Arduino -hjerterytme med EKG -display og lyd: 7 trin

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:27

Hej gutter! Jeg håber, at du allerede har nydt mit tidligere instruerbare "Arduino LIXIE -ur", og du er klar til et nyt, som sædvanlig lavede jeg denne vejledning til at guide dig trin for trin, mens du lavede denne form for super fantastiske billige elektroniske projekter, som er "Arduino Hjertepulsapparat ".

Under udarbejdelsen af dette projekt forsøgte vi at sikre, at denne instruktive vil være den bedste vejledning for dig for at hjælpe dig, hvis du vil lave dit eget EKG, så vi håber, at denne instruktør indeholder de nødvendige dokumenter.

Dette projekt er så praktisk at lave specielt efter at have fået det tilpassede printkort, som vi har bestilt fra JLCPCB for at forbedre udseendet af vores elektroniske enhed, og der er også nok dokumenter og koder i denne vejledning, så du nemt kan oprette dit Arduino Heart pulsdisplay. Vi har kun lavet dette projekt på kun 3 dage, kun to dage for at få alle de nødvendige dele og afslutte hardwarefremstillingen og samlingen, så har vi udarbejdet koden, der passer til vores projekt og starter testen og justeringen.

Hvad du vil lære af dette instruerbare:

1. At foretage det rigtige hardware -valg til dit projekt afhængigt af dets funktioner.
2. Forstå hjertepulssensorteknologien.
3. Forbered kredsløbsdiagrammet for at forbinde alle de valgte komponenter.
4. Saml alle projektdele (enhedsboks og elektronisk samling)..
5. Start din egen hjertepulsapparat.

Trin 1: Sådan fungerer hjertepulssensoren

Som defineret på Wikipedia "Elektrokardiografi er processen med at producere et elektrokardiogram (EKG eller EKG [a]), en registrering - en graf over spænding versus tid - af hjertets elektriske aktivitet [4] ved hjælp af elektroder placeret på huden. Disse elektroder registrerer de små elektriske ændringer, der er en konsekvens af depolarisering af hjertemuskler efterfulgt af repolarisering under hver hjertecyklus (hjerteslag)."

I vores tilfælde bruger vi ikke elektroder, men IR -sensor, en hjertepuls sensor er en biomedicinsk sensor, som

betyder, at den bruger nogle biologiske og fysiologiske variabler til at angive kroppens status.

Når vi taler om variabler, har vores sensor en analog udgang, der går fra 0V til 5V, og denne output angiver, hvor meget blodgennemstrømning/tryk hjertet er ved at pumpe, men hvordan måler denne sensor disse blodgennemstrømningsændringer!

Sensoren bruger et infrarødt signal fra en IR-diode, der projiceres på din hud. Lige under din hud er der kapillærer, der transporterer blod. Hver gang dit hjerte pumper, er der en lille stigning i blodgennemstrømning/tryk. Dette svulmer kapillærerne lidt op, og netop da afspejler disse lidt mere fyldte kapillærer mere infrarød. Infra-detektoren på enheden registrerer de forskellige reflekterede IR-niveauer og forstærker det målte signal og konverterer det til et fortolkeligt spændingssignal, som kunne sendes til enhver mikrokontroller som Arduino MCU.

Trin 2: CAD- og hardwaredele

Fra og med de 3D -trykte boksdele lavede jeg ovenstående design ved hjælp af solidworks -software, og du kan få STL -filerne fra downloadlinket, dette design anbefales 100% til at hjælpe dig med at lave din enhed, da den passer til den nøjagtige placering til sensoren og OLED -displayet.

Efter at have forberedt designet har jeg fået mine dele meget godt fremstillet og klar til handlingen. og som du kan se på det sidste foto, forberedte vi placeringen af strømstik på boksesiden.

Trin 3: Kredsløbsdiagram

Ved at gå til elektronikken har jeg oprettet dette kredsløbsdiagram, der indeholder alle de nødvendige dele, der kræves til dette projekt. Jeg forbinder hjertepulsføleren til min ATMega328P MCU, og jeg viser spændingssignalet, der modtages fra sensoren via et OLED -display, plottet vil vise spændingsegnaludviklingen til tiden, og jeg bruger også en summer til at markere hvert hjerteslag, en RGB LED bruges også i dette projekt til at angive BPM -status, så når BPM er for lav "mindre end 60 BOM", vil LED'en bliver gul, når BPM er OK, lyser LED'en grønt, og når BPM er for høj, bliver LED'en rød.

Trin 4: PCB Making

Om JLCPCB

JLCPCB (Shenzhen JIALICHUANG Electronic Technology Development Co., Ltd.), er den største PCB-prototypevirksomhed i Kina og en højteknologisk producent med speciale i hurtig PCB-prototype og produktion af små partier. Med over 10 års erfaring inden for PCB -fremstilling har JLCPCB mere end 200.000 kunder i ind- og udland med over 8.000 online -ordrer af PCB -prototyper og PCB -produktion i små mængder pr. Dag. Den årlige produktionskapacitet er 200.000 kvm. til forskellige 1-lags, 2-lags eller flerlags PCB'er. JLC er en professionel PCB -producent med stort udstyr, brøndudstyr, streng forvaltning og overlegen kvalitet.

Taler elektronik

Efter at have lavet kredsløbsdiagrammet omdannede jeg det til et tilpasset PCB -design, og alt hvad jeg har brug for nu er at producere mit PCB, jeg flyttede helt sikkert til JLCPCB den bedste PCB -leverandør for at få den bedste PCB -fremstillingstjeneste, efter nogle enkle klik jeg har uploadet de relevante GERBER -filer i mit design, og jeg har angivet nogle parametre som farve og mængde på printkortets tykkelse, og denne gang vil vi bruge den røde farve, der passer til vores PCB's hjerteformdesign; så skal du i det mindste bare betale 2 Dollars for at få PCB'et efter kun fire dage, hvad jeg har bemærket om JLCPCB denne gang er "uden beregning PCB -farve" det betyder, at du kun betaler 2 USD for enhver PCB -farve, du vælger.

Relaterede downloadfiler

Som du kan se på billederne ovenfor, er PCB meget godt fremstillet, og jeg har det samme PCB -design, som vi har lavet til vores hovedkort og alle etiketterne, logoer er der til at guide mig under lodningstrinnene. Du kan også downloade Gerber -filen til dette kredsløb fra downloadlinket herunder, hvis du vil afgive en ordre til det samme kredsløbdesign.

Trin 5: Ingredienser

Inden vi begynder at lodde de elektroniske dele, lad os gennemgå komponentlisten til vores projekt, så vi får brug for:

★ ☆ ★ De nødvendige komponenter ★ ☆ ★

- PCB, som vi bestiller fra JLCPCB- Arduino Uno:

- 330Ohm modstande:

- 16 MHz kvartsoscillator:

- HeartPulse -sensoren:

- summer:

- OLED -skærm:

- RGB LED:

Trin 6: Elektronisk samling

Nu er alt klar, så lad os begynde at lodde vores elektroniske komponenter til printkortet, og for at gøre det har vi brug for et loddejern og en loddekernetråd og en SMD -omarbejdningsstation til SMD -komponenter.

Sikkerhed først

Loddekolbe

Rør aldrig ved loddejernets element …. 400 ° C!

Hold ledninger, der skal opvarmes med pincet eller klemmer.

Stil altid loddejernet tilbage på stativet, når det ikke er i brug.

Læg den aldrig på arbejdsbordet.

Sluk for enheden, og tag stikket ud, når den ikke er i brug.

Som du kan se, er det så let at bruge dette printkort på grund af dets meget høje kvalitetsfremstilling og uden at glemme etiketterne, der vil guide jer, mens de loddes hver komponent, fordi du på det øverste silkelag finder en etiket af hver komponent, der angiver dens placering på bordet og på denne måde vil du være 100% sikker på, at du ikke laver loddefejl. Jeg har loddet hver komponent til dens placering, og du kan bruge begge sider af printkortet til at lodde dine elektroniske komponenter.

Trin 7: Softwaredel og test

Alt hvad vi har brug for nu er softwaren, jeg har lavet denne Arduino -kode til jer, og du kan få den gratis fra linket herunder, koden er meget godt kommenteret, så du kan forstå den og justere den til dine egne behov, vi har brug for Arduino Uno -kortet for at uploade koden til vores ATmega328 MCU, så tager vi MCU'en, og vi placerer den i dens stik på tavlen.

Vi har brug for en ekstern 5v strømadapter for at tænde enheden, og her er vi, som du ser, enheden viser Beats per minut, og den viser grafen med hjertepulser afbildet på OLED -displayet uden at glemme denne RGB -LED, der angiver kropsstatus også.

Dette projekt er så let at lave og et fantastisk specielt med OLED -skærmen, som kunne være dit bedste valg til at starte biomedicinske gadgets, men stadig nogle andre forbedringer, der skal udføres for at gøre det meget mere smør, derfor vil jeg vente for dine forslag til at forbedre det.