Arduino Pulse Oximeter: 35 քայլ (նկարներով)

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

Pարկերակային օքսիմետրերը ստանդարտ գործիքներ են հիվանդանոցային պարամետրերի համար: Օգտագործելով թթվածնավորված և դեզօքսիգենացված հեմոգլոբինի հարաբերական ներծծումները ՝ այս սարքերը որոշում են թթվածին կրող հիվանդի արյան տոկոսը (առողջ միջակայքը `94-98%): Այս ցուցանիշը կարող է փրկարար լինել կլինիկական պայմաններում, քանի որ արյան թթվածնավորման հանկարծակի անկումը ցույց է տալիս բժշկական կարևոր խնդիր, որն անհապաղ լուծման կարիք ունի:

Այս նախագծում մենք փորձում ենք կառուցել զարկերակային օքսիմետր `օգտագործելով մասեր, որոնք հեշտ է գտնել առցանց/տեղական սարքավորումների խանութում: Վերջնական արտադրանքը գործիք է, որը կարող է բավականաչափ տեղեկատվություն տրամադրել որևէ մեկին ՝ ժամանակի ընթացքում արյան թթվածնի մոնիտորինգը իրականացնելու համար ՝ ընդամենը $ x: Սկզբնական պլանը սարքն ամբողջովին կրելի դարձնելն էր, սակայն մեր վերահսկողությունից դուրս գործոնների պատճառով դա մեր ժամանակային սանդղակում անհնար էր: Հաշվի առնելով ևս մի քանի բաղադրիչ և մի փոքր ավելի շատ ժամանակ, այս նախագիծը կարող է ամբողջովին կրելի լինել և անլար հաղորդակցվել արտաքին սարքի հետ:

Պարագաներ

Հիմնական մասերի ցուցակ. Բաներ, որոնք, հավանաբար, պետք է գնել

Arduino Nano * $ 1.99 (Banggood.com)

Երկակի LED - 1.37 դոլար (Mouser.com)

Ֆոտոդիոդ - 1.67 դոլար (Mouser.com)

150 Օմ դիմադրություն - $ 0.12 (Mouser.com)

180 Օմ դիմադրություն - $ 0.12 (Mouser.com)

10 կՕմ դիմադրություն - $ 0.10 (Mouser.com)

100 կՕմ դիմադրություն - $ 0.12 (Mouser.com)

47 nF կոնդենսատոր - $ 0.16 (Mouser.com)

*(Մեր Nano- ն այս պահին խրված է Չինաստանում, այնպես որ մենք օգտագործեցինք Uno, բայց երկուսն էլ կաշխատեն)

Ընդհանուր արժեքը ՝ $ 5.55

Երկրորդական մասերի ցուցակ. Իրեր, որոնք մեզ մոտ էին, բայց գուցե անհրաժեշտ լինի գնել

Copper Clad Board - Բավականին էժան (օրինակ): Դրա փոխարեն կարող եք պատրաստել և պատվիրել PCB:

PVC - ինչ -որ բան առնվազն մեկ դյույմ տրամագծով: Նիհար տեսակը հիանալի է աշխատում:

Հաղորդալարեր - ներառյալ տախտակի համար որոշ ցատկող մետաղալարեր և մի քանի ավելի երկար `օքսիմետրը տախտակին միացնելու համար: Քայլ 20 -ում ես ցույց եմ տալիս դրա լուծումը:

Իգական կապի վերնագիր - Սրանք ընտրովի են, եթե պարզապես ցանկանում եք լարերը կպցնել տախտակներին, ապա այն լավ կաշխատի:

Փրփուր - ես օգտագործել եմ L200- ը, որը բավականին կոնկրետ է: Դուք իսկապես կարող եք օգտագործել այն ամենը, ինչ կարծում եք, որ հարմար կլինի: Հին մկնիկի բարձիկները հիանալի են դրա համար:

LED և դիմադրիչներ. Բավականին էժան, եթե դրանք գնելու կարիք ունեք: Մենք օգտագործում էինք 220Ω ռեզիստորներ և շուրջը մի քանի գույն ունեին:

Առաջարկվող գործիքներ և սարքավորումներ

Heերմային ատրճանակ

Sոդման երկաթ նուրբ հուշումով

Dremel գործիք ՝ երթուղայնացման և բիթերի կտրմամբ (կարող եք անցնել օգտակար դանակով, բայց ոչ այնքան արագ)

Տափակաբերան աքցան, մետաղալարեր, մետաղալարեր և այլն:

Քայլ 1. Նախապատրաստում. Գարեջուր-Լամբերտի օրենք

Որպեսզի հասկանանք, թե ինչպես կարելի է կառուցել զարկերակային օքսիմետր, նախ անհրաժեշտ է հասկանալ դրա գործունեության հիմքում ընկած տեսությունը: Օգտագործված հիմնական մաթեմատիկական հավասարումը հայտնի է որպես Բիր-Լամբերտի օրենք:

Բիր-Լամբերտի օրենքը լավ օգտագործված հավասարություն է, որը նկարագրում է լուծույթում նյութի կոնցենտրացիայի և նշված լուծույթով անցնող լույսի հաղորդունակության (կամ ներծծման) հարաբերությունները: Գործնական առումով օրենքն ասում է, որ ավելի մեծ քանակությամբ լույս է արգելափակվում լուծույթի ավելի մեծ մասնիկներով: Օրենքը և դրա բաղադրիչները նկարագրված են ստորև:

Ներծծում = log10 (Io/I) = εbc

Որտեղ ՝ Io = Միջադեպի լույս (նախքան նմուշը ավելացնելը) I = Միջադեպի լույսը (ավելացված նմուշից հետո) ε = Մոլային կլանման գործակիցը (ալիքի երկարության և նյութի գործառույթը) b = Լույսի ճանապարհի երկարությունը = Նյութի կոնցենտրացիան նմուշում

Գարեջրի օրենքի միջոցով կոնցենտրացիաները չափելիս հարմար է ընտրել լույսի ալիքի երկարությունը, որը նմուշն ամենից շատ է ներծծում: Թթվածնացված հեմոգլոբինի դեպքում ալիքի լավագույն երկարությունը մոտ 660 նմ է (կարմիր): Դեօքսիգենացված հեմոգլոբինի դեպքում ալիքի լավագույն երկարությունը մոտ 940 նմ է (ինֆրակարմիր): Երկու ալիքի երկարության LED- ների օգնությամբ յուրաքանչյուրի հարաբերական կոնցենտրացիան կարող է հաշվարկվել `չափվող արյան համար %O2 գտնելու համար:

Քայլ 2: Նախապատրաստում. Զարկերակային օքսիմետրիա

Մեր սարքը օգտագործում է երկակի LED (միևնույն չիպի վրա երկու LED) 660nm և 940nm ալիքների երկարությունների համար: Սրանք փոխարինվում են/անջատվում են, և Arduino- ն արդյունքը գրանցում է LED- ներից մատի հակառակ կողմում գտնվող դետեկտորից: Երկու LED- ների դետեկտորային ազդանշանը ժամանակին զարկերակում է հիվանդի սրտի բաբախյունը: Ազդանշանը, հետևաբար, կարելի է բաժանել երկու մասի ՝ DC մասի (որը ներկայացնում է ամեն ինչի նշված ալիքի երկարության ներծծումը, բացի արյունից) և AC մասի (որը ներկայացնում է արյան որոշակի ալիքի երկարության ներծծումը): Ինչպես նշված է Beer-Lambert բաժնում, Absorbance- ը կապված է այս երկու արժեքների հետ (log10 [Io/I]):

%O2- ը սահմանվում է այսպես `Թթվածնավորված հեմոգլոբին / Ընդհանուր հեմոգլոբին

Փոխարինելով Գարեջրի Լամբերտի հավասարումների մեջ, լուծված համակենտրոնացման համար, արդյունքը կոտորակների շատ բարդ մասն է: Սա կարող է պարզեցվել մի քանի եղանակներով:

1. LEDանապարհի երկարությունը (բ) երկու LED- ների համար նույնն է, ինչը պատճառ է դառնում, որ այն դուրս գա հավասարումից
2. Օգտագործվում է միջանկյալ հարաբերակցությունը (R): R = (AC640nm/DC640nm)/(AC940nm/DC940nm)
3. Մոլային կլանման գործակիցները հաստատուններ են: Երբ բաժանվում են, դրանք կարող են փոխարինվել ընդհանուր տեղավորման գործոնի հաստատունով: Սա առաջացնում է մի փոքր կորուստ ճշգրտության մեջ, բայց, կարծես, բավականին ստանդարտ է այս սարքերի համար:

Քայլ 3. Նախապատրաստում. Arduino

Այս նախագծի համար անհրաժեշտ Arduino Nano- ն հայտնի է որպես միկրոպրոցեսոր, սարքերի դաս, որն անընդհատ գործարկում է նախապես ծրագրավորված հրահանգների շարք: Միկրոպրոցեսորները կարող են կարդալ սարքի մուտքերը, կատարել ցանկացած անհրաժեշտ մաթեմատիկա և ազդանշան գրել ելքային կապերին: Սա աներևակայելի օգտակար է ցանկացած փոքրածավալ նախագծի համար, որը պահանջում է մաթեմատիկա և (կամ) տրամաբանություն:

Քայլ 4: Նախապատրաստում. GitHub

GitHub- ը վեբ կայք է, որը պահում է պահեստներ կամ նախագծերի համար նախատեսված ուրվագծերի հավաքածուների տարածք: Մերը ներկայումս պահվում է https://github.com/ThatGuy10000/arduino-pulse-oximeter- ում: Սա մեզ թույլ է տալիս մի քանի բան անել:

1. Դուք կարող եք ներբեռնել կոդը ինքներդ ձեզ համար և գործարկել ձեր անձնական Arduino- ով
2. Մենք կարող ենք ցանկացած պահի թարմացնել ծածկագիրը ՝ առանց հղումը փոխելու այստեղ: Եթե մենք սխալներ գտնենք կամ որոշենք մաթեմատիկա անել այլ կերպ, մենք դուրս կհանենք թարմացում, որը անմիջապես հասանելի կլինի այստեղ
3. Դուք կարող եք ինքներդ խմբագրել ծածկագիրը: Սա անհապաղ թարմացում չի առաջացնի, բայց կարող եք ստեղծել «քաշման հարցում», որը հարցնում է ՝ արդյոք ես ուզում եմ ձեր փոփոխությունները ներառել գլխավոր կոդի մեջ: Ես կարող եմ ընդունել կամ վետո դնել այս փոփոխությունների վրա:

GitHub- ի վերաբերյալ ցանկացած հարցի կամ դրա աշխատանքի վերաբերյալ տես այս ձեռնարկը, որը հրապարակվել է հենց GitHub- ի կողմից:

Քայլ 5: Անվտանգության նկատառումներ

Որպես սարք, սա այնքան անվտանգ է, որքան կարող է ստանալ: Շատ քիչ հոսանք կա, և ոչինչ չի աշխատում 5 Վ -ից բարձր: Իրականում, շղթան պետք է ավելի վախենա, քան դուք:

Շինարարության գործընթացում, այնուամենայնիվ, կան որոշ հիմնական բաներ, որոնք պետք է հիշել:

• Դանակի անվտանգությունը պետք է տրված լինի, բայց որոշ մասեր ունեն շատ օրգանական ձև, ինչը կարող է գայթակղիչ դարձնել դրանք պահել այնպիսի վայրում, որտեղ ձեր մատներն իսկապես չպետք է լինեն: Պարզապես զգույշ եղեք:
• Եթե դուք ունեք զոդման սարք, ջերմային ատրճանակ կամ դրեմել գործիք, ես ենթադրում եմ, որ դուք պետք է իմանաք, թե ինչպես դրանք ճիշտ օգտագործել: Անկախ ամեն ինչից, ձեռնարկեք անհրաժեշտ նախազգուշական միջոցները: Մի աշխատեք հիասթափությունների միջով: Ընդմիջեք, մաքրեք ձեր գլուխը և վերադառնաք դրան, երբ ավելի կայուն լինեք: (Eringոդման երկաթի, ջերմային ատրճանակի և դերմելի գործիքների անվտանգության մասին տեղեկությունները կարող եք գտնել հղումներում)
• Youանկացած սխեմաներ փորձարկելիս կամ իրերը պտտել սեղանի վրա, ավելի լավ է ամեն ինչ անջատել: Իրոք որևէ կենդանի ուժով ինչ -որ բան փորձարկելու կարիք չկա, այնպես որ մի վտանգեք կարճ կիսապարկեր պատճառելը և պոտենցիալ վնասել Arduino- ին կամ այլ բաղադրիչներին:
• Inգույշ եղեք ջրի մեջ և դրա շուրջ էլեկտրոնային բաղադրիչներից օգտվելիս: Թաց մաշկը զգալիորեն ավելի ցածր դիմադրություն ունի, քան չոր մաշկը, ինչը կարող է առաջացնել հոսանքներ, որոնք գերազանցում են անվտանգ մակարդակը: Բացի այդ, տախտակի բաղադրիչների էլեկտրական շորտերը կարող են զգալի վնաս հասցնել բաղադրիչներին: Մի աշխատեք էլեկտրական սարքավորումներ հեղուկների մոտ:

WԳՈՇԱՈՄ. Խնդրում ենք չփորձել օգտագործել սա որպես իսկական բժշկական սարք: Այս սարքը հայեցակարգի ապացույց է, բայց դա կատարյալ ճշգրիտ գործիք չէ, որը պետք է օգտագործվի պոտենցիալ հիվանդ մարդկանց խնամքի համար: Կան բազմաթիվ էժան այլընտրանքներ, որոնք կարող եք գնել, որոնք ապահովում են շատ ավելի բարձր մակարդակի ճշգրտություն:

Քայլ 6: Խորհուրդներ և հնարքներ

Նախագծի մշակման ընթացքում մի շարք դասեր քաղվեցին: Ահա մի քանի խորհուրդ.

1. Երբ դուք պատրաստում եք տպատախտակները, ձեր ընկերներն ավելի շատ բաժանում են հետքերի միջև: Ավելի լավ է լինել անվտանգ կողմում: Նույնիսկ ավելի լավ է պարզապես պատվիրել PCB այնպիսի ծառայությունից, ինչպիսին է Oshpark- ը, որը նման փոքր տախտակներ կանի ողջամիտ գնով:
2. Նմանատիպ գրառման վրա զգույշ եղեք, եթե որոշեք հոսանքը կիրառել տպատախտակների վրա դրանք ծածկելուց առաջ: Ֆոտոդիոդը հատկապես հուզիչ է, և դա պարզապես զվարճալի չէ, եթե այն կոտրելիս հասնես դրան: Ավելի լավ է բաղադրիչները փորձարկել առանց ուժի և հավատալ, որ այն կստացվի: Դիոդի և շարունակականության կարգավորումները ձեր ընկերներն են:
3. Ամեն ինչ կառուցելուց հետո այն բավականին կտրված է և չոր, բայց ամենատարածված սխալներից մեկը LED- ների տպատախտակի սխալ միացումն էր: Եթե ձեր տվյալները տարօրինակ են, ստուգեք կապը և հնարավորինս փորձեք LED միացումներից մեկը միացնել Arduino- ին միաժամանակ: Երբեմն այդպես ամեն ինչ ավելի պարզ է դառնում:
4. Եթե դուք դեռ խնդիրներ ունեք LED- ների հետ, կարող եք միացնել 5 Վ լարման էներգիան դրանց մուտքերի մեջ: Կարմիրը բավականին պայծառ կլինի, բայց ինֆրակարմիրը անտեսանելի է: Եթե ձեր վրա հեռախոսային տեսախցիկ կա, կարող եք նայել դրա միջով և կտեսնեք ինֆրակարմիր լույսը: Հեռախոսի տեսախցիկի սենսորը ցույց է տալիս այն որպես տեսանելի լույս, ինչը իսկապես հարմար է:
5. Եթե մեծ աղմուկ եք ստանում, ստուգեք, որ ֆոտոդիոդային տախտակը հեռու է այն ամենից, ինչ պատուհանից տհաճ 60 Հց հզորություն է կրում: Բարձր արժեք ունեցող ռեզիստորը լրացուցիչ աղմուկի մագնիս է, ուստի զգուշացեք:
6. SpO2- ի հաշվարկման մաթեմատիկան մի փոքր բարդ է: Հետևեք տրամադրված կոդին, բայց համոզվեք, որ խմբագրեք «fitFactor» փոփոխականը `հաշվարկները համապատասխան ձեր սարքին համապատասխանեցնելու համար: Սա պահանջում է փորձություն և սխալ:

Քայլ 7: Շրջանակային տախտակների կառուցում

Մենք կսկսենք դիզայնի մեջ մտնող երկու տպատախտակների պատրաստմամբ: Ձեռքով դրանք պատրաստելու համար ես օգտագործեցի երկկողմանի պղնձե ծածկով տախտակ և Dremel գործիք, որը կատարյալ չէր, բայց այն աշխատեց: Եթե ունեք ռեսուրսներ, ես խորհուրդ եմ տալիս նկարել սխեմատիկ պատկեր և ունենալ այն աղացած մեքենայով, բայց դա հնարավոր է առանց:

Քայլ 8. Տախտակ 1 - Ֆոտոդետեկտոր

Ահա այն սխեման, որը ես դրել եմ առաջին տախտակի վրա, հանած կոնդենսատորը: Ավելի լավ է ցածր պրոֆիլ պահեք, քանի որ սա ձեր մատով շրջվելու է օքսիմետրի ներսում: Ֆոտոդետեկտորը, այս դեպքում, ֆոտոդիոդ է, ինչը նշանակում է, որ այն էլեկտրականորեն նման է դիոդին, բայց լույսի մակարդակից ելնելով ՝ մեզ համար հոսանք կստեղծի:

Քայլ 9. Տախտակի ֆրեզերացում

Ես որոշեցի սկսել տպագրելով և կտրելով առաջարկվող ոտնահետքի մասշտաբային մոդելը: Քանի որ ես պարզապես ակնարկում եմ իմ կտրվածքը, սա լավ տեղեկանք տվեց, նախքան ֆոտոդետեկտորը նրա փաթեթից հանելը: Սա հասանելի է վաճառողի մոտ `ֆոտոդետեկտորի համար:

Քայլ 10: Հորատում

Սա այն դիզայնն է, որով ես գնացի PCB- ի համար, որը ես կտրեցի մի փոքր dremel երթուղղիչով և օգտակար դանակով: Այս տախտակի իմ առաջին կառուցումը մի քանի պատճառներով ավարտվեց անսարք: Իմ երկրորդ կառուցման համար սովորած դասերը պետք է կրճատեին ավելին, քան նվազագույնը և կտրվեին այնտեղ, որտեղ սև գիծ էի գծել վերևի պատկերի վրա: Չիպի վրա կա չկապակցված քորոց, որը պետք է ստանա իր սեփական պահոցը, քանի որ այն չի միանում որևէ այլ բանի, բայց դեռ օգնում է չիպը պահել տախտակին: Ես նաև դիմադրիչի համար անցքեր ավելացրեցի, որոնք ես արեցի ՝ դիմադրիչը կողքին դնելով և աչքերն աչքով անցկացնելով:

Քայլ 11: Բաղադրիչների տեղադրում

Այս հատվածը մի փոքր բարդ է: Ես այստեղ սպիտակ նշեցի ֆոտոդետեկտորի կողմնորոշումը: Չիպի յուրաքանչյուր քորոցի ներքևի մասում տեղադրեցի մի փոքր զոդ, մի փոքր զոդ դրեցի տպատախտակին, այնուհետև պահեցի չիպը տեղում, երբ ես զոդում էի տախտակի վրա: Դուք չեք ցանկանում այն շատ տաքացնել, բայց եթե տախտակի վրա զոդը հեղուկ է, ապա այն պետք է բավականին արագ միանա չիպի հետ, եթե բավականաչափ կպցրած լինեք: Դուք նաև պետք է 100kΩ դիմադրիչը եռափեղանի վերնագիր կպցնեք տախտակի նույն կողմին:

Քայլ 12: Մաքրում և ստուգում

Այնուհետև, օգտագործելով dremel գործիքը, կտրեք պղնձի տախտակի հետևի մասում գտնվող ռեզիստորի լարերի շուրջը (դիմադրության կարճացումից խուսափելու համար): Դրանից հետո միլիմետր օգտագործեք դրա շարունակականության ռեժիմում `ստուգելու համար, որ զոդման գործընթացում հետքերից ոչ մեկը չի կարճացել: Որպես վերջնական ստուգում, օգտագործեք բազմաչափի դիոդային չափումը (Ուսումնական ձեռնարկ, եթե դա ձեզ համար նոր տեխնոլոգիա է) ֆոտոդիոդի վրա `համոզվելու համար, որ այն ամբողջությամբ կցված է տախտակին:

Քայլ 13. Տախտակ 2 - LED- ները

Ահա երկրորդ տախտակի սխեման: Այս մեկը մի փոքր ավելի դժվար է, բայց, բարեբախտաբար, մենք ջերմացել ենք վերջինն անելուց:

Քայլ 14: Հորատում է Redux- ը

Մի քանի փորձերից հետո, որոնք ինձ այդքան էլ դուր չեկան, ես հաստատվեցի այս օրինակում, որը ես հորատեցի ՝ օգտագործելով նույն dremel երթուղղիչ բիտը, ինչ նախկինում: Այս պատկերից դժվար է ասել, բայց մյուս կողմի միջոցով կա միացում տախտակի երկու մասի միջև (շղթայի գետնին): Այս կտրման ամենակարևոր մասը խաչմերուկն է, որտեղ LED չիպը նստելու է: Այս խաչմերուկի օրինակը պետք է լինի բավականին փոքր, քանի որ LED չիպի միացումները բավականին սերտորեն միմյանց մոտ են:

Քայլ 15: Վիասների զոդում

Քանի որ LED չիպի երկու հակառակ անկյունները երկուսն էլ պետք է միացված լինեն, դրանք միացնելու համար մենք պետք է օգտագործենք տախտակի հետնամասը: Երբ մենք էլեկտրականորեն միացնում ենք տախտակի մի կողմը մյուսին, դա կոչվում է «անցում»: Տախտակի վրա վիզաները պատրաստելու համար ես անցք բացեցի վերը նշված երկու տարածքներում: Այստեղից ես նախորդ տախտակի վրա գտնվող դիմադրիչի լարերը դնում եմ անցքի մեջ և երկու կողմից էլ կպցնում: Ես կտրեցի հնարավորինս շատ ավելցուկային մետաղալարեր և շարունակականության ստուգում կատարեցի ՝ պարզելու համար, որ այս երկու տարածքների միջև գրեթե զրոյական դիմադրություն կա: Ի տարբերություն նախորդ տախտակի, այս վիասը կարիք չունի ուրվագծել հետույքում, քանի որ մենք ցանկանում ենք, որ դրանք միացված լինեն:

Քայլ 16: LED Chip- ի զոդում

LED չիպը կպցնելու համար հետևեք նույն ընթացակարգին, ինչ ֆոտոդիոդն է ՝ զոդ ավելացնելով յուրաքանչյուր քորոցի և մակերևույթի վրա: Մասի կողմնորոշումը դժվար է ճիշտ ձևակերպել, և խորհուրդ եմ տալիս հետևել տվյալների թերթին `ձեր առանցքակալները ստանալու համար: Չիպի ներքևի մասում «քորոց մեկ» -ն ունի մի փոքր այլ պահոց, իսկ մնացած թվերը շարունակվում են չիպի շուրջը: Ես նշել եմ, թե որ թվերն են որ կետերին կցվում: Երբ այն կպցրեք, նորից պետք է օգտագործեք դիոդի փորձարկման կարգավորումը բազմիմետրում `տեսնելու համար, որ երկու կողմերն էլ ճիշտ ամրացված են: Սա ցույց կտա ձեզ, թե որ LED- ն է նաև կարմիրը, քանի որ այն մի փոքր կլուսավորվի, երբ բազմաչափը միացված է:

Քայլ 17: Մնացած բաղադրիչները

Հաջորդը, ամրացրեք ռեզիստորների և 3-պինային վերնագրի վրա: Եթե նախորդ քայլին պատահականորեն պատահել է, որ LED չիպը 180 աստիճանով շրջվել է, ապա իրականում դեռ լավ է շարունակել: Երբ տեղադրում եք ռեզիստորները, համոզվեք, որ 150Ω դիմադրիչը անցնում է կարմիր կողմով, իսկ մյուս կողմում `180Ω:

Քայլ 18: Ավարտում և ստուգում

Հետևի մասում, նախկինի պես, կտրեք դիմադրիչների շուրջը, որպեսզի անցքից կարճ չլինեն: Կտրեք տախտակը և մի վերջին անգամ մաքրեք բազմաչափության անընդհատության ստուգիչը, պարզապես կրկնակի ստուգելու համար, որ պատահաբար ոչինչ չի կարճացել:

Քայլ 19. «Տապակել» տախտակները

Իմ կատարած բոլոր լավ զոդման աշխատանքներից հետո ես ուզում էի համոզվել, որ օքսիմետրը օգտագործելիս ոչինչ չի փլուզելու բաղադրիչները, ուստի որոշեցի «տապակել» տախտակները: Ոչ հաղորդիչ ինչ-որ բանի շերտ ավելացնելով ՝ բոլոր բաղադրիչներն ավելի լավ կմնան տեղում և կապահովեն ավելի հարթ մակերես օքսիմետրի համար: Ես փորձարկեցի մի քանի իրեր, որոնց շուրջը գտնվում էի, և արդյունաբերական ամրության այս սոսինձը լավ աշխատեց: Ես սկսեցի ծածկել հետույքը և մի քանի ժամ թողնել այն:

Քայլ 20. Շարունակությունը շարունակվում է

Ներքևն ամրանալուց հետո շրջեք տախտակների վրայով և ծածկեք վերևը: Թեև դա գրեթե թափանցիկ սոսինձ է, ես ուզում էի լուսադիոդեկտորը և լուսադիոդները բաց պահել, այնպես որ ամեն ինչ ծածկելուց առաջ ես ծածկեցի և՛ էլեկտրական ժապավենի փոքրիկ կտորներով, և՛ մի քանի ժամ անց, դանակով զգուշորեն հանեցի սոսինձը վերևից: սրանք և հանեցին ժապավենը: Գուցե անհրաժեշտ չլինի դրանք բաց պահել, բայց եթե որոշեք դրանք պարզապես ծածկել, ապա համոզվեք, որ խուսափեք օդային պղպջակներից: Լավ է, ինչքան սոսինձ կպցնել (ըստ պատճառի), քանի որ ավելի հարթ մակերեսը ավելի հարմարավետ նստած կլինի և ավելի շատ պաշտպանություն կպարգևի բաղադրիչներին, պարզապես համոզվեք, որ այն թողեք որոշ ժամանակ, որպեսզի չորանա ամբողջ ընթացքում:

Քայլ 21. Լարերի կառուցում

Ես ձեռքին ունեի միայն խճճված մետաղալարեր, ուստի որոշեցի օգտագործել որոշ արական 3-փին վերնագիր `որոշ մալուխներ ստեղծելու համար: Եթե այն ձեռքի տակ ունեք, շատ ավելի պարզ է դրա համար օգտագործել ամուր չափիչ մետաղալար ՝ առանց զոդման: Այնուամենայնիվ, դա օգնում է լարերը միասին պտտել, քանի որ դա կանխում է փչանալը և, ընդհանուր առմամբ, ավելի կոկիկ տեսք ունի: Պարզապես կպցրեք յուրաքանչյուր մետաղալար `վերնագրի վրա տեղադրված քորոցին, և եթե այն ունեք, ես յուրաքանչյուր շերտը կպչեմ ջերմային փոքրանոցով: Մյուս կողմից վերնագիրը միացնելիս համոզվեք, որ լարերը նույն կարգով են:

Քայլ 22. Ապուշի ապացույցը լարերի լարումը

Այս տախտակները մալուխներին միացնելու եղանակի պատճառով ես ուզում էի համոզվել, որ դրանք երբեք սխալ չեմ միացրել, ուստի գունավոր ծածկագրեցի կապը ներկի մարկերների հետ: Այստեղ կարող եք տեսնել, թե որ կապն է ինչ կապ և ինչպես է գործում իմ գունային կոդավորումը:

Քայլ 23. Պատյան պատրաստելը

Օքսիմետրի պարիսպը, որը ես պատրաստել եմ L200 փրփուրով և PVC խողովակի մի կտորով, բայց դուք, անշուշտ, կարող եք օգտագործել ցանկացած փրփուր և (կամ) պլաստմասսա, որոնք ձեր շուրջը պառկած են: ՊՎՔ -ն հիանալի է աշխատում, քանի որ այն արդեն գրեթե մեր ուզած վիճակում է:

Քայլ 24: PVC և ջերմային զենքեր

Ձևավորման համար PVC- ի վրա ջերմային ատրճանակ օգտագործելը պարզ է, բայց կարող է որոշակի պրակտիկա պահանջել: Մնում է միայն PVC- ի վրա ջերմություն քսել, մինչև այն սկսի ազատ ծռվել: Թեև շոգ է, այն կարող եք թեքել ցանկացած ձևի, որը ցանկանում եք: Սկսեք PVC խողովակի մի հատվածից, որը պարզապես ավելի լայն է, քան տախտակները: Կտրեք կողմերից մեկը, այնուհետև մի փոքր տաքացրեք դրա վրա: Դուք կցանկանաք, որ որոշ ձեռնոցներ կամ փայտե բլոկներ կարողանան մանևրել PVC- ն տաք վիճակում:

Քայլ 25. Պլաստիկի ձևավորում

Օղակը թեքելիս կտրեք PVC- ի ավելցուկը: Նախքան այն ամբողջովին թեքվելը, օգտագործեք դանակ կամ դրեմել գործիք ՝ մի կողմը և հակառակ կողմի եզրերը քանդելու համար: Այս պատառաքաղված ձևը թույլ է տալիս հետագայում փակել օղակը: Այն նաև ձեզ տալիս է ինչ -որ տեղ բռնելու համար, որպեսզի բացեք օքսիմետրը ՝ այն ձեր մատի վրա դնելու համար: Առայժմ մի անհանգստացեք խստության մասին, քանի որ կցանկանաք տեսնել, թե ինչ զգացողություն է ունենում փրփուրը և տախտակները ներս մտնելուց հետո:

Քայլ 26. Ինչ -որ բան ավելի մեղմ

Հաջորդը, մի կտոր փրփուր կտրեք ձեր PVC- ի լայնությամբ և այն երկարությամբ, որն ամբողջությամբ կփաթաթվի ներքին հանգույցի շուրջը:

Քայլ 27. Տեղ տախտակների համար

Որպեսզի տախտակը չփորվի ձեր մատի մեջ, կարևոր է դրանք փոսերի մեջ փորել: Գտեք տախտակների ձևը փրփուրի մեջ և մի մկրատ օգտագործեք նյութը պեղելու համար: Վերնագրերի շուրջը ամբողջ տարածքը մաքրելու փոխարեն կողքի միակցիչների վրա որոշ ճեղքեր ավելացրեք, բայց դրանք մի փոքր փրփուրի տակ կարող են լինել: Այս պահին դուք կարող եք տախտակները և փրփուրը դնել PVC- ի մեջ և ստուգել համապատասխանությունը իրական PVC- ի, այնուհետև ձեր մատի վրա: Եթե դա անեք, սկսեք շրջանառությունը կորցնել, նորից կցանկանաք օգտագործել հրացանը ՝ պարիսպը մի փոքր ավելի բացելու համար:

Քայլ 28. Տախտակներ փրփուրի մեջ

Մենք հիմա սկսում ենք ամեն ինչ համատեղել: Սկսելու համար պարզապես մի քիչ էպոքսիդ/սոսինձ գցեք փրփուրի մեջ նոր փորված անցքերի մեջ և տախտակները դրեք նրանց փոքրիկ տներում: Ես օգտագործեցի նույն սոսինձը, որն ավելի վաղ օգտագործել էի տախտակները, ինչը, կարծես, լավ էր աշխատում: Համոզվեք, որ թույլ եք տալիս սա մի քանի ժամ նստել, նախքան շարժվելը:

Քայլ 29. Փրփուր պլաստիկի մեջ

Հաջորդը, ես PVC- ի ներսը նույն սոսինձով շարեցի և զգուշորեն դրեցի փրփուրը ներսում: Մաքրել ավելցուկը և ներսում ինչ -որ բան դնել, որպեսզի փրփուրը կծծվի: Իմ օգտակար դանակը լավ աշխատեց, և դա իսկապես օգնում է փրփուրը մղել PVC- ի դեմ ՝ ուժեղ կնիք ստանալու համար:

Քայլ 30. Arduino միացում

Այս պահին իրական սենսորը ավարտված է, բայց մենք, իհարկե, ցանկանում ենք այն ինչ -որ բանի համար օգտագործել: Արդուինոյին միանալու շատ բան չկա, բայց աներևակայելի կարևոր է որևէ բան հետ միացնել, հակառակ դեպքում, ամենայն հավանականությամբ, դուք կվնասեք տպատախտակներին: Համոզվեք, որ հոսանքն անջատված է, երբ միացնում եք սխեմաները (Դա իսկապես խնդիրներից խուսափելու ամենաապահով միջոցն է):

Քայլ 31. Մնացած դիմադրություն և կոնդենսատոր

Մի քանի նշում Arduino- ին միացնելու վերաբերյալ.

• Կոնդենսատորը ազդանշանից գետնին հրաշքներ է գործում աղմուկի վրա: Ես չունեի լայն ընտրանի, ուստի ես օգտագործեցի «հայրիկի աղբամանը հատուկ», բայց եթե դուք ունեք բազմազանություն, ապա գնացեք 47nF կամ ավելի քիչ բաների համար: Հակառակ դեպքում, հնարավոր է, չկարողանաք ունենալ արագ անցման արագություն կարմիր և IR LED- ների միջև:
• Ֆոտոդետեկտորի մալուխի մեջ մտնող դիմադրությունը անվտանգության խնդիր է: Դա անհրաժեշտ չէ, բայց ես վախեցա, որ հացահատիկի միացումն աշխատելիս կարող եմ պատահաբար ինչ -որ բան կարճացնել և ամբողջ նախագիծը խափանել: Այն չի լուսաբանի յուրաքանչյուր պատահականություն, բայց դա պարզապես օգնում է ունենալ մի փոքր ավելի շատ մտքի կտոր:

Քայլ 32. LED հոսանքի փորձարկում

Երբ դրանք միացրի, փորձարկեք կարմիր և IR լուսադիոդների միջոցով ընթացող հոսանքը ՝ օգտագործելով մուլտիմետր ամպաչափի ռեժիմում: Այստեղ նպատակն է պարզապես ստուգել, որ դրանք նման են: Իմը մոտ 17 մԱ էր:

Քայլ 33: Կոդ

Ինչպես նշվեց նախապատրաստման փուլում, այս սարքի ծածկագիրը կարելի է գտնել մեր GitHub շտեմարանում: Պարզապես ՝

1. Ներբեռնեք այս կոդը ՝ սեղմելով «Կլոնավորել կամ ներբեռնել»/«Ներբեռնել փոստային հասցեն»:
2. Բացեք այս ֆայլը ՝ օգտագործելով 7zip կամ նման ծրագիր և բացեք այս ֆայլը Arduino IDE- ում:
3. Վերբեռնեք այն ձեր Arduino- ում և միացրեք կապերը, ինչպես նկարագրված է քորոցների առաջադրանքներում (կամ փոխեք դրանք ծածկագրում, բայց գիտակցեք, որ դա ստիպված կլինեք անել ամեն անգամ, երբ GitHub- ից նորից ներբեռնում եք):
4. Եթե ցանկանում եք սերիական թողարկում տեսնել սերիական մոնիտորի վրա, ապա փոխեք serialDisplay- ի բուլյան ճշմարիտը: Մյուս մուտքային փոփոխականները նկարագրված են ծածկագրում. ընթացիկ արժեքները մեզ մոտ լավ էին աշխատում, բայց դուք կարող եք փորձեր կատարել ուրիշների հետ `ձեր կազմաձևի օպտիմալ կատարմանը հասնելու համար:

Քայլ 34. Շրջանակային դիագրամ

Քայլ 35. Լրացուցիչ գաղափարներ

Մենք կցանկանայինք ավելացնել (կամ մեր բազմաթիվ հետևորդներից մեկը կարող է մտածել ավելացնելու մասին)

1. Bluetooth միացում ՝ համակարգչի հետ տվյալների փոխանակման համար
2. Միացում Google Home/Amazon սարքին ՝ SpO2 տեղեկատվություն պահանջելու համար
3. SpO2- ի հաշվարկման համար ավելի մաթեմատիկա է մղվել, քանի որ ներկայումս համեմատության համար հղում չունենք: Մենք պարզապես օգտագործում ենք մաթեմատիկա, որը գտել ենք առցանց:
4. Հիվանդի սրտի բաբախման հաշվարկման և հաշվետվության ծածկագիր ՝ SpO2- ի հետ միասին
5. Օգտագործելով ինտեգրալ սխեմա մեր չափումների և մաթեմատիկայի համար ՝ վերացնելով մեր արտադրանքի փոփոխականությունը: