Arduino импульсийн оксиметр: 35 алхам (зурагтай)

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

Пульс оксиметр нь эмнэлгийн нөхцөлд тохирох стандарт хэрэгсэл юм. Хүчилтөрөгч ба хүчилтөрөгчгүй гемоглобины харьцангуй шингээлтийг ашиглан эдгээр төхөөрөмжүүд нь хүчилтөрөгч тээвэрлэж буй өвчтөний цусны хувийг тодорхойлдог (эрүүл үзүүлэлт 94-98%). Цусны хүчилтөрөгчийн хэмжээ огцом буурсан нь нэн даруй шийдвэрлэх шаардлагатай эмнэлгийн чухал асуудлыг илтгэж байгаа тул энэ тоо нь эмнэлзүйн нөхцөлд амь насыг аварч чадна.

Энэ төсөлд бид онлайнаар/орон нутгийн тоног төхөөрөмжийн дэлгүүрээс олоход хялбар хэсгүүдийг ашиглан импульсийн оксиметрийг бүтээхийг оролдож байна. Эцсийн бүтээгдэхүүн нь цусан дахь хүчилтөрөгчийн хэмжээг зөвхөн $ x -ээр хянах боломжтой хүнд хангалттай мэдээлэл өгөх хэрэгсэл юм. Анхны төлөвлөгөө нь төхөөрөмжийг бүрэн элэгддэг болгох байсан боловч бидний хяналтаас гадуур хүчин зүйлсийн улмаас бидний цаг хугацааны хувьд энэ боломжгүй байсан. Дахиад хэд хэдэн бүрэлдэхүүн хэсэг, жаахан хугацаа өгвөл энэ төсөл бүрэн элэгдэж, гадны төхөөрөмжтэй утасгүй холбогдож болно.

Хангамж

Чухал эд ангиудын жагсаалт - Таны худалдаж авах шаардлагатай зүйлүүд (Бүрэлдэхүүн хэсэг тус бүрийг, ялангуяа гадаргуу дээр холбох эд ангиудыг нөөцлөхийг зөвлөж байна)

Arduino Nano * 1.99 доллар (Banggood.com)

Хос LED - 1.37 доллар (Mouser.com)

Фотодиод - $ 1.67 (Mouser.com)

150 Ом эсэргүүцэл - 0.12 доллар (Mouser.com)

180 Ом эсэргүүцэл - 0.12 доллар (Mouser.com)

10 кОм эсэргүүцэл - 0.10 доллар (Mouser.com)

100 кОм эсэргүүцэл - 0.12 доллар (Mouser.com)

47 nF конденсатор - 0.16 доллар (Mouser.com)

*(Манай Нано одоогоор Хятадад гацсан байгаа тул бид Uno ашигласан боловч хоёулаа ажиллах болно)

Нийт өртөг: 5.55 доллар (Гэхдээ … бид маш олон зүйлийг хэвтүүлээд хэд хэдэн сэлбэг хэрэгсэл худалдаж авсан)

Хоёрдогч эд ангиудын жагсаалт - Бидний эргэн тойронд байсан зүйлүүд, гэхдээ та худалдаж авах хэрэгтэй байж магадгүй юм

Зэс бүрсэн самбар - харьцангуй хямд (жишээ). Үүний оронд та ПХБ хийх, захиалах боломжтой.

PVC - Дор хаяж нэг инчийн диаметртэй зүйл. Нимгэн төрөл нь маш сайн ажилладаг.

Утас - Талхны хавтангийн зарим холбогч утас, оксиметрийг самбар дээр холбох зарим урт утас орно. 20 -р алхам дээр би энэ асуудлын шийдлийг харуулж байна.

Эмэгтэй зүү толгой - Эдгээр нь заавал биш бөгөөд хэрэв та утсыг самбар дээр гагнахыг хүсч байвал энэ нь сайн ажиллах болно.

Хөөс - Би L200 -ийг ашигласан бөгөөд энэ нь нэлээд өвөрмөц юм. Та үнэхээр тухтай гэж бодож байгаа бүх зүйлээ ашиглаж болно. Хуучин хулганы дэвсгэр нь үүнд тохиромжтой!

LED ба резистор - Хэрэв та худалдаж авах шаардлагатай бол маш хямд. Бид 220Ω эсэргүүцэл ашигладаг байсан бөгөөд эргэн тойрондоо хэд хэдэн өнгөтэй байв.

Санал болгож буй багаж хэрэгсэл

Дулааны буу

Нарийн үзүүр бүхий гагнуурын төмөр

Чиглүүлэлт ба хайчилбар бүхий Dremel хэрэгсэл (Та хутганы тусламжтайгаар хүрч болно, гэхдээ тийм ч хурдан биш)

Бахө, утас таслагч, утас хуулагч гэх мэт.

Алхам 1: Бэлтгэл ажил: Беер-Ламбертын хууль

Пульс оксиметрийг хэрхэн бүтээхийг ойлгохын тулд эхлээд түүний үйл ажиллагааны цаад онолыг ойлгох хэрэгтэй. Математикийн тэгшитгэлийг Beer-Lambert-ийн хууль гэж нэрлэдэг.

Беер-Ламбертын хууль бол уусмал дахь бодисын концентраци ба эдгээр уусмалаар дамжин өнгөрөх гэрлийн дамжуулалт (эсвэл шингээлт) хоорондын хамаарлыг тодорхойлдог сайн ашигладаг тэгшитгэл юм. Практик утгаараа, улам бүр их хэмжээний гэрлийг уусмал дахь илүү их тоосонцор хааж байна гэж хуульд заасан байдаг. Хууль болон түүний бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг доор тайлбарласан болно.

Шингээлт = log10 (Io/I) = εbc

Энд: Io = Ослын гэрэл (дээж нэмэхээс өмнө) I = Ослын гэрэл (дээж нэмсний дараа) ε = Молийн шингээлтийн коэффициент (долгионы урт ба бодисын функц) b = Гэрлийн замын урт c = Дээж дэх бодисын концентраци

Beer Law ашиглан концентрацийг хэмжихдээ дээж хамгийн их шингээдэг гэрлийн долгионы уртыг сонгох нь тохиромжтой байдаг. Хүчилтөрөгчтэй гемоглобины хувьд хамгийн сайн долгионы урт нь ойролцоогоор 660 нм (улаан) юм. Хүчилтөрөгчгүй гемоглобины хувьд хамгийн сайн долгионы урт нь 940 нм орчим байдаг. Хоёр долгионы урттай LED -ийг ашиглан тус бүрийн харьцангуй концентрацийг хэмжиж буй цусны O2 %-ийг олох боломжтой.

Алхам 2: Бэлтгэл ажил: Пульс оксиметр

Манай төхөөрөмж 660nm ба 940nm долгионы урттай хос LED (нэг чип дээрх хоёр LED) ашигладаг. Эдгээрийг ээлжлэн асаах/унтраах бөгөөд Arduino нь LED -ийн хурууны эсрэг талын детекторын үр дүнг бүртгэдэг. LED -ийн хоёулангийнх нь детекторын дохио нь өвчтөний зүрхний цохилттой нэгэн зэрэг импульс өгдөг. Тиймээс дохиог хоёр хэсэгт хувааж болно: тогтмол гүйдлийн хэсэг (цуснаас бусад бүх зүйлийн долгионы уртын шингээлтийг илэрхийлдэг) ба хувьсах гүйдлийн хэсэг (цусны тогтоосон долгионы уртын шингээлтийг илэрхийлдэг). Beer-Lambert хэсэгт дурдсанчлан шингээлт нь эдгээр хоёр утгатай холбоотой (log10 [Io/I]).

%O2 -ийг дараах байдлаар тодорхойлно: Хүчилтөрөгчтэй гемоглобин / Нийт гемоглобин

Пиво Ламбертын тэгшитгэлийг орлуулахын тулд концентрацийг шийдсэн бол үр дүн нь фракцын маш нарийн хэсэг юм. Үүнийг хэд хэдэн аргаар хялбарчилж болно.

1. Хоёр LED -ийн замын урт (b) нь ижил бөгөөд энэ нь тэгшитгэлээс гарахад хүргэдэг
2. Завсрын харьцааг (R) ашигладаг. R = (AC640nm/DC640nm)/(AC940nm/DC940nm)
3. Моляр шингээлтийн коэффициент нь тогтмол байдаг. Хуваахад тэдгээрийг ерөнхий тохирох коэффициент тогтмолоор сольж болно. Энэ нь нарийвчлал бага зэрэг алдагдахад хүргэдэг боловч эдгээр төхөөрөмжүүдийн хувьд нэлээд стандарт юм шиг санагддаг.

Алхам 3: Бэлтгэл ажил: Arduino

Энэхүү төсөлд шаардагдах Arduino Nano нь микропроцессор гэж нэрлэгддэг бөгөөд урьдчилан програмчлагдсан зааврыг тасралтгүй ажиллуулдаг төхөөрөмжүүдийн ангилал юм. Микропроцессор нь төхөөрөмжийн оролтыг уншиж, шаардлагатай математикийг хийж, гаралтын зүү рүү дохио бичиж чаддаг. Энэ нь математик ба/эсвэл логик шаарддаг аливаа жижиг хэмжээний төсөлд үнэхээр хэрэгтэй байдаг.

Алхам 4: Бэлтгэл ажил: GitHub

GitHub бол репозитор эсвэл төслийн ноорог цуглуулах зай бүхий вэбсайт юм. Манайх одоогоор https://github.com/ThatGuy10000/arduino-pulse-oximeter-д хадгалагдаж байна. Энэ нь бидэнд хэд хэдэн зүйлийг хийх боломжийг олгодог.

1. Та кодыг өөртөө татаж аваад хувийн Arduino дээрээ ажиллуулж болно
2. Бид энд байгаа линкийг өөрчлөхгүйгээр хүссэн үедээ кодыг шинэчлэх боломжтой. Хэрэв бид алдаа олсон эсвэл математикийг өөрөөр хийхээр шийдсэн бол бид энд шууд хандах боломжтой шинэчлэлтийг хасах болно
3. Та кодыг өөрөө засах боломжтой. Энэ нь нэн даруй шинэчлэлт үүсгэхгүй, гэхдээ та өөрчлөлтүүдийг мастер кодонд оруулахыг хүсч байгаа эсэхийг асуух "татах хүсэлт" үүсгэж болно. Би эдгээр өөрчлөлтийг хүлээн авах эсвэл хориг тавих боломжтой.

GitHub -ийн талаар эсвэл энэ нь хэрхэн ажилладаг талаар асуух зүйл байвал GitHub өөрөө хэвлүүлсэн энэ хичээлийг үзнэ үү.

Алхам 5: Аюулгүй байдлын талаар анхаарах зүйлс

Төхөөрөмжийн хувьд энэ нь аль болох аюулгүй байдаг. Маш бага гүйдэл байгаа бөгөөд 5В -оос дээш хүчдэлтэй юу ч ажиллахгүй байна. Үнэндээ тойрог нь танаас илүү айх ёстой.

Барилга угсралтын явцад зарим чухал зүйлийг анхаарч үзэх хэрэгтэй.

• Хутганы аюулгүй байдлыг хангах ёстой, гэхдээ зарим эд ангиуд нь маш органик хэлбэртэй тул хуруунууд нь байх ёсгүй газарт барих нь тэднийг татдаг. Зүгээр л болгоомжтой байгаарай.
• Хэрэв та гагнуурын төмөр, дулааны буу эсвэл дремелийн хэрэгсэл эзэмшдэг бол тэдгээрийг хэрхэн зөв ашиглахаа мэддэг байх ёстой гэж би бодож байна. Гэсэн хэдий ч шаардлагатай урьдчилан сэргийлэх арга хэмжээг авна уу. Уур бухимдлаар бүү ажилла. Завсарлага аваад толгойгоо цэвэрлээд, илүү тогтвортой болсон үедээ эргэж ирээрэй. (Гагнуурын төмөр, дулааны буу, дремелийн багаж хэрэгслийн аюулгүй байдлын мэдээллийг линкээс авах боломжтой)
• Та ямар ч хэлхээг туршиж үзэх эсвэл талхны тавцан дээр зүйлийг хөдөлгөж байхдаа бүх зүйлийг унтраах нь дээр. Ямар ч зүйлийг амьд хүчээр турших шаардлагагүй тул богино өмд өмсөж, Arduino болон бусад эд ангиудыг гэмтээх эрсдэлтэй байж болохгүй.
• Усан дотор болон түүний эргэн тойронд электрон эд ангиудыг ашиглахдаа болгоомжтой байгаарай. Нойтон арьс нь хуурай арьснаас хамаагүй бага эсэргүүцэлтэй байдаг бөгөөд энэ нь аюулгүй түвшингээс хэтрэх гүйдэл үүсгэдэг. Цаашилбал, хавтангийн эд ангиудын цахилгаан шорт нь эд ангиудад ихээхэн хохирол учруулж болзошгүй юм. Шингэний ойролцоо цахилгаан хэрэгслийг бүү ажиллуул.

АНХААРУУЛГА: Үүнийг жинхэнэ эмнэлгийн хэрэгсэл болгон ашиглахыг бүү оролдоорой. Энэ төхөөрөмж нь үзэл баримтлалын нотолгоо боловч өвчтэй байж болзошгүй хүмүүсийг эмчлэхэд ашиглах ёстой төгс нарийвчлалтай хэрэгсэл биш юм. Илүү өндөр нарийвчлалтай байхын тулд худалдаж авах боломжтой маш олон хямд хувилбарууд байдаг.

Алхам 6: Зөвлөмж ба заль мэх

Төсөл хөгжихийн хэрээр хэд хэдэн сургамж авсан. Энд цөөн хэдэн зөвлөгөө байна:

1. Та хэлхээний самбар хийхдээ ул мөрийг илүү ихээр тусгаарлах нь таны найзууд юм. Аюулгүй тал дээр байх нь дээр. Ийм жижиг самбарыг боломжийн үнээр хийх Ошпарк гэх мэт үйлчилгээнээс ПХБ захиалах нь дээр.
2. Үүнтэй төстэй тэмдэглэлд, хэрэв та хэлхээний самбарыг хучихаасаа өмнө хүчийг ашиглахаар шийдсэн бол болгоомжтой байгаарай. Фотодиод нь ялангуяа мэдрэмтгий бөгөөд хэрэв та үүнийг авахад эвдэрсэн бол энэ нь зүгээр л хөгжилтэй биш юм. Бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг хүчдэлгүйгээр туршиж үзээд үр дүнд хүрнэ гэдэгт итгэх нь дээр. Диод ба тасралтгүй байдлын тохиргоо нь таны найзууд юм.
3. Хэрэв та бүх зүйлийг бүтээсэн бол энэ нь нэлээд зүсэгдсэн, хуурай боловч хамгийн түгээмэл алдаануудын нэг бол LED хэлхээний самбарыг буруу холбосон явдал байв. Хэрэв таны өгөгдөл хачин байвал холболтыг шалгаад LED холболтуудын аль нэгийг Arduino -тэй холбож үзээрэй. Заримдаа ийм байдлаар бүх зүйл илүү тодорхой болдог.
4. Хэрэв та LED -тэй асуудалтай хэвээр байгаа бол 5V хүчийг оролтод нь холбож болно. Улаан нь нэлээд тод байх болно, гэхдээ хэт улаан туяа нь үл үзэгдэх болно. Хэрэв танд утасны камер байгаа бол та үүнийг хараад хэт улаан туяаг харах болно. Утасны камерын мэдрэгч нь үүнийг харагдахуйц гэрэл хэлбэрээр харуулдаг бөгөөд энэ нь үнэхээр тохиромжтой юм!
5. Хэрэв та маш их чимээ шуугиантай байгаа бол фотодиодын самбар нь 60 Гц -ийн муухай хүчийг хананаас авч явдаг зүйлээс хол байгаа эсэхийг шалгаарай. Өндөр үнэ цэнэтэй резистор нь нэмэлт дуу чимээ гаргах соронз тул болгоомжлох хэрэгтэй.
6. SpO2 -ийг тооцоолох математик нь жаахан төвөгтэй юм. Өгөгдсөн кодыг дагана уу, гэхдээ тооцооллыг өөрийн төхөөрөмжид тохируулахын тулд "fitFactor" хувьсагчийг засварлахаа мартуузай. Энэ нь туршилт, алдаа шаарддаг.

Алхам 7: Хэлхээний самбар барих

Бид дизайнд багтсан хоёр хэлхээний самбарыг эхлүүлэх болно. Би хоёр талтай зэс бүрсэн самбар, Дремелийн багаж ашиглан эдгээрийг гараар хийсэн боловч энэ нь төгс биш байсан ч үр дүнтэй болсон. Хэрэв танд нөөц бололцоо байгаа бол би схемийг зурж, машинаар тээрэмдэхийг зөвлөж байна, гэхдээ үүнийг хийх боломжгүй юм.

Алхам 8: Самбар 1 - Фотодетектор

Энд конденсаторыг хассан эхний самбар дээр тавьсан хэлхээ байна. Оксиметрийн дотор хуруугаа тойрон эргэлдэх тул нууцлах нь хамгийн сайн арга юм. Энэ тохиолдолд фотодетектор нь фотодиод бөгөөд энэ нь цахилгаан диодтой төстэй боловч гэрлийн түвшинд үндэслэн бидний хувьд гүйдэл үүсгэдэг гэсэн үг юм.

Алхам 9: Самбарыг тээрэмдэх

Би санал болгож буй ул мөрийн масштабтай загварыг хэвлэж, хайчилж эхлэхээр шийдсэн. Би зүгээр л хайчилж байгаа нүдээрээ харж байгаа болохоор энэ нь фотодетекторыг багцнаас нь гаргахаас өмнө маш сайн мэдээлэл өгсөн юм. Үүнийг фотодетекторын хувьд худалдагчийн нүдээр харж болно.

Алхам 10: Өрөмдлөг хийх

Энэ бол ПХБ -ийн зориулалттай хийсэн загвар бөгөөд үүнийг жижиг дремел чиглүүлэгчийн хутга болон хэрэглэлийн хутгаар хайчилж авав. Миний энэ самбарыг бүтээсэн нь хэд хэдэн шалтгааны улмаас алдаатай болсон. Хоёр дахь бүтээн байгуулалтынхаа сурч мэдсэн зүйл бол хамгийн бага хэмжээнээс хэтрүүлж, дээрх зурган дээр хар шугам зурсан газраа хасах явдал байв. Чип дээр холбогдоогүй зүү байдаг бөгөөд энэ нь өөр дэвсгэрт холбогдоогүй боловч чипийг самбар дээр хадгалахад тусалдаг. Би резисторын цоорхойг нэмж хийсэн бөгөөд үүнийг резисторыг хажууд нь байрлуулж, нүхийг нь нүхэнд оруулав.

Алхам 11: Бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг байрлуулах

Энэ хэсэг нь жаахан төвөгтэй юм. Би энд фотодетекторын чиглэлийг цагаанаар тэмдэглэсэн. Би чип дээрх зүү бүрийн ёроолд жаахан гагнуур хийж, хэлхээний самбар дээр бага зэрэг гагнуур хийж, дараа нь самбар дээр гагнуурыг халаахад би чипээ байрлуулав. Та үүнийг хэт халаахыг хүсэхгүй байна, гэхдээ хэрэв самбар дээрх гагнуур нь шингэн байвал хангалттай гагнууртай бол энэ нь чиптэй маш хурдан холбогдох ёстой. Та мөн 100 кОм эсэргүүцэл бүхий 3 зүү толгойг самбарын нөгөө талд гагнах хэрэгтэй.

Алхам 12: Цэвэрлэх, шалгах

Дараа нь дремелийн хэрэгслийг ашиглан хавтангийн арын хэсэгт байрлах резистор залгуурын эргэн тойронд байгаа зэсийг хайчилж ав (резисторыг богиносгохгүйн тулд). Үүний дараа мультиметрийг тасралтгүй ашиглах горимд гагнуурын явцад ул мөр үлдээгүй эсэхийг шалгаарай. Эцсийн шалгалтын хувьд фотодиод дээрх мультиметрийн диодын хэмжилтийг ашиглана уу (хэрэв энэ нь танд шинэ технологи бол).

Алхам 13: Удирдах зөвлөл 2 - LED

Хоёрдахь самбарын схемийг энд харуулав. Энэ нь арай илүү хэцүү боловч аз болоход бид сүүлчийнхийг хийхээс дулаарсан.

Алхам 14: Redux -ийг өрөмдөх

Надад төдийлөн таалагдаагүй хэд хэдэн оролдлогын дараа би энэ загвар дээр тогтсон бөгөөд үүнийг өмнөх шигээ dremel чиглүүлэлтийн бит ашиглан өрөмдсөн. Энэ дүрсээс харахад үүнийг хэлэхэд хэцүү боловч нөгөө талаас самбарын хоёр хэсгийн хооронд холболт байдаг (хэлхээнд газардуулга). Энэхүү зүсэлтийн хамгийн чухал хэсэг бол LED чип суух уулзвар юм. LED чип дээрх холболтууд хоорондоо маш ойрхон тул энэ хөндлөвч загвар нь маш жижиг байх ёстой.

Алхам 15: Виасыг гагнах

LED чипний эсрэг талын хоёр буланг хоёуланг нь холбох шаардлагатай тул бид тэдгээрийг холбохын тулд самбарын ар талыг ашиглах хэрэгтэй. Самбарын нэг талыг нөгөө талдаа цахилгаанаар холбоход үүнийг "дамжуулах" гэж нэрлэдэг. Самбар дээр виас хийхийн тулд би дээр тэмдэглэсэн хоёр хэсэгт нүх өрөмдсөн. Эндээс би өмнөх самбар дээрх резисторын үзүүрийг нүхэнд хийж, хоёр талаас нь гагнав. Би аль болох илүүдэл утсыг тасалж, тасралтгүй байдлын шалгалтыг хийснээр эдгээр хоёр талбайн хооронд бараг тэг эсэргүүцэл байгааг олж мэдэв. Сүүлийн самбараас ялгаатай нь энэ холбоосыг ар талд нь тайлбарлах шаардлагагүй болно, учир нь бид тэдгээрийг холбохыг хүсч байна.

Алхам 16: LED чипийг гагнах

LED чипийг гагнахын тулд фотодиодтой ижил процедурыг хийж, зүү тус бүрт болон гадаргуу дээр гагнуур нэмж оруулаарай. Хэсгийн чиг баримжаа нь зөв байх нь хэцүү бөгөөд би холхивч авахын тулд өгөгдлийн хүснэгтийг дагаж мөрдөхийг зөвлөж байна. Чипийн доод талд "pin one" нь арай өөр дэвсгэртэй бөгөөд үлдсэн тоонууд нь чипийн эргэн тойронд үргэлжилнэ. Аль цэг дээр ямар тоо хавсаргахыг би тэмдэглэсэн. Үүнийг гагнаж дууссаны дараа мультиметр дээрх диодын туршилтын тохиргоог ашиглан хоёр талыг нь зөв бэхэлсэн эсэхийг шалгах хэрэгтэй. Энэ нь мультиметрийг холбоход бага зэрэг асах тул аль LED нь улаан болохыг харуулах болно.

Алхам 17: Үлдсэн бүрэлдэхүүн хэсгүүд

Дараа нь резистор ба 3 зүү толгой дээрх гагнуур. Хэрэв та LED чипийг өмнөх алхамдаа 180 ° эргүүлсэн бол та үргэлжлүүлэхэд бэлэн байна. Резисторыг өмсөхдөө 150Ω эсэргүүцэл нь улаан тал руу, нөгөө тал нь 180Ω байна.

Алхам 18: Дуусгах, шалгах

Цахилгаан дамжуулагчийг богиносгохоос зайлсхийхийн тулд арын хэсэгт резисторыг өмнөх шиг нь хайчилж ав. Самбарыг хайчилж аваад мультиметр дээр тасралтгүй шалгах төхөөрөмж ашиглан хамгийн сүүлчийн удаа цэвэрлээрэй.

Алхам 19: Самбаруудыг "савлах"

Гагнуурын ажлыг маш сайн хийсний дараа би оксиметрийг ашиглаж байх үед эд ангиудыг юу ч тогшуулахгүй байхыг хүсч байсан тул хавтангуудыг "савлах "аар шийдсэн. Цахилгаан дамжуулагч бус зүйлийн давхаргыг нэмснээр бүх бүрэлдэхүүн хэсгүүд илүү сайн байрандаа үлдэх бөгөөд оксиметрийг тэгш гадаргуутай болгоно. Би хэвтэж байсан хэдэн зүйлээ туршиж үзсэн бөгөөд энэ үйлдвэрлэлийн бат бөх наалдамхай сайн ажилласан. Би ар талыг нь таглаад хэдэн цагийн турш суухаас эхлэв.

Алхам 20: Савыг үргэлжлүүлэв

Доод талыг нь бэхжүүлсний дараа хавтангуудыг эргүүлж, дээд хэсгийг нь бүрхэнэ. Энэ нь бараг ил тод наалдамхай зүйл байсан ч би фотодетектор болон LED -ийг задгай байлгахыг хүссэн тул бүгдийг хамрахаасаа өмнө хоёуланг нь цахилгаан соронзон хальсны жижиг хэсгүүдээр хучиж, хэдхэн цагийн дараа хутгаар хутган дээрээс нь наалдсан цаасыг сайтар арилгав. эдгээрийг аваад соронзон хальсыг авав. Тэднийг задгай байлгах шаардлагагүй байж магадгүй, гэхдээ хэрэв та зүгээр л таглахаар шийдсэн бол агаарын бөмбөлөгөөс зайлсхийх хэрэгтэй. Гялтганасан гадаргуу нь илүү тохь тухтай болж, эд ангиудад илүү их хамгаалалт өгөх тул хүссэн хэмжээгээрээ цавуу түрхэх нь зүгээр юм. Учир нь хатаах хүртэл хэсэг хугацаанд байлгаарай.

Алхам 21: Утас барих

Миний гар дээр зөвхөн утастай утас байсан тул би хэдэн эрэгтэй 3 зүү бүхий толгой ашиглан зарим кабель хийхээр шийдсэн. Хэрэв танд гар байгаа бол гагнахгүйгээр хатуу хэмжигч утсыг ашиглах нь илүү хялбар болно. Энэ нь утсыг хооронд нь мушгихад тусалдаг, учир нь энэ нь эвдрэхээс сэргийлж, ерөнхийдөө цэвэрхэн харагддаг. Утас бүрийг толгой дээрх зүүгээр гагнана уу, хэрэв танд байгаа бол би утас бүрийг бага зэрэг халуунаар бүрэх болно. Толгойг нөгөө талд холбохдоо утсыг ижил дарааллаар байрлуулсан эсэхийг шалгаарай.

Алхам 22: Утасны холболтыг шалгах

Би эдгээр хавтанг кабельд холбох аргаасаа болж хэзээ ч буруу холбоогүй гэдгээ батлахыг хүссэн тул холболтыг будгийн маркераар өнгөөр кодлосон. Энд ямар зүү ямар холболт, миний өнгөний кодчилол хэрхэн ажилладагийг эндээс харж болно.

Алхам 23: Хашлага хийх

Оксиметрийн хашлага нь би L200 хөөсөнцөр, PVC хоолойгоор хийсэн, гэхдээ та өөрт байгаа хөөс ба хуванцарыг ашиглаж болно. PVC нь маш сайн ажилладаг, учир нь энэ нь бидний хүссэн хэлбэртэй байна.

Алхам 24: PVC ба дулааны буу

Дулаан бууг PVC дээр хэлбэржүүлэхэд ашиглах нь энгийн боловч зарим дадлага шаарддаг. PVC -д чөлөөтэй нугалж эхлэх хүртэл дулаан түрхэхэд л хангалттай. Халуун байхад та хүссэн хэлбэрээрээ нугалж болно. Самбараас арай өргөн PVC хоолойн хэсгээс эхэл. Нэг талыг нь хайчилж аваад дараа нь бага зэрэг халаана. Халуун байхад PVC -ийг маневрлахын тулд танд хэдэн бээлий эсвэл модон блок хэрэгтэй болно.

Алхам 25: Хуванцарыг хэлбэржүүлэх

Гогцоог нугалж байхдаа илүүдэл PVC -ийг хайчилж ав. Бүрэн нугалахаасаа өмнө хутга эсвэл дремелийн багаж ашиглан нэг талын ховил, эсрэг талын ирмэгийг хайчилж ав. Энэхүү салаа хэлбэр нь гогцоог цаашид хаах боломжийг танд олгоно. Энэ нь бас оксиметрийг нээж хуруугаараа тавихын тулд шүүрч авах боломжийг танд олгоно. Одоогийн байдлаар битүүмжлэлийн талаар санаа зовох хэрэггүй, учир нь та хөөс, хавтанг оруулсны дараа ямар мэдрэмж төрж байгааг харахыг хүсч байна.

Алхам 26: арай зөөлөн зүйл

Дараа нь хөөсөнцөрийг PVC -ийнхээ өргөн, дотор талын гогцоог бүрэн ороосон уртаар хайчилж ав.

Алхам 27: Удирдах зөвлөл

Самбарыг хуруугаараа ухахгүйн тулд хөөс рүү нь оруулах нь чухал юм. Самбаруудын хэлбэрийг хөөсөөр хайчилж, хайч ашиглан материалыг ухаж ав. Толгойн эргэн тойрон дахь хэсгийг бүхэлд нь цэвэрлэхийн оронд хажуугийн холбогч дээр хэд хэдэн ангархай гарч ирэх боловч хөөсний доор бага зэрэг байгаарай. Энэ үед та хавтан, хөөсөнцөрийг PVC -д хийж, жинхэнэ PVC -тэй, дараа нь хуруугаараа тохирох эсэхийг шалгаж болно. Хэрэв та үүнийг хийснээр цусны эргэлт алдагдаж эхлэх юм бол та халаалтын бууг дахин ашиглаж хаалтыг онгойлгох хэрэгтэй болно.

Алхам 28: Хөөс рүү орох самбар

Бид одоо бүгдийг нэгтгэж эхлэх болно! Эхлэхийн тулд хөөсөөр хийсэн нүхэндээ эпокси/цавуу шидээд жижиг байшинд нь тавь. Би өмнө нь хавтанг саванд хийж байсан цавуугаа сайн ажилласан юм шиг санагдсан. Үүнийг үргэлжлүүлэхээсээ өмнө хэдэн цагийн турш суухыг анхаарна уу.

Алхам 29: Хөөсийг хуванцар болгоно

Дараа нь би PVC -ийн дотор талыг ижил цавуугаар доторлоод хөөсийг болгоомжтой хийв. Илүүдэл хэсгийг арчиж, дотор нь хөөс наалдахын тулд ямар нэгэн зүйл тавь. Миний хутга сайн ажилласан бөгөөд энэ нь бат бөх битүүмжлэл авахын тулд хөөсийг PVC -ийн эсрэг түлхэхэд үнэхээр тусалдаг.

Алхам 30: Arduino холболт

Энэ үед бодит мэдрэгч дууссан боловч мэдээж бид үүнийг ямар нэгэн зүйлд ашиглахыг хүсч байна. Arduino -тэй холбогдоход тийм ч их зүйл байхгүй, гэхдээ арагш нь утсаа залгахгүй байх нь маш чухал юм, эс тэгвээс та самбар дээрх эд зүйлсийг гэмтээх магадлалтай. Хэлхээг холбохдоо цахилгаан унтарсан эсэхийг шалгаарай (Энэ бол асуудал гарахаас зайлсхийх хамгийн найдвартай арга юм).

Алхам 31: Үлдсэн резистор ба конденсатор

Arduino руу утас холбох талаархи цөөн хэдэн тэмдэглэл:

• Сигналаас газар хүртэлх конденсатор нь дуу чимээг гайхшруулдаг. Надад өргөн сонголт байгаагүй тул би "аавын хогийн сав" -ыг ашигласан боловч хэрвээ танд олон янз байдал байгаа бол 47nF буюу түүнээс бага хэмжээтэй зүйлийг худалдаж аваарай. Үгүй бол та улаан болон IR LED хооронд хурдан шилжих боломжгүй байж магадгүй юм.
• Фотодетектор кабельд орох резистор нь аюулгүй байдлын асуудал юм. Энэ нь шаардлагагүй, гэхдээ би талхны самбартай харьцахдаа санамсаргүйгээр ямар нэг зүйлийг богиносгож, төслийг бүхэлд нь бодоод байх вий гэж айж байсан. Энэ нь осол болгоныг хамрахгүй, гэхдээ арай илүү оюун ухаантай болоход л тусалдаг.

Алхам 32: LED гүйдлийг шалгах

Эдгээрийг оруулсны дараа амметрийн горим дээрх мультиметр ашиглан улаан болон IR LED -ээр дамжих гүйдлийг шалгана уу. Энд байгаа зорилго бол тэд ижил төстэй эсэхийг шалгах явдал юм. Минийх 17 мА орчим байсан.

Алхам 33: Код

Бэлтгэх алхамд дурдсанчлан энэ төхөөрөмжийн кодыг манай GitHub репозитороос олж болно. Зүгээр л:

1. Энэ кодыг "Clone or download"/"Download Zip" дээр дарж татаж авна уу.
2. 7zip эсвэл үүнтэй төстэй програм ашиглан энэ файлыг задалж, энэ файлыг Arduino IDE дээр нээнэ үү.
3. Үүнийг Arduino -д байршуулж, зүү томилолтод заасны дагуу холбоно уу (эсвэл кодыг өөрчилнө үү, гэхдээ та GitHub -аас дахин татаж авах болгондоо үүнийг хийх хэрэгтэй болно).
4. Хэрэв та цуваа дэлгэц дээр сериал гаралтыг харахыг хүсвэл serialDisplay boolean -ийг True болгож өөрчилнө үү. Бусад оролтын хувьсагчдыг кодонд тайлбарласан болно; Одоогийн утга нь бидэнд сайн ажилласан боловч та өөрийн тохиргооны хамгийн оновчтой гүйцэтгэлд хүрэхийн тулд бусадтай туршилт хийж болно.

Алхам 34: Хэлхээ диаграм

Алхам 35: Цаашдын санаа

Бид нэмэхийг хүсч байна (эсвэл манай олон дагалдагчдын нэг нь нэмж оруулах талаар бодож магадгүй юм)

1. Компьютер ашиглан мэдээлэл солилцох Bluetooth холболт
2. SpO2 мэдээллийг авахын тулд Google Home/Amazon төхөөрөмжтэй холбогдох
3. Одоогоор бидэнд харьцуулах лавлагаа байхгүй байгаа тул SpO2 -ийг тооцоолохын тулд илүү нарийвчилсан математик гаргажээ. Бид зүгээр л онлайнаар олсон математикийг ашиглаж байна.
4. Өвчтөний зүрхний цохилтыг SpO2 -тай хамт тооцоолох, мэдээлэх код
5. Интеграл схемийг хэмжилт, математикийн хувьд ашигласнаар бидний гаралтын олон өөрчлөлтийг арилгадаг.