www.arduino.cc/hy/Main/Software?setlang=cn Arduino IDE- ն տեղադրելուց հետո ծրագրակազմը բացելիս կհայտնվի հետևյալ ինտերֆեյսը.

Arduino IDE- ն լռելյայն ստեղծում է երկու գործառույթ ՝ տեղադրման գործառույթը և հանգույցի գործառույթը: Ինտերնետում Arduino- ի բազմաթիվ ներածություններ կան: Եթե ինչ -որ բան չեք հասկանում, կարող եք գնալ ինտերնետ ՝ այն գտնելու համար:

Քայլ 5. Arduino LCD ծրագրի իրականացման գործընթաց

ապարատային կապ

Ապահովելու համար, որ կոդը գրելու հաջորդ քայլը սահուն անցնի, մենք նախ պետք է որոշենք ապարատային կապի հուսալիությունը: Այս նախագծում օգտագործվել է միայն չորս սարքավորում.

1. Arduino Mini pro զարգացման տախտակ

2. STONE STVI070WT tft-LCD էկրան

3. MAX30100 սրտի բաբախյուն և արյան թթվածնի ցուցիչ

4. MAX3232 (rs232-> TTL) Arduino Mini Pro զարգացման տախտակը և STVI070WT tft-lcd ցուցադրման էկրանը միացված են UART- ի միջոցով, որը պահանջում է մակարդակի փոխակերպում MAX3232- ի միջոցով, այնուհետև Arduino Mini Pro զարգացման տախտակը և MAX30100 մոդուլը միացված են IIC ինտերֆեյսի միջոցով:. Հստակ մտածելուց հետո մենք կարող ենք նկարել էլեկտրագծերի հետևյալ պատկերը.

Համոզվեք, որ ապարատային կապի մեջ սխալներ չկան և անցեք հաջորդ քայլին:

LCD-TFT ինտերֆեյսի ձևավորում Նախևառաջ, մենք պետք է նախագծենք UI ցուցադրման պատկեր, որը կարող է նախագծվել PhotoShop- ի կամ պատկերների ձևավորման այլ գործիքների միջոցով: UI ցուցադրման պատկերը նախագծելուց հետո պահպանեք պատկերը-j.webp

Հեռացրեք նոր նախագծում լռելյայն բեռնված պատկերը և ավելացրեք մեր նախագծած UI պատկերը: Ավելացրեք տեքստի ցուցադրման բաղադրիչը, ձևավորեք ցուցադրման նիշը և տասնորդական կետը, ստացեք ցուցադրման տեքստի ցուցադրման բաղադրիչի պահպանման վայրը: Էֆեկտը հետևյալն է.

տեքստի ցուցադրման բաղադրիչի հասցեն ՝ Միացման կետ ՝ 0x0008

Սրտի հաճախություն `0x0001

Արյան թթվածին `0x0005

UI ինտերֆեյսի հիմնական բովանդակությունը հետևյալն է.

Միացման կարգավիճակը

Սրտի հաճախության ցուցադրում

Արյան թթվածինը ցույց տվեց

Քայլ 6: Ստեղծեք կազմաձևման ֆայլ

Երբ UI դիզայնն ավարտված է, կազմաձևման ֆայլը կարող է գեներացվել և ներբեռնվել STVI070WT ցուցադրման մեջ:

Սկզբում կատարեք 1 -ին քայլը, այնուհետև տեղադրեք USB ֆլեշ կրիչը համակարգչի մեջ, և սկավառակի խորհրդանիշը կցուցադրվի: Այնուհետև կտտացրեք «Ներբեռնեք u-disk- ին» ՝ կազմաձևման ֆայլը USB ֆլեշ կրիչին ներբեռնելու համար, այնուհետև USB ֆլեշ կրիչը տեղադրեք STVI070WT- ում ՝ թարմացումն ավարտելու համար:

MAX30100- ը հաղորդակցվում է IIC- ի միջոցով: Նրա աշխատանքի սկզբունքն այն է, որ սրտի հաճախության ADC արժեքը կարելի է ստանալ ինֆրակարմիր ճառագայթման միջոցով: MAX30100 գրանցամատյանը կարելի է բաժանել հինգ կատեգորիայի. կարդում է չիպի ջերմաստիճանի արժեքը `ջերմաստիճանից առաջացած շեղումը շտկելու համար: ID գրանցամատյանը կարող է կարդալ չիպի ID համարը:

MAX30100- ը կապված է Arduino Mini Pro զարգացման տախտակի հետ IIC հաղորդակցության միջերեսի միջոցով: Քանի որ Arduino IDE- ում առկա են պատրաստ MAX30100 գրադարանային ֆայլեր, մենք կարող ենք կարդալ սրտի զարկերի և արյան թթվածնի տվյալները ՝ առանց MAX30100 գրանցամատյանների ուսումնասիրման: Նրանց համար, ովքեր հետաքրքրված են MAX30100 գրանցամատյանով, տե՛ս MAX30100 տվյալների թերթիկը:

Փոփոխեք MAX30100 IIC ձգվող դիմադրությունը

Պետք է նշել, որ MAX30100 մոդուլի IIC կապի 4.7k քաշքշման դիմադրությունը կապված է 1.8v- ի հետ, ինչը տեսականորեն խնդիր չէ: Այնուամենայնիվ, Arduino IIC կապի հաղորդակցական տրամաբանության մակարդակը 5V է, ուստի այն չի կարող Arduino- ի հետ շփվել առանց MAX30100 մոդուլի ապարատը փոխելու: Ուղղակի հաղորդակցությունը հնարավոր է, եթե MCU- ն STM32 է կամ մեկ այլ 3.3v տրամաբանական մակարդակի MCU: Հետևաբար, հետևյալը անհրաժեշտ է փոփոխություններ կատարել.

Հեռացրեք նկարի վրա նշված երեք 4.7k դիմադրիչները էլեկտրական եռակցման երկաթով: Այնուհետև SDA- ի և SCL- ի կապում V7- ին միացրեք 4.7k երկու դիմադրիչ, որպեսզի կարողանանք հաղորդակցվել Arduino- ի հետ: Arduino Բացեք Arduino IDE- ն և գտեք հետևյալը կոճակներ:

Որոնեք «MAX30100» ՝ MAX30100- ի համար երկու գրադարան գտնելու համար, այնուհետև կտտացրեք բեռնել և տեղադրել:

Տեղադրվելուց հետո, Arduino- ի LIB գրադարանի թղթապանակում կարող եք գտնել MAX30100- ի ցուցադրական տարբերակը.

Կրկնակի սեղմեք ֆայլը `այն բացելու համար:

Այս Դեմո ցուցադրումը կարող է ուղղակիորեն փորձարկվել: Եթե ապարատային կապը կարգին է, կարող եք ներբեռնել ծածկագրերը Arduibo զարգացման տախտակում և MAX30100- ի տվյալները տեսնել սերիական կարգաբերման գործիքում:

Քայլ 7. Ազդեցությունը կարելի է տեսնել հետևյալ նկարում

Նախագծի մասին ավելին իմանալու համար կտտացրեք այստեղ:

Խնդրում ենք կապնվել մեզ հետ, եթե ձեզ անհրաժեշտ է ամբողջական ծածկագիր ՝

Ես ձեզ կպատասխանեմ 12 ժամվա ընթացքում: