En pulsoximeter -enhed ved hjælp af Arduino Nano, MAX30100 og Bluetooth HC06 .: 5 trin

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:29

Hej gutter, i dag skal vi bygge en sensorisk enhed til at aflæse iltniveauet i blodet og hjerterytmen på en ikke -invasiv måde ved hjælp af MAX30100 -sensoren.

MAX30100 er en løsning til pulsoximetri og hjertefrekvensmonitor. Den kombinerer to lysdioder, en fotodetektor, optimeret optik og støjsvag analog signalbehandling til at detektere pulsoximetri og pulssignaler. MAX30100 fungerer fra 1.8V og 3.3V strømforsyninger og kan slukkes via software med ubetydelig standbystrøm, hvilket gør det muligt for strømforsyningen at forblive tilsluttet hele tiden.

Til denne artikel vil jeg bruge et Bluetooth-modul HC-06 (der fungerer i slave-tilstand) forbundet med Arduino Nano. På denne måde kan vi sende de læste data fra enheden til en anden enhed eller til internettet. I det første forslag blev der udviklet en mobilapplikation for at overveje visualisering af dataene. Denne mobile Android -applikation vil dog ikke blive dækket af denne artikel.

Lad os komme igang!

Trin 1: Nødvendigt materiale:

Materialet, der blev brugt i dette eksperiment, kan ses nedenfor:

• Arduino Nano
• Lille Protoboard
• Tråde og et sæt jumpere
• Bluetooth-modul HC-06
• Sensor MAX30100
• LED
• To modstande 4,7k Ohm

Trin 2: Tilslutning af MAX30100

Først skal vi tilslutte MAX30100 for at kunne bruge den med Arduino. Det skematiske billede ovenfor i dette trin viser, hvordan ledningerne skal udføres.

Grundlæggende skal vi tørre ledningerne med de ben, der er tilgængelige på sensoren. Det vil være nødvendigt at fjerne hundelen af jumperen for sodavand, der skal laves. Den mandlige del af Jumperen bruges til at lægge til på Arduino.

MAX30100 har følgende stifter:

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

Til dette formål bruger vi kun VIN, SCL, SDA, INT og GND input.

Tips: Efter at have udført sodavand, er det godt at indsætte lidt varm lim for at beskytte sodavand (som du kan se på billedet).

Trin 3: Tilslut Bluetooth HC-06-modulet

Derudover skal vi gøre det samme for Bluetooth HC06 -modulet.

Alle oplysninger, der modtages i Bluetooth -modulet, sendes til Arduino (i vores tilfælde) via seriel.

Modulens rækkevidde følger bluetooth kommunikationsstandarden, som er cirka 10 meter. Dette modul fungerer kun i slave -tilstand, det vil sige, det tillader andre enheder at oprette forbindelse til det, men tillader ikke sig selv at oprette forbindelse til andre bluetooth -enheder.

Modulet har de 4 ben (Vcc, GND, RX e TX). RX og TX bruges til at tillade kommunikation med mikrokontrolleren på en seriel måde.

Under udførelsen blev der opdaget nogle problemer ved samtidig at bruge TX- og RX -udgange til Bluetooth sammen med kommunikation eller seriel via USB (som bruges til at drive Arduino og indlæse koden) på kortet.

Under udviklingen blev ben A6 og A7 således midlertidigt brugt til at simulere seriel kommunikation. SoftwareSerial Library blev brugt til at tillade seriel portdrift via software.

Reference: Bluetooth-billedkabler er fra

Trin 4: Saml enhedens struktur efter Bluetooth -modulet, LED'en og Arduino på Protoboard

Næste trin er at lægge alle komponenterne i protoboardet og forbinde dem på den rigtige måde.

Du kan gøre det nu, som du vil. Hvis du vil bruge en anden mikrokontroller som Arduino Uno eller et større bord, er du velkommen til at gøre det. Jeg har brugt en mindre, fordi jeg skulle have en kompakt enhed, der ville være mulig at udføre målingen og også sende dataene til en anden enhed.

Første trin: Fastgørelse af Arduino til det hvide bord.

Fastgør Arduino Nano i midten af protoboardet

Andet trin: Tilslutning af Bluetooth -modulet i Arduino.

Tilslut bluetooth -modulet på bagsiden af kortet og tilslut også ledningen i Arduino som følger:

1. RX fra Bluetooth til TX1 -stiften i Arduino.
2. TX fra Bluetooth til RX0 -stiften i Arduino.
3. GND fra Bluetooth til GND (pin udover RX0 pin) i Arduino.
4. Vcc fra Bluetooth til 5V pin i Arduino.

Tredje trin: Montering af MAX30100 -sensoren i Arduino.

1. VIN fra MAX30100 til 5V pin i Arduino (samme som vi har i Bluetooth -trin).
2. SCL pin fra MAX30100 til A5 pin i Arduino.
3. SDA pin fra MAX30100 til A4 pin i Arduino.
4. INT pin fra MAX30100 til A2 pin i Arduino.
5. GND pin fra MAX30100 til GND pin i Arduino (pin mellem VIN og RST).
6. Tilslut en modstand. Et ben i den samme 5V pin vi tilsluttede Bluetooth og den anden del i A4 pin.
7. Tilslut den anden modstand. Det ene ben er også forbundet i 5v pin og det andet tilsluttet A5 pin.

Vigtigt: For at få MAX30100 til at fungere korrekt, skal vi trække disse modstande henholdsvis til A4- og A5 -benene. Ellers kan vi være vidne til en sensorfejl, f.eks. Et svagt lys og ofte fuldstændig ikke-funktion af det samme.

Fjerde trin: Tilføjelse af en grøn førte til nøjagtigt at vide, hvornår en puls blev målt af sensoren.

1. Slut det mindste ben på den grønne LED (eller en anden farve du måske foretrækker) til GND -stiften (samme som vi tilsluttede Bluetooth).
2. Tilslut den anden del til D2 -stiften.

Trin 5: Afslut vores enhed

På dette tidspunkt har vi allerede vores enhed samlet, men ikke programmeret. Vi har bluetooth -modulet forbundet til Arduino, samt MAX30100 -sensoren, som udfører alle datamålinger og sender det til Bluetooth -modulet, som igen sender til en anden enhed.

Til denne artikel var formålet at demonstrere montering af enheden. I de næste par artikler vil jeg dække, hvordan man programmerer enheden ved hjælp af Arduino IDE. Du kan se på dette billede, hvordan enheden fungerer, fra læsning af data til visning på din Android -enhed.

Du er færdig med at lave din egen Pulse Oximeter -måling med en lav pris. Hold øje med den næste artikel!: D