ЭКГ дэлгэц ба дууны тусламжтайгаар Arduino зүрхний цохилт: 7 алхам

2024 Зохиолч: John Day | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2024-01-30 11:02

Сайн уу найзуудаа! Миний өмнөх зааварчилгаа "Arduino LIXIE Clock" танд таалагдсан гэж найдаж байна, мөн та шинэ цаг авахад бэлэн байна, ердийн байдлаар би энэ гарын авлагыг алхам алхамаар удирдан чиглүүлэх зорилгоор хийсэн бөгөөд энэ нь "Arduino" хэмээх супер гайхалтай хямд төсөр электрон төслүүдийг хийх болно. Зүрхний импульсийн төхөөрөмж ".

Энэхүү төслийг боловсруулах явцад энэхүү зааварчилгаа нь танд ЭКГ хийх хүсэлтэй байгаа бол танд туслах хамгийн сайн гарын авлага болно гэдэгт итгэлтэй байхыг хичээсэн тул энэхүү зааварчилгаа нь шаардлагатай бичиг баримтыг агуулсан болно гэж найдаж байна.

Энэхүү төсөл нь манай электрон төхөөрөмжийн гадаад төрхийг сайжруулахын тулд JLCPCB -ээс захиалсан захиалгат ПХБ -ийг авсны дараа тусгайлан хийх боломжтой бөгөөд энэ гарын авлагад Arduino зүрхний импульсийн дэлгэцийг хялбархан үүсгэх боломжийг олгодог баримт бичиг, кодууд хангалттай байгаа болно. Бид энэ төслийг ердөө 3 -хан хоногийн дотор хийж, шаардлагатай бүх эд ангиудыг авч, тоног төхөөрөмжийн үйлдвэрлэл, угсралтыг дуусгахад ердөө хоёрхон хоногийн дараа бид төсөлдөө тохирсон кодыг бэлдэж, туршилт, тохируулгыг эхлүүллээ.

Энэхүү зааварчилгаанаас юу сурах вэ:

1. Төслийнхөө функциональ байдлаас хамааран тоног төхөөрөмжийн зөв сонголтыг хийх.
2. Зүрхний импульс мэдрэгчийн технологийг ойлгох.
3. Сонгосон бүх бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг холбохын тулд схемийг бэлтгэ.
4. Төслийн бүх эд ангиудыг угсарна (төхөөрөмжийн хайрцаг ба электрон угсралт).
5. Зүрхний импульсийн төхөөрөмжөө өөрөө эхлүүлээрэй.

Алхам 1: Зүрхний импульсийн мэдрэгч хэрхэн ажилладаг вэ

Википедиад "Электрокардиографи гэдэг нь арьсан дээр байрлуулсан электродыг ашиглан зүрхний цахилгаан үйл ажиллагааны [4] бичлэг болох цахилгаан ба кардиограм (ЭКГ эсвэл ЭКГ [a]) үйлдвэрлэх үйл явц юм. Электродууд нь зүрхний булчингийн деполяризацийн үр дагавар болох жижиг цахилгаан өөрчлөлтийг илрүүлж, дараа нь зүрхний мөчлөг (зүрхний цохилт) бүрт реполяризаци хийдэг."

Манай тохиолдолд бид электрод ашигладаггүй, харин IR мэдрэгч, зүрхний импульсийн мэдрэгч бол биоанагаахын мэдрэгч юм

Энэ нь биеийн байдлыг харуулахын тулд биологийн болон физиологийн зарим хувьсагчдыг ашигладаг гэсэн үг юм.

Хувьсах хэмжигдэхүүнүүдийн тухай ярихдаа бидний мэдрэгч нь аналог гаралттай бөгөөд 0V -аас 5V хүртэл байдаг бөгөөд энэ гаралт нь зүрх хичнээн их цусны урсгал/даралтыг шахах гэж байгааг харуулдаг, гэхдээ энэ мэдрэгч нь цусны урсгалын өөрчлөлтийг хэрхэн хэмждэг вэ!

Мэдрэгч нь таны арьсанд тусгасан IR-диодын хэт улаан туяаны дохиог ашигладаг. Таны арьсан дор цус дамжуулдаг хялгасан судлууд байдаг. Таны зүрх шахах тоолонд цусны урсгал/даралт бага зэрэг нэмэгддэг. Энэ нь хялгасан судсыг бага зэрэг хавдуулдаг бөгөөд үүнээс бага зэрэг дүүрсэн хялгасан судаснууд нь хэт улаан туяаг тусгадаг. Төхөөрөмж дээрх инфра-детектор нь тусгагдсан IR туяаны янз бүрийн түвшинг мэдэрч хэмжсэн дохиог олшруулж, хүчдэлийн дохио болгон хувиргадаг бөгөөд үүнийг Arduino MCU гэх мэт ямар ч микроконтроллер руу илгээж болно.

Алхам 2: CAD ба тоног төхөөрөмжийн эд анги

3D хэвлэсэн хайрцгийн хэсгүүдээс эхлээд би хатуу дизайн програмыг ашиглан дээрх загварыг хийсэн бөгөөд та татаж авах линкээс STL файлуудыг авах боломжтой бөгөөд энэхүү загвар нь төхөөрөмжийг бүтээхэд танд 100% зөвлөж байна, учир нь энэ нь мэдрэгчийн байршилд яг тохирсон болно. OLED дэлгэц.

Дизайныг бэлтгэсний дараа миний эд ангиудыг маш сайн үйлдвэрлэж, ажилд бэлэн боллоо. мөн сүүлийн зурган дээр харж байгаа шиг бид хайрцагны талд цахилгаан холбогч байрлуулах ажлыг бэлтгэсэн.

Алхам 3: Хэлхээ диаграм

Цахилгаан төхөөрөмж рүү шилжихдээ би энэ төсөлд шаардлагатай бүх хэсгийг багтаасан энэхүү схемийг бүтээсэн бөгөөд зүрхний импульсийн мэдрэгчийг ATMega328P MCU -тай холбож, мэдрэгчээс хүлээн авсан хүчдэлийн дохиог OLED дэлгэцээр харуулна. хүчдэлийн сегнал хувьслыг цаг тухайд нь харуулах болно, мөн би зүрхний цохилт бүрийг тэмдэглэхийн тулд дуугаруулагч ашигладаг бөгөөд BBM -ийн статусыг харуулахын тулд RGB LED -ийг ашигладаг. BPM хэвийн байгаа үед LED нь ногоон болж, BPM хэт өндөр байвал LED нь улаан болж хувирдаг.

Алхам 4: ПХБ хийх

JLCPCB -ийн тухай

JLCPCB (Shenzhen JIALICHUANG Electronic Technology Development Co., Ltd.) нь Хятадад ПХБ-ийн хамгийн том прототип үйлдвэрлэгч бөгөөд ПХБ-ийн хурдан загвар, жижиг багц ПХБ үйлдвэрлэлд мэргэшсэн өндөр технологийн үйлдвэрлэгч юм. ПХБ -ийн үйлдвэрлэлд 10 гаруй жил ажилласан туршлагатай JLCPCB нь дотооддоо болон гадаадад 200,000 гаруй үйлчлүүлэгчтэй бөгөөд ПХБ -ийн прототип хийх 8000 гаруй онлайн захиалга, ПХБ -ийн цөөн тоогоор үйлдвэрлэдэг. Жилийн үйлдвэрлэлийн хүчин чадал нь 200,000 кв. төрөл бүрийн 1, 2, олон давхаргат ПХБ-ийн хувьд. JLC бол том хэмжээтэй, худгийн тоног төхөөрөмж, хатуу удирдлага, дээд зэргийн чанартай мэргэжлийн ПХБ үйлдвэрлэгч юм.

Ярьж буй электрон бараа

Хэлхээ диаграмыг хийсний дараа би үүнийг ПХБ -ийн загвар болгон өөрчилсөн бөгөөд одоо надад хэрэгтэй байгаа зүйл бол ПХБ -ээ үйлдвэрлэх явдал юм. Би хэд хэдэн товшилт хийсний дараа хамгийн сайн ПХБ үйлдвэрлэх үйлчилгээ авахын тулд хамгийн сайн ПХБ нийлүүлэгч рүү шилжсэн. миний дизайны GERBER файлуудыг байршуулсан бөгөөд би ПХБ -ийн зузаан, тоо хэмжээ гэх мэт зарим параметрүүдийг тохируулсан бөгөөд энэ удаа бид ПХБ -ийн зүрхний хэлбэрт тохирсон улаан өнгийг ашиглах болно. Дор хаяж 4 хоногийн дараа ПХБ авахын тулд та дор хаяж 2 доллар төлөх шаардлагатай болно, энэ удаад JLCPCB -ийн талаар анзаарсан зүйл бол "цэнэггүй ПХБ -ийн өнгө" бөгөөд энэ нь таны сонгосон ПХБ -ийн өнгөний хувьд ердөө 2 доллар төлнө гэсэн үг юм..

Холбогдох татаж авах файлууд

Дээрх зургуудаас харахад ПХБ нь маш сайн үйлдвэрлэгдсэн бөгөөд миний үндсэн самбар болон бүх шошгон дээр хийсэн ПХБ -ийн загвар надад байгаа бөгөөд гагнуурын үе шатанд намайг чиглүүлэх лого байдаг. Хэрэв та ижил хэлхээний загварыг захиалахыг хүсч байвал доорхи татаж авах линкээс энэ хэлхээний Gerber файлыг татаж авах боломжтой.

Алхам 5: Найрлага

Цахим эд ангиудыг гагнахаас өмнө манай төслийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн жагсаалтыг авч үзье, ингэснээр бидэнд хэрэгтэй болно.

★ ☆ ★ Шаардлагатай бүрэлдэхүүн хэсгүүд ★ ☆ ★

- Бидний JLCPCB-ээс захиалдаг ПХБ- Arduino Uno:

- 330Ohm эсэргүүцэл:

- 16 МГц кварцын осциллятор:

- Зүрхний цохилтын мэдрэгч:

- Buzzer:

- OLED дэлгэц:

- RGB LED:

Алхам 6: Цахим угсралт

Одоо бүх зүйл бэлэн болсон тул бид электрон бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг ПХБ -д гагнах ажлыг эхлүүлье, ингэснээр бидэнд гагнуурын төмөр, гагнуурын гол утас, SMD эд ангиудад зориулсан SMD дахин боловсруулах станц хэрэгтэй болно.

Юуны өмнө аюулгүй байдал

Гагнуурын төмөр

Гагнуурын төмрийн элементэд хэзээ ч хүрч болохгүй ….400 ° C!

Халаах утсыг хясаа эсвэл хавчаараар барь.

Ашиглахгүй байгаа үед гагнуурын төмрийг зогсож байгаарай.

Үүнийг ажлын ширээн дээр хэзээ ч бүү тавь.

Хэрэглээгүй үед төхөөрөмжийг унтрааж, цахилгаанаас нь салга.

Таны харж байгаагаар энэхүү ПХБ -ийг ашиглах нь маш өндөр чанартай бөгөөд бүрэлдэхүүн хэсэг бүрийг гагнах явцад танд чиглүүлэх шошгыг мартаж болохгүй, учир нь та торгоны дээд давхаргад бүрэлдэхүүн хэсэг бүрийн шошгыг байрлуулахыг харуулсан шошгыг олох болно. самбар нь ингэснээр та ямар ч гагнуурын алдаа гаргахгүй гэдэгт 100% итгэлтэй байх болно. Би бүрэлдэхүүн хэсэг бүрийг байрлуулахдаа гагнасан бөгөөд ПХБ -ийн хоёр талыг ашиглан электрон эд ангиудыг гагнах боломжтой болно.

Алхам 7: Програм хангамжийн хэсэг ба туршилт

Одоо бидэнд хэрэгтэй бүх зүйл бол програм хангамж, би та бүхэнд зориулж энэхүү Arduino кодыг хийсэн бөгөөд та үүнийг доорх линкээс үнэгүй авах боломжтой, кодыг маш сайн тайлбарласан байгаа тул та үүнийг ойлгож, өөрийн хэрэгцээнд нийцүүлэн тохируулах боломжтой болно. Кодыг ATmega328 MCU руу оруулахын тулд бидэнд Arduino Uno самбар хэрэгтэй бөгөөд дараа нь бид MCU -ийг аваад самбар дээрх залгуурт нь байрлуулна.

Төхөөрөмжийг асаахын тулд бидэнд гадны 5в хүчдэлийн адаптер хэрэгтэй бөгөөд бидний харж байгаагаар төхөөрөмж нь цохилтыг минутанд харуулдаг бөгөөд энэ нь биеийн төлөв байдлыг харуулсан RGB LED -ийг марталгүй OLED дэлгэц дээр дүрсэлсэн зүрхний импульсийн графикийг харуулдаг. бас.

Энэхүү төслийг хийх нь маш хялбар бөгөөд OLED дэлгэцээр хийсэн гайхалтай төсөл бөгөөд энэ нь биоанагаахын хэрэгслүүдийг эхлүүлэх хамгийн сайн сонголт байж болох ч цөцгийн тосыг илүү их болгохын тулд бусад сайжруулалтыг хийх болно, тиймээс би хүлээх болно. сайжруулах талаар санал хүсэлтээ өгөх болно.