STONE LCD дээрх зүрхний цохилт: 7 алхам

2024 Зохиолч: John Day | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2024-01-30 11:00

Хэсэг хугацааны өмнө би онлайн дэлгүүрээс MAX30100 зүрхний цохилтын мэдрэгч модулийг олсон. Энэхүү модуль нь цусны хүчилтөрөгч, зүрхний цохилтын мэдээллийг цуглуулах боломжтой бөгөөд үүнийг ашиглахад хялбар бөгөөд ашиглахад тохиромжтой.

Мэдээллийн дагуу Arduino номын сангийн файлд MAX30100 номын сан байгааг олж мэдэв. Өөрөөр хэлбэл, хэрэв би Arduino болон MAX30100 хоорондын холболтыг ашигладаг бол драйверын файлуудыг дахин бичихгүйгээр Arduino номын сангийн файлуудыг шууд дуудаж болно. Энэ бол сайн зүйл тул би MAX30100 модулийг худалдаж авсан. Би MAX30100 -ийн зүрхний цохилт, цусны хүчилтөрөгч цуглуулах функцийг шалгахын тулд Arduino -ийг ашиглахаар шийдсэн.

Алхам 1: Чиг үүрэг

MAX30100 модулийг худалдаж авах линк:

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

Анхаарна уу: энэ модуль нь зөвхөн 3.3 V түвшний MCU холболттой байдаг, учир нь IIC зүүг ашиглах нь анхдагчаар 4.7 K -ээс 1.8 V хүртэл эсэргүүцэлтэй байдаг тул хэрэв та түүнтэй холбогдохыг хүсвэл Arduino -той анхдагч холбоо байхгүй болно. Arduino болон VIN зүү холбогдсон IIC зүү татах татах эсэргүүцэл нь хоёр 4.7 K хэрэгтэй, Эдгээр агуулгыг бүлгийн ард танилцуулж болно.

Функциональ даалгавар

Энэ төслийг эхлүүлэхийн өмнө би хэд хэдэн энгийн шинж чанаруудын талаар бодож үзсэн: Зүрхний цохилт, цусны хүчилтөрөгчийн мэдээллийг цуглуулсан

Зүрхний цохилт, цусны хүчилтөрөгчийн мэдээллийг LCD дэлгэцээр харуулдаг

Эдгээр нь зөвхөн хоёр онцлог шинж чанартай боловч хэрэв бид үүнийг хэрэгжүүлэхийг хүсч байвал илүү ихийг хийх хэрэгтэй

бодож байна:

Ямар мастер MCU ашигладаг вэ?

Ямар төрлийн LCD дэлгэц вэ?

Өмнө дурьдсанчлан бид MCU -д зориулж Arduino ашигладаг боловч энэ нь Arduino LCD дэлгэцийн төсөл тул LCD дэлгэцийн тохиромжтой модулийг сонгох хэрэгтэй. Би LCD дэлгэцийг цуваа портоор ашиглахаар төлөвлөж байна. Би энд STONE STVI070WT дэлгэцтэй, гэхдээ хэрэв Arduino түүнтэй холбогдох шаардлагатай бол түвшний хөрвүүлэлтийг хийхэд MAX3232 шаардлагатай болно. Дараа нь үндсэн электрон материалыг дараахь байдлаар тодорхойлно.

1. Arduino Mini Pro хөгжүүлэх самбар

2. MAX30100 зүрхний цохилт ба цусны хүчилтөрөгчийн мэдрэгчийн модуль

3. STONE STVI070WT LCD цуваа порт харуулах модуль

4. MAX3232 модуль

Алхам 2: Тоног төхөөрөмжийн танилцуулга

MAX30100

MAX30100 бол импульсийн оксиметр ба зүрхний цохилтыг хянах мэдрэгчийн нэгдсэн шийдэл юм. Энэ нь хоёр LED, фотодетектор, оновчтой оптик, дуу чимээ багатай аналог дохионы боловсруулалтыг хослуулан импульсийн оксиметр ба зүрхний цохилтын дохиог илрүүлдэг. MAX30100 нь 1.8V ба 3.3V тэжээлийн эх үүсвэрээс ажилладаг бөгөөд зогсолтын гүйдэл багатай програм хангамжийн тусламжтайгаар унтрах боломжтой бөгөөд ингэснээр цахилгаан хангамжийг үргэлж холболттой байлгах боломжийг олгодог. Програмууд

● Зүүж болох төхөөрөмжүүд

● Чийрэгжүүлэх туслах төхөөрөмжүүд

● Эмнэлгийн хяналтын төхөөрөмж

Давуу тал ба онцлог шинж чанарууд

1, Импульсийн оксиметр ба зүрхний цохилтын мэдрэгчийн бүрэн шийдэл нь дизайныг хялбаршуулдаг

Нэгдсэн LED, гэрэл мэдрэгч, өндөр үзүүлэлттэй аналог урд хэсэг -Төгсгөл

Жижиг 5.6mm x 2.8mm x 1.2mm 14-Pin Optically Enhanced System-in Package

2, Хэт бага чадлын ажиллагаа нь элэгддэг төхөөрөмжүүдийн батерейны ашиглалтын хугацааг нэмэгдүүлдэг

Цахилгаан хэмнэх зориулалттай програмчлалын дээжийн хурд ба LED гүйдэл

Хэт бага унтраах гүйдэл (0.7µA, төрөл)

3, Дэвшилтэт функц нь хэмжилтийн гүйцэтгэлийг сайжруулдаг

Өндөр SNR нь бат бөх хөдөлгөөний олдворын уян хатан чанарыг хангадаг

Орчны гэрлийн нэгдсэн цуцлалт

Дээжийн хурдны өндөр чадвар

Өгөгдөл хурдан гаргах чадвар

Алхам 3: Илрүүлэх зарчим

Импульсийн хүчилтөрөгчийн ханалт (SpO2) ба импульс (зүрхний цохилттой тэнцүү) -ийг тооцоолохын тулд хуруугаа мэдрэгч дээр дарахад л хангалттай.

Пульс оксиметр (оксиметр) нь цусны хүчилтөрөгчийн ханалтанд дүн шинжилгээ хийх янз бүрийн улаан эсийн шингээлтийн спектрийн зарчмуудыг ашигладаг мини спектрометр юм. Энэхүү бодит болон хурдан хэмжих аргыг эмнэлзүйн олон лавлагаанд өргөн ашигладаг. Би MAX30100 -ийг хэтэрхий их танилцуулахгүй, учир нь эдгээр материалууд интернетэд байдаг. Сонирхож буй найзууд энэхүү зүрхний цохилтын тестийн модулийн мэдээллийг интернэтээс хайж олох, түүнийг илрүүлэх зарчмыг илүү гүнзгий ойлгох боломжтой.

ЧУЛУУ STVI070WT-01

Дэлгэцийн танилцуулга

Энэ төсөлд би STONE STVI070WT ашиглан зүрхний цохилт, цусны хүчилтөрөгчийн мэдээллийг харуулах болно. Жолоочийн чипийг дэлгэцийн дэлгэц дотор нэгтгэсэн бөгөөд хэрэглэгчдэд ашиглах програм хангамж байдаг. Хэрэглэгчид зөвхөн зохион бүтээсэн интерфэйсийн зургуудаар дамжуулан товчлуур, текст хайрцаг болон бусад логикийг нэмж, дараа нь тохиргооны файлуудыг үүсгэж дэлгэцийн дэлгэц рүү татаж аваад ажиллуулах хэрэгтэй. STVI070WT дэлгэц нь MCU-тай uart-rs232 дохиогоор холбогддог бөгөөд энэ нь RS232 дохиог TTL дохио болгон хувиргахын тулд MAX3232 чипийг нэмэх шаардлагатай бөгөөд ингэснээр бид Arduino MCU-тай холбогдох боломжтой болно.

Хэрэв та MAX3232 -ийг хэрхэн ашиглахаа мэдэхгүй байгаа бол дараах зургуудыг үзнэ үү.

Хэрэв та түвшний хөрвүүлэлтийг хэтэрхий төвөгтэй гэж үзэж байгаа бол STONE-ийн бусад төрлийн дэлгэцийг сонгож болно, зарим нь uart-ttl дохиог шууд гаргадаг. Албан ёсны вэбсайт нь дэлгэрэнгүй мэдээлэл, танилцуулгатай: https://www.stoneitech.com/ Хэрэв танд видео хичээл, заавар хэрэгтэй бол үүнийг албан ёсны вэбсайтаас олж болно.

Алхам 4: Хөгжлийн алхамууд

STONE дэлгэцийн дэлгэц хөгжүүлэх гурван алхам:

STONE TOOL програмын тусламжтайгаар дэлгэцийн логик болон товчлуурын логикийг зохиож, дизайны файлыг дэлгэцийн модульд татаж аваарай.

MCU нь STONE LCD дэлгэцийн модультай цуваа портоор холбогддог.

2 -р алхамд олж авсан өгөгдлөөр MCU бусад үйлдлүүдийг хийдэг.

STONE TOOL програм хангамжийг суурилуулах

STONE TOOL програм хангамжийн хамгийн сүүлийн хувилбарыг (одоогоор TOOL2019) вэбсайтаас татаж аваад суулгаарай. Програм хангамжийг суулгасны дараа дараах интерфейс нээгдэнэ.

Зүүн дээд буланд байгаа "Файл" товчлуур дээр дарж шинэ төсөл үүсгэнэ, дараа нь хэлэлцэх болно.

Arduino бол ашиглахад хялбар, ашиглахад хялбар нээлттэй эхийн цахим загвар платформ юм. Үүнд техник хангамжийн хэсэг (Arduino -ийн тодорхойлолтод нийцсэн янз бүрийн хөгжлийн самбарууд) болон програм хангамжийн хэсэг (Arduino IDE болон холбогдох хөгжүүлэлтийн иж бүрдэл) орно. Тоног төхөөрөмжийн хэсэг (эсвэл хөгжүүлэлтийн самбар) нь микроконтроллер (MCU), Flash санах ой (Flash), бүх нийтийн оролт/гаралтын интерфэйсүүдээс бүрддэг (GPIO) бөгөөд үүнийг та компьютерийн эх хавтан гэж ойлгож болно. Програм хангамжийн хэсэг нь ихэвчлэн компьютер дээрх Arduino IDE, холбогдох самбарын түвшний дэмжлэгийн багц (BSP) болон гуравдагч талын баялаг номын сангаас бүрддэг. програмуудаа бичих. Arduino бол нээлттэй эхийн платформ юм. Одоогийн байдлаар Arduino Uno, Arduino Nano, ArduinoYun гэх мэт олон загвар, гарал үүсэлтэй олон тооны хянагчууд байсан бөгөөд үүнээс гадна Arduino IDE нь зөвхөн Arduino цувралын хөгжүүлэлтийн самбарыг дэмжиж зогсохгүй алдартай хөгжүүлэлтийн самбарыг дэмждэг. BSP -ийг танилцуулснаар Intel Galileo болон NodeMCU зэрэг болно. Arduino нь төрөл бүрийн мэдрэгч, гэрэл, мотор болон бусад төхөөрөмжөөр дамжуулан хүрээлэн буй орчныг мэдэрч, хүрээлэн буй орчныг тэжээх, нөлөөлөх зорилгоор самбар дээрх микроконтроллерийг Arduino програмчлалын хэлээр програмчилж, хоёртын файл болгон хөрвүүлж, микроконтроллерт шатааж болно. For Arduino нь Arduino програмчлалын хэл (Утас дээр суурилсан) болон Arduino хөгжүүлэх орчин (Боловсруулалтад суурилсан) -аар хэрэгждэг. бусад (Flash, Processing, MaxMSP гэх мэт).

Arduino хөгжүүлэлтийн орчин бол Arduino IDE бөгөөд үүнийг интернетээс татаж авах боломжтой. Arduino -ийн албан ёсны вэбсайт руу нэвтэрч, програмыг татаж аваарай https://www.arduino.cc/en/Main/Software?setlang=cn Arduino IDE -ийг суулгасны дараа програмыг нээхэд дараах интерфэйс гарч ирнэ.

Arduino IDE нь анхдагчаар тохиргооны функц ба давталтын гэсэн хоёр функцийг бий болгодог. Интернетэд олон Arduino танилцуулга байдаг. Хэрэв та ямар нэг зүйлийг ойлгохгүй байгаа бол интернетэд орж хайж олох боломжтой.

Алхам 5: Arduino LCD төслийг хэрэгжүүлэх үйл явц

тоног төхөөрөмжийн холболт

Код бичих дараагийн алхам нь жигд явагдахын тулд бид эхлээд тоног төхөөрөмжийн холболтын найдвартай байдлыг тодорхойлох ёстой. Энэ төсөлд зөвхөн дөрвөн ширхэг тоног төхөөрөмжийг ашигласан болно.

1. Arduino Mini pro хөгжүүлэх самбар

2. STONE STVI070WT tft-lcd дэлгэцийн дэлгэц

3. MAX30100 зүрхний цохилт, цусны хүчилтөрөгчийн мэдрэгч

4. MAX3232 (rs232-> TTL) Arduino Mini Pro хөгжүүлэлтийн самбар болон STVI070WT tft-lcd дэлгэцийн дэлгэц нь UART-ээр холбогдсон бөгөөд энэ нь MAX3232-ээр түвшний хөрвүүлэлт шаарддаг бөгөөд дараа нь Arduino Mini Pro хөгжүүлэлтийн самбар ба MAX30100 модулийг IIC интерфейсээр холбодог. Тодорхой бодсоны дараа бид дараах утаснуудын зургийг зурж болно.

Тоног төхөөрөмжийн холболтод алдаа байхгүй эсэхийг шалгаад дараагийн алхам руу орно уу.

LCD-TFT хэрэглэгчийн интерфэйсийн дизайн Юуны өмнө бид PhotoShop эсвэл зураг зурах бусад хэрэгслээр хийх боломжтой UI дэлгэцийн зургийг зохион бүтээх хэрэгтэй. UI дэлгэцийн зургийг бүтээсний дараа зургийг-j.webp

Шинэ төсөл дээр анхдагчаар ачаалагдсан зургийг устгаад бидний зохион бүтээсэн UI дүрсийг нэмээрэй. Текст харуулах бүрэлдэхүүн хэсгийг нэмж, дэлгэцийн цифр, аравтын бутархай цэгийг зохиож, дэлгэцийн хэсэгт текст харуулах бүрэлдэхүүн хэсгийн хадгалах байршлыг олж авна уу. Үр нөлөө нь дараах байдалтай байна.

Текст харуулах бүрэлдэхүүн хэсгийн хаяг: Холболт sta: 0x0008

Зүрхний цохилт: 0x0001

Цусны хүчилтөрөгч: 0x0005

UI интерфэйсийн үндсэн агуулга дараах байдалтай байна.

Холболтын төлөв

Зүрхний цохилтын дэлгэц

Цусны хүчилтөрөгч харуулав

Алхам 6: Тохиргооны файл үүсгэх

UI дизайн дууссаны дараа тохиргооны файлыг үүсгэж STVI070WT дэлгэц дээр татаж авах боломжтой.

Нэгдүгээрт, 1 -р алхамыг хий, дараа нь USB флаш дискийг компьютерт оруулаад дискний дүрс гарч ирнэ. Дараа нь "u-disk рүү татаж авах" дээр дарж тохиргооны файлыг USB флаш диск рүү татаж аваад шинэчлэлтийг дуусгахын тулд USB флаш дискийг STVI070WT руу оруулна уу.

MAX30100 нь IIC -ээр дамждаг бөгөөд түүний үйл ажиллагааны зарчим нь зүрхний цохилтын ADC утгыг хэт улаан туяаны туяагаар авах боломжтой байдаг. MAX30100 бүртгэлийг улсын бүртгэл, FIFO, хяналтын бүртгэл, температурын бүртгэл, ID бүртгэл гэсэн таван төрөлд хувааж болно. Температураас үүдэлтэй хазайлтыг засахын тулд чипний температурын утгыг уншдаг. ID регистр нь чипийн ID дугаарыг унших боломжтой.

MAX30100 нь Arduino Mini Pro хөгжүүлэлтийн самбартай IIC холбооны интерфейсээр холбогддог. MAX30100 номын сангийн файлууд Arduino IDE-д байдаг тул бид MAX30100-ийн бүртгэлийг судлахгүйгээр зүрхний цохилт, цусны хүчилтөрөгчийн өгөгдлийг унших боломжтой.

MAX30100 IIC татах эсэргүүцлийг өөрчлөх

MAX30100 модулийн IIC зүү 4.7k татах эсэргүүцэл нь 1.8v-тэй холбогдсон бөгөөд энэ нь онолын хувьд асуудал биш гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй. Гэсэн хэдий ч, Arduino IIC зүү холбооны логик түвшин 5V тул MAX30100 модулийн техник хангамжийг өөрчлөхгүйгээр Arduino -тай холбогдох боломжгүй бөгөөд хэрэв MCU нь STM32 эсвэл өөр 3.3v логик түвшний MCU байвал шууд холбоо барих боломжтой. өөрчлөлт хийх шаардлагатай байна:

Цахилгаан гагнуураар зурган дээр тэмдэглэгдсэн 4.7k хэмжээтэй гурван резисторыг салгаад дараа нь SDU ба SCL -ийн зүү дээр 4.7k хэмжээтэй хоёр резисторыг гинжлээд Arduino -тэй холбоо бариарай. товчлуурууд:

MAX30100 -ийн хоёр номын санг олохын тулд "MAX30100" гэж хайгаад татаж аваад суулгах дээр дарна уу.

Суулгасны дараа та MAX30100 -ийн Demo -г Arduino -ийн LIB номын сангийн хавтаснаас олох боломжтой.

Файлыг нээхийн тулд давхар товшино уу.

Энэхүү Демог шууд туршиж үзэх боломжтой. Хэрэв тоног төхөөрөмжийн холболт хэвийн байгаа бол та кодын эмхэтгэлийг Arduibo хөгжлийн самбарт татаж аваад MAX30100 -ийн өгөгдлийг цуврал дибаг хийх хэрэгслээс харах боломжтой.

Алхам 7: Үр нөлөөг дараах зургаас харж болно

Төслийн талаар илүү ихийг мэдэхийг хүсвэл энд дарна уу.

Хэрэв танд бүрэн код хэрэгтэй бол бидэнтэй холбоо барина уу:

Би танд 12 цагийн дотор хариу өгөх болно.