Arduino Nano, MAX30100 болон Bluetooth HC06 ашигладаг импульсийн оксиметрийн төхөөрөмж: 5 алхам

2025 Зохиолч: John Day | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2025-01-23 15:00

Сайн уу найзуудаа, Өнөөдөр бид MAX30100 мэдрэгчийг ашиглан цусан дахь хүчилтөрөгчийн хэмжээ, зүрхний цохилтыг инвазив бус аргаар унших мэдрэх төхөөрөмжийг бүтээх гэж байна.

MAX30100 бол импульсийн оксиметр ба зүрхний цохилтыг хянах мэдрэгчийн 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 үүсвэрүүдээс ажилладаг бөгөөд зогсолтын гүйдэл багатай програм хангамжийн тусламжтайгаар унтрах боломжтой бөгөөд энэ нь цахилгаан хангамжийг үргэлж холболттой байлгах боломжийг олгодог.

Энэ нийтлэлд би Arduino Nano-той холбоотой Bluetooth модулийг HC-06 (боолын горимд ажилладаг) ашиглах болно. Ийм байдлаар бид төхөөрөмжөөс уншсан өгөгдлийг өөр төхөөрөмж эсвэл интернет рүү илгээх боломжтой болно. Анхны саналд өгөгдлийг дүрслэн харуулах зорилгоор мобайл аппликейшн боловсруулсан болно. Гэсэн хэдий ч энэхүү гар утасны Андройд аппликейшнийг энэ нийтлэлд авч үзэхгүй.

Эхэлцгээе!

Алхам 1: Шаардлагатай материал:

Энэхүү туршилтанд ашигласан материалыг доороос харж болно.

• Ардуино Нано
• Жижиг хамгаалалтын самбар
• Утас ба холбогч багц
• Bluetooth модуль HC-06
• Мэдрэгч MAX30100
• LED
• 4.7k Ом хоёр эсэргүүцэл

Алхам 2: MAX30100 утсыг холбоно уу

Нэгдүгээрт, бид MAX30100 -ийг Arduino -той ашиглахын тулд утсаар холбох хэрэгтэй. Энэ алхам дээрх дээрх схем зураг нь утсыг хэрхэн яаж хийх ёстойг харуулах болно.

Үндсэндээ бид мэдрэгч дээр байгаа тээглүүрээр утсыг самнах хэрэгтэй. Содыг үйлдвэрлэхийн тулд холбогч эмэгтэй хэсгийг зайлуулах шаардлагатай болно. Jumper -ийн эрэгтэй хэсгийг Arduino дээр залгахад ашиглах болно.

MAX30100 нь дараах голтой байна.

VIN, SCL, SDA, INT, IRD, RD, GND.

Энэ зорилгоор бид зөвхөн VIN, SCL, SDA, INT, GND оролтыг ашиглах болно.

Зөвлөмж: Содыг хийж дуусгасны дараа содыг хамгаалахын тулд бага зэрэг халуун цавуу оруулах нь сайн байдаг (зураг дээрээс харж болно).

Алхам 3: Bluetooth HC-06 модулийг холбоно уу

Нэмж дурдахад бид Bluetooth HC06 модулийн хувьд ижил зүйлийг хийх хэрэгтэй.

Bluetooth модульд хүлээн авсан бүх мэдээллийг Arduino руу (манай тохиолдолд) цувралаар дамжуулах болно.

Модулийн хүрээ нь bluetooth холбооны стандартыг дагаж мөрддөг бөгөөд энэ нь ойролцоогоор 10 метр юм. Энэ модуль нь зөвхөн боолын горимд ажилладаг, өөр төхөөрөмжүүдийг түүнтэй холбох боломжийг олгодог боловч бусад bluetooth төхөөрөмжтэй холбогдохыг зөвшөөрдөггүй.

Модуль нь 4 голтой (Vcc, GND, RX e TX). RX ба TX нь микроконтроллертой цуваа хэлбэрээр холбогдох боломжийг олгодог.

Гүйцэтгэх явцад самбар дээрх TX ба RX гаралтыг Bluetooth -тэй холболт эсвэл USB -ээр (Arduino -ийг асаах, кодыг ачаалахад ашигладаг) ашиглан нэгэн зэрэг ашиглах замаар зарим асуудлыг илрүүлсэн.

Тиймээс хөгжүүлэлтийн явцад A6 ба A7 тээглүүрүүдийг цуваа холболтыг дуурайх зорилгоор түр ашигласан болно. SoftwareSerial номын санг програм хангамжаар дамжуулан цуваа порт ажиллуулах боломжийг олгодог.

Лавлагаа: Bluetooth зургийн утас нь

Алхам 4: Bluetooth модуль, LED болон Arduino -ийг дагаж төхөөрөмжийн бүтцийг угсрах

Дараагийн алхам бол бүх бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг протобоард дээр байрлуулж, тэдгээрийг зөв холбох явдал юм.

Та үүнийг одоо хүссэнээрээ хийж болно. Хэрэв та Arduino Uno гэх мэт өөр микроконтроллер эсвэл том самбар ашиглахыг хүсвэл үүнийг чөлөөтэй хийгээрэй. Хэмжилт хийх, өгөгдлийг өөр төхөөрөмж рүү илгээх боломжтой авсаархан төхөөрөмжтэй байх шаардлагатай байсан тул би жижиг төхөөрөмж ашигласан.

Эхний алхам: Arduino -ийг цагаан самбар дээр бэхлэх.

Arduino Nano -г протобоардны төв хэсэгт холбоно уу

Хоёрдахь алхам: Bluetooth модулийг Arduino дээр холбох.

Самбарын ард байрлах Bluetooth модулийг холбоод Arduino -ийн утсыг дараах байдлаар холбоно уу

1. Bluetooth -ээс RX нь Arduino дахь TX1 зүү рүү.
2. Bluetooth -ээс Arduino дахь RX0 зүү рүү TX.
3. Bluetooth -аас GND нь Arduino дахь GND (RX0 зүүгээс бусад зүү) хүртэл.
4. Bluetooth -ээс Vcc нь Arduino дахь 5V зүү хүртэл.

Гурав дахь алхам: MAX30100 мэдрэгчийг Arduino -д холбох.

1. MAX30100 -аас Arduino дахь 5V зүү хүртэлх VIN (Bluetooth алхам дээр байгаа шиг).
2. MAX30100 -аас Arduino дахь A5 зүү хүртэлх SCL зүү.
3. MAX30100 -аас Arduino дахь A4 зүү хүртэлх SDA зүү.
4. MAX30100 -аас Arduino дахь A2 зүү хүртэлх INT зүү.
5. MAX30100 -аас Arduino дахь GND зүү хүртэлх GND зүү (VIN ба RST хоорондох зүү).
6. Нэг эсэргүүцэл залгаарай. Нэг хөлөө 5V зүүгээр холбож, Bluetooth -ийг нөгөө хэсгийг A4 зүүгээр холбосон.
7. Хоёрдахь резисторыг залгаарай. Нэг хөл нь 5в зүүгээр холбогдсон, нөгөө нь A5 зүүтэй холбогддог.

Анхаарах зүйл: MAX30100 -ийг зөв ажиллуулахын тулд бид эдгээр эсэргүүцлийг A4 ба A5 зүү рүү татах хэрэгтэй. Үгүй бол бүдэг гэрэл, ихэвчлэн бүрэн ажиллахгүй байх зэрэг мэдрэгчийн эвдрэлийг бид харж болно.

Дөрөв дэх алхам: Ногоон нэмэх нь зүрхний цохилтыг мэдрэгчээр хэмжсэн цагийг яг таг мэдэх боломжийг олгодог.

1. Ногоон туяаны хамгийн жижиг хөлийг (эсвэл өөр өнгийг) GND зүү рүү залгаарай (бид Bluetooth -ийг холбосонтой адил).
2. Нөгөө хэсгийг D2 зүү рүү холбоно уу.

Алхам 5: Манай төхөөрөмжийн угсралтыг дуусгах

Энэ үед бид төхөөрөмжөө угсарсан боловч програмчлаагүй байна. Бид bluetooth модулийг Arduino -тэй холбосон бөгөөд MAX30100 мэдрэгчтэй бөгөөд бүх өгөгдлийн хэмжилтийг хийж, Bluetooth модуль руу илгээдэг бөгөөд энэ нь эргээд өөр төхөөрөмж рүү илгээгддэг.

Энэхүү нийтлэлийн хувьд уг төхөөрөмжийн угсралтыг үзүүлэх зорилготой байв. Дараагийн хэдэн нийтлэлд би Arduino IDE ашиглан төхөөрөмжийг хэрхэн програмчлах талаар авч үзэх болно. Мэдээлэл уншихаас эхлээд Андройд төхөөрөмж дээрээ үзэх хүртэл төхөөрөмж хэрхэн ажиллахыг та энэ зургаас харж болно.

Та өөрийн импульсийн оксиметрийн төхөөрөмжийн хэмжилтийг хямд үнээр хийж дуусгалаа. Дараагийн нийтлэлийг хүлээж байгаарай!: D