Kiwango cha Moyo kwenye LCD ya JIWE: Hatua 7

2024 Mwandishi: John Day | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-01-30 12:48

Wakati fulani uliopita, nilipata moduli ya sensa ya kiwango cha moyo MAX30100 katika ununuzi mkondoni. Moduli hii inaweza kukusanya oksijeni ya damu na data ya kiwango cha moyo ya watumiaji, ambayo pia ni rahisi na rahisi kutumia.

Kulingana na data, niligundua kuwa kuna maktaba ya MAX30100 kwenye faili za maktaba ya Arduino. Hiyo ni kusema, ikiwa nitatumia mawasiliano kati ya Arduino na MAX30100, ninaweza kupiga moja kwa moja faili za maktaba ya Arduino bila kulazimika kuandika tena faili za dereva. Hili ni jambo zuri, kwa hivyo nilinunua moduli ya MAX30100. Niliamua kutumia Arduino kuthibitisha kiwango cha moyo na kazi ya kukusanya oksijeni ya damu ya MAX30100.

Hatua ya 1: Kazi

Kiunga cha ununuzi wa moduli MAX30100:

item.taobao.com/item.htm?spm=a230r.1.14.69.c0c56556o8wH44&id=559690766124&ns=1&abbucket=2#detail

Kumbuka: moduli hii kwa chaguo-msingi tu na mawasiliano ya kiwango cha 3.3 V kiwango cha MCU, kwa sababu ni chaguo-msingi kutumia pini ya IIC kuvuta upinzani wa 4.7 K hadi 1.8 V, kwa hivyo hakuna mawasiliano na Arduino kwa msingi, ikiwa unataka kuzungumza na Arduino na inahitaji mbili 4.7 K ya kontena la kukokota la IIC lililounganishwa na pini ya VIN, yaliyomo haya yataletwa nyuma ya sura.

Kazi za kazi

Kabla ya kuanza mradi huu, nilifikiria juu ya huduma rahisi: Takwimu za kiwango cha moyo na data ya oksijeni ya damu zilikusanywa

Kiwango cha moyo na data ya oksijeni ya damu huonyeshwa kupitia skrini ya LCD

Hizi ni huduma mbili tu, lakini ikiwa tunataka kuitekeleza, tunahitaji kufanya zaidi

kufikiria:

Je! Ni MCU gani inayotumiwa?

Je! Ni onyesho gani la LCD?

Kama tulivyosema hapo awali, tunatumia Arduino kwa MCU, lakini huu ni mradi wa kuonyesha Arduino LCD, kwa hivyo tunahitaji kuchagua moduli inayofaa ya kuonyesha LCD. Ninapanga kutumia skrini ya kuonyesha LCD na bandari ya serial. Nina onyesho la JIWE STVI070WT hapa, lakini ikiwa Arduino inahitaji kuwasiliana nayo, MAX3232 inahitajika kufanya ubadilishaji wa kiwango. Kisha vifaa vya msingi vya elektroniki vimeamua kama ifuatavyo:

1. Bodi ya maendeleo ya Arduino Mini Pro

2. MAX30100 kiwango cha moyo na moduli ya sensorer ya oksijeni ya damu

3. Jiwe la STVI070WT LCD moduli ya kuonyesha bandari

4. Moduli ya MAX3232

Hatua ya 2: Utangulizi wa vifaa

MAX30100

MAX30100 ni mchanganyiko wa mapigo ya oximetry na suluhisho la sensorer ya kiwango cha moyo. Inachanganya LED mbili, photodetector, Optics iliyoboreshwa, na usindikaji wa ishara ya chini ya kelele ili kugundua oximetry ya pulse na ishara za kiwango cha moyo. MAX30100 inafanya kazi kutoka kwa vifaa vya umeme vya 1.8V na 3.3V na inaweza kusambazwa kupitia programu na hali ya kusubiri ya kupuuza, ikiruhusu usambazaji wa umeme kubaki umeunganishwa kila wakati. Maombi

● Vifaa vinavyovaa

● Vifaa vya Msaidizi wa Siha

● Vifaa vya Ufuatiliaji wa Matibabu

Faida na Vipengele

1, Kukamilisha Pulse Oximeter na SensorSolution ya Kiwango cha Moyo hurahisisha Ubunifu

LED zilizojumuishwa, Sura ya Picha, na Analog ya Utendaji wa Mbele-Mwisho

Vidogo 5.6mm x 2.8mm x 1.2mm 14-Pin OpticallyInaboresha Mfumo-katika-Kifurushi

2, Operesheni ya Nguvu-Chini-Nguvu huongeza Maisha ya Batri kwa Vifaa vinavyovaa

Kiwango cha Mfano kinachopangwa na sasa ya LED kwa Akiba ya Nguvu

Kuzima kwa Chini kwa Chini (0.7µA, typ)

Utendaji wa hali ya juu unaboresha Utendaji wa Upimaji

SNR ya Juu Inatoa Ushujaa wa Artifact ya Mwendo Mkali

Kujumuishwa kwa Mwangaza wa Mwanga

Uwezo wa kiwango cha juu cha Mfano

Uwezo wa Pato la Takwimu Haraka

Hatua ya 3: Kanuni ya Kugundua

Bonyeza tu kidole chako dhidi ya kihisi ili kukadiria kueneza kwa oksijeni ya kunde (SpO2) na mapigo (sawa na mapigo ya moyo).

Oximeter ya kunde (oximeter) ni mini-spectrometer ambayo hutumia kanuni za spishi tofauti za ngozi nyekundu kuchambua kueneza kwa oksijeni ya damu. Njia hii ya upimaji wa wakati halisi na ya haraka pia hutumiwa sana katika marejeleo mengi ya kliniki. Sitatambulisha MAX30100 sana, kwa sababu vifaa hivi vinapatikana kwenye mtandao. Marafiki wanaovutiwa wanaweza kutafuta habari ya moduli hii ya kipimo cha mapigo ya moyo kwenye mtandao, na kuwa na uelewa wa kina wa kanuni yake ya kugundua.

JIWE STVI070WT-01

Utangulizi wa mtangazaji

Katika mradi huu, nitatumia STONE STVI070WT kuonyesha kiwango cha moyo na data ya oksijeni ya damu. Chip ya dereva imejumuishwa ndani ya skrini ya kuonyesha, na kuna programu ya watumiaji kutumia. Watumiaji wanahitaji tu kuongeza vifungo, visanduku vya maandishi, na mantiki nyingine kupitia picha za UI iliyoundwa, na kisha utengeneze faili za usanidi na uzipakue kwenye skrini ya kuonyesha ili uendeshe. Uonyesho wa STVI070WT unawasiliana na MCU kupitia ishara ya uart-rs232, ambayo inamaanisha kuwa tunahitaji kuongeza chip MAX3232 kubadilisha ishara ya RS232 kuwa ishara ya TTL ili tuweze kuwasiliana na Arduino MCU.

Ikiwa haujui jinsi ya kutumia MAX3232, tafadhali rejelea picha zifuatazo:

Ikiwa unafikiria ubadilishaji wa kiwango ni shida sana, unaweza kuchagua aina zingine za waonyeshaji wa JIWE, ambazo zingine zinaweza kutoa ishara ya moja kwa moja ya uart-ttl. Tovuti rasmi ina habari ya kina na utangulizi: https://www.stoneitech.com/ Ikiwa unahitaji mafunzo ya video na mafunzo ya kutumia, unaweza pia kuipata kwenye wavuti rasmi.

Hatua ya 4: Hatua za Maendeleo

Hatua tatu za ukuzaji wa skrini ya JIWE:

Buni mantiki ya kuonyesha na mantiki ya kitufe na programu ya JIWE la KIJITIBU, na pakua faili ya muundo kwenye moduli ya onyesho.

MCU inawasiliana na moduli ya jiwe la LCD la jiwe kupitia bandari ya serial.

Pamoja na data iliyopatikana katika hatua ya 2, MCU hufanya vitendo vingine.

Ufungaji wa programu ya KIWANGO CHA JIWE

Pakua toleo la hivi karibuni la programu ya JIWE la KITUO (sasa TOOL2019) kutoka kwa wavuti, na usakinishe. Baada ya programu kusanikishwa, kiunga kifuatacho kitafunguliwa:

Bonyeza kitufe cha "Faili" kwenye kona ya juu kushoto ili kuunda mradi mpya, ambao tutajadili baadaye.

Arduino ni chanzo wazi cha mfumo wa elektroniki ambao ni rahisi kutumia na rahisi kutumia. Inajumuisha sehemu ya vifaa (bodi anuwai za maendeleo ambazo zinaambatana na vipimo vya Arduino) na sehemu ya programu (Arduino IDE na vifaa vya maendeleo vinavyohusiana). Sehemu ya vifaa (au bodi ya maendeleo) ina microcontroller (MCU), Flash memory (Flash), na seti ya njia za kuingiza / pato zima (GPIO), ambayo unaweza kufikiria kama ubao wa mama wa microcomputer. Sehemu ya programu inajumuisha Arduino IDE kwenye PC, kifurushi cha msaada wa kiwango cha bodi (BSP) na maktaba tajiri ya kazi ya mtu wa tatu. Na IDE ya Arduino, unaweza kupakua BSP kwa urahisi inayohusiana na bodi yako ya maendeleo na maktaba unayohitaji. kuandika mipango yako. Arduino ni jukwaa la chanzo wazi. Kufikia sasa, kumekuwa na modeli nyingi na watawala wengi wanaopatikana, pamoja na Arduino Uno, Arduino Nano, ArduinoYun na kadhalika. kama Intel Galileo na NodeMCU kwa kuanzisha BSP. Arduino huhisi mazingira kupitia sensorer anuwai, taa za kudhibiti, motors na vifaa vingine kulisha nyuma na kuathiri mazingira. Mdhibiti mdogo kwenye bodi anaweza kusanidiwa na lugha ya programu ya Arduino, iliyokusanywa ndani ya binaries, na kuchomwa kwenye microcontroller. kwa Arduino inatekelezwa na lugha ya programu ya Arduino (kulingana na Wiring) na mazingira ya maendeleo ya Arduino (kulingana na Usindikaji) Miradi inayotegemea Arduino inaweza kuwa na Arduino tu, na vile vile Arduino na programu zingine zinazoendesha PC, na zinawasiliana na kila moja nyingine (kama Flash, Usindikaji, MaxMSP).

Mazingira ya maendeleo Mazingira ya maendeleo ya Arduino ni IDE ya Arduino, ambayo inaweza kupakuliwa kutoka kwa mtandao. Ingia kwenye wavuti rasmi ya Arduino na upakue programu https://www.arduino.cc/en/Main/Software?setlang=cn Baada ya kusanikisha IDE ya Arduino, kiunga kifuatacho kitaonekana wakati wa kufungua programu:

IDE ya Arduino inaunda kazi mbili kwa chaguo-msingi: kazi ya usanidi na kazi ya kitanzi. Kuna utangulizi mwingi wa Arduino kwenye mtandao. Ikiwa hauelewi kitu, unaweza kwenda kwenye Mtandao kukipata.

Hatua ya 5: Mchakato wa Utekelezaji wa Mradi wa Arduino LCD

uhusiano wa vifaa

Ili kuhakikisha kuwa hatua inayofuata ya maandishi ya maandishi inakwenda vizuri, lazima kwanza tuamua uaminifu wa unganisho la vifaa. Vipande vinne tu vya vifaa vilitumika katika mradi huu:

1. Arduino Mini pro bodi ya maendeleo

2. JIWE STVI070WT tft-lcd skrini ya kuonyesha

3. MAX30100 kiwango cha moyo na sensor ya oksijeni ya damu

4. MAX3232 (rs232-> TTL) Bodi ya maendeleo ya Arduino Mini Pro na skrini ya kuonyesha ya STVI070WT tft-lcd imeunganishwa kupitia UART, ambayo inahitaji ubadilishaji wa kiwango kupitia MAX3232, na kisha bodi ya maendeleo ya Arduino Mini Pro na moduli ya MAX30100 imeunganishwa kupitia kiolesura cha IIC Baada ya kufikiria wazi, tunaweza kuchora picha ifuatayo ya wiring:

Hakikisha kuwa hakuna makosa katika unganisho la vifaa na endelea kwa hatua inayofuata.

Ubunifu wa muundo wa interface ya LCD-TFT Kwanza kabisa, tunahitaji kubuni picha ya kuonyesha UI, ambayo inaweza kutengenezwa na PhotoShop au zana zingine za muundo wa picha. Baada ya kubuni picha ya kuonyesha UI, hifadhi picha hiyo katika muundo wa JPG. Fungua programu STONE TOOL2019 na uunda mradi mpya:

Ondoa picha ambayo ilipakiwa kwa chaguo-msingi katika mradi mpya, na ongeza picha ya UI ambayo tumebuni. Ongeza sehemu ya kuonyesha maandishi, tengeneza nambari ya kuonyesha na nambari ya desimali, pata eneo la kuhifadhi sehemu ya onyesho la maandishi kwenye kionyeshi. Athari ni kama ifuatavyo:

anwani ya sehemu ya kuonyesha maandishi: Uunganisho sta: 0x0008

Kiwango cha moyo: 0x0001

Oksijeni ya damu: 0x0005

Yaliyomo kuu ya kiolesura cha UI ni kama ifuatavyo:

Hali ya unganisho

Maonyesho ya mapigo ya moyo

Oksijeni ya damu ilionyesha

Hatua ya 6: Tengeneza faili ya usanidi

Mara tu muundo wa UI ukikamilika, faili ya usanidi inaweza kuzalishwa na kupakuliwa kwa uhamisho wa STVI070WT.

Kwanza, fanya hatua ya 1, kisha ingiza gari la usb flash kwenye kompyuta, na ishara ya diski itaonyeshwa. Kisha bonyeza "Pakua kwa diski ya u" kupakua faili ya usanidi kwenye gari la usb flash, na kisha ingiza gari la usb flash kwenye STVI070WT kukamilisha uboreshaji.

MAX30100 MAX30100 inawasiliana kupitia IIC. Kanuni yake ya kufanya kazi ni kwamba dhamana ya kiwango cha moyo cha ADC inaweza kupatikana kupitia umeme wa infrared. Rejista ya MAX30100 inaweza kugawanywa katika vikundi vitano: rejista ya serikali, FIFO, rejista ya kudhibiti, sajili ya joto na sajili ya kitambulisho. inasoma thamani ya joto ya chip kurekebisha urekebishaji unaosababishwa na joto. Rejista ya kitambulisho inaweza kusoma nambari ya kitambulisho cha chip.

MAX30100 imeunganishwa na bodi ya maendeleo ya Arduino Mini Pro kupitia kiolesura cha mawasiliano cha IIC. Kwa sababu kuna faili tayari za MAX30100 za maktaba katika Arduino IDE, tunaweza kusoma kiwango cha moyo na data ya oksijeni ya damu bila kusoma rejista za MAX30100.

Rekebisha kontena la kuvuta-MAX30100 IIC

Ikumbukwe kwamba upinzani wa kuvuta 4.7k wa pini ya IIC ya moduli ya MAX30100 imeunganishwa na 1.8v, ambayo sio shida katika nadharia. Walakini, kiwango cha mantiki ya mawasiliano ya pini ya Arduino IIC ni 5V, kwa hivyo haiwezi kuwasiliana na Arduino bila kubadilisha vifaa vya moduli ya MAX30100. Mawasiliano ya moja kwa moja inawezekana ikiwa MCU ni STM32 au kiwango kingine cha mantiki 3.3v MCU. Kwa hivyo, yafuatayo mabadiliko yanahitaji kufanywa:

Ondoa vizuizi vitatu vya 4.7k vilivyowekwa alama kwenye picha na chuma cha kutengeneza umeme. Kisha unganisha vipinga mbili vya 4.7k kwenye pini za SDA na SCL kwenda VIN, ili tuweze kuwasiliana na Arduino. Arduino Fungua Arduino IDE na upate yafuatayo. vifungo:

Tafuta "MAX30100" kupata maktaba mbili za MAX30100, kisha bofya pakua na usakinishe.

Baada ya usanikishaji, unaweza kupata Maonyesho ya MAX30100 kwenye folda ya maktaba ya LIB ya Arduino:

Bonyeza mara mbili faili ili kuifungua.

Demo hii inaweza kupimwa moja kwa moja. Ikiwa unganisho la vifaa ni sawa, unaweza kupakua mkusanyiko wa nambari kwenye ubao wa ukuzaji wa Arduibo na uone data ya MAX30100 kwenye zana ya utatuzi ya serial.

Hatua ya 7: Athari Inaweza Kuonekana kwenye Picha Ifuatayo:

Ili kujifunza zaidi juu ya mradi bonyeza hapa.

Tafadhali wasiliana nasi ikiwa unahitaji nambari kamili:

Nitakujibu ndani ya masaa 12.