Arduino -hartklop met EKG -skerm en klank: 7 stappe

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:25

Hallo ouens! Ek hoop dat u alreeds my vorige instruksies "Arduino LIXIE Clock" geniet het, en dat u gereed is vir 'n nuwe een; soos gewoonlik het ek hierdie tutoriaal gemaak om u stap vir stap te begelei terwyl u hierdie soort ongelooflike goedkoop elektroniese projekte maak, die "Arduino" Hartpulsapparaat ".

Tydens die opstel van hierdie projek het ons probeer om seker te maak dat hierdie instruksies die beste gids vir u sal wees om u te help as u u eie EKG wil maak, daarom hoop ons dat die instruksies die nodige dokumente bevat.

Hierdie projek is so handig om spesiaal te maak nadat u die pasgemaakte PCB gekry het wat ons by JLCPCB bestel het om die voorkoms van ons elektroniese toestel te verbeter, en daar is ook genoeg dokumente en kodes in hierdie gids sodat u maklik u Arduino Heart -polsskerm kan skep. Ons het hierdie projek slegs in drie dae gedoen, slegs twee dae om al die benodigde onderdele te kry en die hardeware en die montering af te handel, dan het ons die kode voorberei wat by ons projek pas, en begin met die toetsing en aanpassing.

Wat u uit hierdie instruksies sal leer:

1. Afhangende van die funksies daarvan, maak u die regte hardeware -keuse vir u projek.
2. Verstaan die hartpuls sensor tegnologie.
3. Berei die kringdiagram voor om al die gekose komponente aan te sluit.
4. Monteer al die projekonderdele (apparaatkas en elektroniese samestelling)..
5. Begin u eie hartpulsapparaat.

Stap 1: Hoe werk die hartpulsensor

Soos gedefinieer op Wikipedia "Elektrokardiografie is die proses om 'n elektrokardiogram (EKG of EKG [a]) op te stel, 'n opname - 'n grafiek van spanning versus tyd - van die elektriese aktiwiteit van die hart [4] met behulp van elektrodes wat op die vel geplaas is. elektrodes bespeur die klein elektriese veranderinge wat die gevolg is van depolarisasie van die hartspiere, gevolg deur repolarisasie tydens elke hartsiklus (hartklop)."

In ons geval gebruik ons nie elektrodes nie, maar IR -sensor, 'n hartpuls sensor is 'n biomediese sensor

beteken dat dit 'n paar biologiese en fisiologiese veranderlikes gebruik om die status van die liggaam aan te dui.

As ons oor veranderlikes praat, het ons sensor 'n analoog uitset wat van 0V tot 5V gaan, en hierdie uitset dui aan hoeveel bloedvloei/druk die hart gaan pomp, maar hoe meet hierdie sensor hierdie bloedvloeiveranderings?

Die sensor gebruik 'n infrarooi sein van 'n IR-diode wat op u vel geprojekteer word. Net onder jou vel is daar kapillêre wat bloed dra. Elke keer as u hart pomp, is daar 'n klein toename in bloedvloei/druk. Dit swel die kapillêre effens op, en net dan weerspieël hierdie effens meer gevulde kapillêre meer infrarooi. Die Infra-detektor op die toestel bespeur die verskillende weerspieëlde IR-vlakke en versterk die gemete sein en omskep dit in 'n interpreteerbare spanningssein wat na enige mikrobeheerder soos die Arduino MCU gestuur kan word.

Stap 2: CAD en hardeware onderdele

Met die onderdele van die 3D -gedrukte boks, het ek die ontwerp hierbo gemaak met behulp van solidworks -sagteware, en u kan die STL -lêers van die aflaai -skakel af kry. die OLED -skerm.

Nadat ek die ontwerp voorberei het, het ek my onderdele baie goed vervaardig en gereed vir die aksie. en soos u op die laaste foto kan sien, het ons die plasing van die aansluiting aan die boks voorberei.

Stap 3: Kringdiagram

Met die oorgang na die elektronika, het ek hierdie stroombaandiagram gemaak wat al die nodige onderdele bevat vir hierdie projek. Ek verbind die hartpulsensor met my ATMega328P MCU en ek gee die spanningsignaal wat van die sensor ontvang word, via 'n OLED -skerm, die plot sal mettertyd die spanningsegnale evolusie toon en ek gebruik ook 'n zoemer om elke hartklop te merk; 'n RGB -LED word ook in hierdie projek gebruik om die BPM -status aan te dui, dus as die BPM te laag is, "minder as 60 BOM" word geel, as die BPM in orde is, word die LED groen en as die BPM te hoog is, word die LED rooi.

Stap 4: PCB maak

Oor JLCPCB

JLCPCB (Shenzhen JIALICHUANG Electronic Technology Development Co, Ltd), is die grootste PCB-prototipe-onderneming in China en 'n hoëtegnologiese vervaardiger wat spesialiseer in 'n vinnige PCB-prototipe en 'n klein groepie PCB-produksie. Met meer as 10 jaar ervaring in PCB -vervaardiging, het JLCPCB meer as 200 000 kliënte tuis en in die buiteland, met meer as 8 000 aanlynbestellings van PCB -prototipes en 'n klein hoeveelheid PCB -produksie per dag. Die jaarlikse produksievermoë is 200 000 vierkante meter vir verskillende 1-laags, 2-laags of meer-laag PCB's. JLC is 'n professionele PCB -vervaardiger met groot skaal, goed toerusting, streng bestuur en uitstekende kwaliteit.

Praat elektronika

Nadat ek die stroombaan -diagram gemaak het, het ek dit omskep in 'n pasgemaakte PCB -ontwerp, en alles wat ek nou nodig het, is om my PCB te vervaardig; sekerlik het ek na die beste PCB -verskaffer na JLCPCB verhuis om die beste PCB -vervaardigingsdiens te kry, na 'n paar kliks. het die toepaslike GERBER -lêers van my ontwerp opgelaai en ek stel 'n paar parameters, soos die kleur en hoeveelheid van die PCB, en hierdie keer gebruik ons die rooi kleur wat pas by die hartvormige ontwerp van ons PCB; dan moet u ten minste net 2 dollar betaal om slegs die PCB na vier dae te kry; wat ek hierdie keer opgemerk het oor JLCPCB, is die 'ongebruikte PCB -kleur', dit beteken dat u slegs 2 USD sal betaal vir enige PCB -kleur wat u kies.

Verwante aflaai lêers

Soos u op die foto's hierbo kan sien, is die PCB baie goed vervaardig en ek het dieselfde PCB -ontwerp wat ons vir ons hoofbord en al die etikette gemaak het, en daar is logo's om my te lei tydens die soldeerstappe. U kan ook die Gerber -lêer vir hierdie kring aflaai vanaf die aflaai skakel hieronder as u 'n bestelling vir dieselfde kring ontwerp wil plaas.

Stap 5: Bestanddele

Voordat ons begin met die soldeer van die elektroniese onderdele, kyk ons na die lys met komponente vir ons projek, sodat ons nodig het:

★ ☆ ★ Die nodige komponente ★ ☆ ★

- Die PCB wat ons bestel by JLCPCB- Arduino Uno:

- Weerstands van 330 Ohm:

- 16 MHz kwarts ossillator:

- Die hartpuls -sensor:

- Gonser:

- OLED -skerm:

- RGB LED:

Stap 6: Elektroniese samestelling

Nou is alles gereed, laat ons begin om ons elektroniese komponente aan die PCB te soldeer, en ons benodig 'n soldeerbout en 'n soldeerkerndraad en 'n SMD -herwerkstasie vir SMD -komponente.

Veiligheid eerste

Soldeerbout

Raak nooit die element van die soldeerbout aan nie …. 400 ° C!

Hou drade vas wat met 'n pincet of klampe verhit moet word.

Plaas die soldeerbout altyd op sy standaard wanneer dit nie gebruik word nie.

Moet dit nooit op die werkbank neersit nie.

Skakel die toestel af en trek die stekker uit die stekker as dit nie gebruik word nie.

Soos u kan sien, is die gebruik van hierdie PCB so maklik as gevolg van die vervaardiging van baie hoë gehalte en sonder om die etikette te vergeet wat u sal lei terwyl u elke komponent soldeer, omdat u op die boonste sylaag 'n etiket van elke komponent sal aantoon wat die plasing daarvan aandui op die bord en op hierdie manier is u 100% seker dat u geen soldeerfoute sal maak nie.

Stap 7: sagteware onderdeel en toets

Al wat ons nou nodig het, is die sagteware; ek het hierdie Arduino -kode vir u gemaak, en u kan dit gratis kry via die onderstaande skakel. ons het die Arduino Uno -bord nodig om die kode in ons ATmega328 MCU op te laai, dan neem ons die MCU en plaas dit in die sok op die bord.

Ons benodig 'n eksterne 5V -stroomadapter om die toestel aan te skakel, en hier is die toestel, wat die slae per minuut vertoon, en dit toon die hartpulsgrafiek op die OLED -skerm sonder om hierdie RGB -LED wat die liggaamstatus aandui, te vergeet ook.

Hierdie projek is so maklik om te maak en 'n wonderlike projek, veral met die OLED -skerm, wat u die beste keuse kan wees om met die vervaardiging van biomediese toestelle te begin, maar nog steeds 'n paar ander verbeterings om dit meer botter te maak, daarom sal ek wag vir u voorstelle om dit te verbeter.