Arduino Heart Beat na Uonyesho na Sauti ya ECG: Hatua 7

2024 Mwandishi: John Day | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-01-30 12:51

Haya jamani! Natumai tayari umefurahiya "Arduino LIXIE Clock" yangu ya zamani inayoweza kufundishwa na uko tayari kwa mpya, kama kawaida nilifanya mafunzo haya kukuongoza hatua kwa hatua wakati wa kutengeneza miradi ya kushangaza ya bei ya chini sana ambayo ni "Arduino Kifaa cha mapigo ya moyo ".

Wakati wa utengenezaji wa mradi huu, tulijaribu kuhakikisha kuwa hii inayoweza kufundishwa itakuwa mwongozo bora kwako ili kukusaidia ikiwa unataka kutengeneza ECG yako mwenyewe, kwa hivyo tunatumahi kuwa nakala hii inaweza kuwa na hati zinazohitajika.

Mradi huu ni rahisi kutengeneza haswa baada ya kupata PCB iliyoboreshwa ambayo tumeamuru kutoka JLCPCB kuboresha muonekano wa kifaa chetu cha elektroniki na pia kuna hati na nambari za kutosha katika mwongozo huu kukuwezesha kuunda onyesho lako la mapigo ya Moyo ya Arduino kwa urahisi. Tumefanya mradi huu kwa siku 3 tu, siku mbili tu kupata sehemu zote zinazohitajika na kumaliza utengenezaji wa vifaa na kukusanyika, basi tumeandaa nambari ili kukidhi mradi wetu na kuanza upimaji na marekebisho.

Nini utajifunza kutoka kwa hii inayoweza kufundishwa:

1. Kufanya uteuzi sahihi wa vifaa kwa mradi wako kulingana na utendaji wake.
2. Kuelewa teknolojia ya sensa ya moyo.
3. Andaa mchoro wa mzunguko kuunganisha vifaa vyote vilivyochaguliwa.
4. Unganisha sehemu zote za mradi (sanduku la kifaa na mkutano wa elektroniki)..
5. Anza kifaa chako cha mapigo ya Moyo.

Hatua ya 1: Jinsi Sensor ya Pulsa ya Moyo inavyofanya kazi

Kama inavyofafanuliwa kwenye Wikipedia "Electrocardiografia ni mchakato wa kutengeneza kipimo cha umeme (ECG au EKG [a]), kurekodi - grafu ya voltage dhidi ya wakati - ya shughuli za umeme za moyo [4] kwa kutumia elektroni zilizowekwa kwenye ngozi. Hizi elektroni hugundua mabadiliko madogo ya umeme ambayo ni matokeo ya kupungua moyo kwa misuli ya moyo na kufuatiwa na repolarization wakati wa kila mzunguko wa moyo (mapigo ya moyo)."

Kwa upande wetu, hatutumii elektroni lakini sensor ya IR, sensa ya moyo ya moyo ni sensorer ya biomedical ambayo

inamaanisha kuwa hutumia anuwai ya kibaolojia na kisaikolojia kuonyesha hali ya mwili.

Kuzungumza juu ya anuwai, sensa yetu ina pato la analog ambayo hutoka 0V hadi 5V na pato hili linaonyesha ni kiasi gani damu / shinikizo moyo unakaribia kusukuma, lakini sensor hii inapimaje mabadiliko haya ya mtiririko wa damu!

Sensor hutumia ishara ya Infra-Red kutoka kwa IR-Diode iliyotarajiwa kwenye ngozi yako. Chini ya ngozi yako kuna capillaries zilizo na damu. Kila wakati moyo wako unasukuma kuna ongezeko ndogo katika mtiririko wa damu / shinikizo. Hii huvimba capillaries kidogo, na hapo tu capillaries hizi zilizojazwa zaidi zinaonyesha infra-nyekundu zaidi. Kivinjari cha infra kwenye kifaa huhisi viwango tofauti vya IR vinavyoonekana na huongeza ishara inayopimwa na kuibadilisha kuwa ishara ya voltage inayoweza kufasiriwa ambayo inaweza kutumwa kwa mdhibiti mdogo kama Arduino MCU.

Hatua ya 2: Sehemu za CAD na vifaa

Kuanzia na sehemu za sanduku zilizochapishwa za 3D, nilitengeneza muundo hapo juu kwa kutumia programu ya solidworks na unaweza kupata faili za STL kutoka kwa kiunga cha kupakua, muundo huu unapendekezwa kwa 100% kukusaidia kutengeneza kifaa chako kwani inalingana na uwekaji halisi wa sensa na onyesho la OLED.

Baada ya kuandaa muundo nimepata sehemu zangu vizuri sana na tayari kwa hatua. na kama unavyoona kwenye picha ya mwisho tuliandaa uwekaji wa kiunganishi cha Nguvu upande wa sanduku.

Hatua ya 3: Mchoro wa Mzunguko

Kuhamia kwa umeme, nimeunda mchoro huu wa mzunguko ambao unajumuisha sehemu zote zinazohitajika kwa mradi huu. Ninaunganisha sensa ya moyo kwa ATMega328P MCU yangu na ninaonyesha ishara ya voltage iliyopokelewa kutoka kwa sensorer kupitia onyesho la OLED, njama itaonyesha mabadiliko ya sekunde ya voltage kwa wakati na ninatumia pia buzzer kuashiria kila kipigo cha moyo, RGB LED pia inatumika katika mradi huu kuonyesha hali ya BPM kwa hivyo wakati BPM iko chini sana "chini ya 60 BOM" LED Inageuka Njano, wakati BPM iko sawa LED inageuka kijani na wakati BPM iko juu sana LED inageuka kuwa nyekundu.

Hatua ya 4: Utengenezaji wa PCB

Kuhusu JLCPCB

JLCPCB (Shenzhen JIALICHUANG Teknolojia ya Maendeleo ya Teknolojia ya Umeme Co, Ltd), ni biashara kubwa zaidi ya mfano wa PCB nchini China na mtengenezaji wa teknolojia ya hali ya juu aliyebobea kwa mfano wa PCB wa haraka na uzalishaji mdogo wa kundi la PCB. Na zaidi ya uzoefu wa miaka 10 katika utengenezaji wa PCB, JLCPCB ina wateja zaidi ya 200,000 nyumbani na nje ya nchi, na zaidi ya maagizo 8,000 mkondoni ya utaftaji wa PCB na uzalishaji mdogo wa PCB kwa siku. Uwezo wa uzalishaji wa kila mwaka ni 200, 000 sq.m. kwa anuwai ya safu-1, safu-2 au safu-anuwai za PCB. JLC ni mtaalamu wa mtengenezaji wa PCB aliye na kiwango kikubwa, vifaa vya kisima, usimamizi mkali na ubora bora.

Kuzungumza kwa umeme

Baada ya kutengeneza mchoro wa mzunguko niliibadilisha kuwa muundo wa PCB uliobinafsishwa na ninachohitaji sasa ni kutengeneza PCB yangu, kwa hakika nilihamia kwa JLCPCB muuzaji bora wa PCB ili kupata huduma bora ya utengenezaji wa PCB, baada ya kubofya rahisi nimepakia faili zinazofaa za GERBER za muundo wangu na nimeweka vigezo kama rangi ya unene wa PCB na wingi, na wakati huu tutatumia rangi nyekundu kutoshea muundo wa sura ya moyo wa PCB yetu; basi angalau unahitaji kulipa Dola 2 tu kupata PCB baada ya siku nne tu, nilichogundua kuhusu JLCPCB wakati huu ni "rangi ya PCB isiyolipishwa" inamaanisha utalipa tu USD 2 kwa rangi yoyote ya PCB utakayochagua.

Faili za upakuaji zinazohusiana

Kama unavyoona kwenye picha hapo juu PCB imetengenezwa vizuri sana na nimepata muundo sawa wa PCB ambao tumetengeneza kwa bodi yetu kuu na maandiko yote, nembo zipo ili kuniongoza wakati wa hatua za kuuza. Unaweza pia kupakua faili ya Gerber kwa mzunguko huu kutoka kwa kiunga cha kupakua hapa chini ikiwa unataka kuweka agizo la muundo huo wa mzunguko.

Hatua ya 5: Viungo

Kabla ya kuanza kuuza sehemu za elektroniki hebu tuchunguze orodha ya vifaa kwa mradi wetu kwa hivyo tutahitaji:

★ ☆ ★ Vipengele muhimu ★ ☆ ★

- PCB ambayo tunaagiza kutoka JLCPCB- Arduino Uno:

- 330Ohm wapinzani:

- oscillator ya quartz 16 MHz:

- Sura ya moyo ya Pulse:

- Buzzer:

- OLED kuonyesha:

- RGB LED:

Hatua ya 6: Mkutano wa Elektroniki

Sasa kila kitu kiko tayari basi wacha tuanze kutengenezea vifaa vyetu vya elektroniki kwa PCB na kufanya hivyo tunahitaji chuma cha kutengeneza na waya wa msingi wa solder na kituo cha rework cha SMD cha vifaa vya SMD.

Usalama kwanza

Chuma cha kulehemu

Kamwe usiguse kipengee cha chuma cha kutengenezea….400 ° C!

Shikilia waya ili ziwashwe na kibano au vifungo.

Daima rudisha chuma cha kutengeneza kwenye stendi yake wakati haitumiki.

Kamwe usiweke chini kwenye benchi la kazi.

Zima kitengo na ufunue wakati haitumiki.

Kama unavyoona, kutumia PCB hii ni rahisi sana kwa sababu ya utengenezaji wake wa hali ya juu sana na bila kusahau lebo ambazo zitakuongoza wakati wa kutengeneza kila sehemu kwa sababu utapata kwenye safu ya juu ya hariri lebo ya kila sehemu inayoonyesha kuwekwa kwake bodi na kwa njia hii utakuwa na uhakika wa 100% kuwa hautafanya makosa yoyote ya kutengeneza. Nimeuza kila sehemu kwa uwekaji wake na unaweza kutumia pande zote mbili za PCB kutengeneza vifaa vyako vya elektroniki.

Hatua ya 7: Sehemu ya Programu na Mtihani

Yote tunayohitaji sasa ni programu, nimekutengenezea nambari hii ya Arduino na unaweza kuipata bure kutoka kwa kiunga chini, nambari hiyo imetolewa maoni vizuri ili uweze kuielewa na kuirekebisha kwa mahitaji yako mwenyewe, tunahitaji bodi ya Arduino Uno kupakia nambari kwenye ATmega328 MCU yetu kisha tuchukue MCU na tunaiweka kwenye tundu lake ubaoni.

Tunahitaji adapta ya nje ya nguvu 5v kuwasha kifaa na tuko hapa, kama unavyoona wavulana kifaa kinaonyesha Beats kwa dakika na inaonyesha grafu ya moyo iliyopigwa kwenye onyesho la OLED bila kusahau RGB hii ya LED inayoonyesha hali ya mwili pia.

Mradi huu ni rahisi kuufanya na wa kushangaza haswa na OLED Display ambayo inaweza kuwa chaguo lako bora kuanza vifaa vya biomedical lakini bado maboresho mengine ya kufanya ili kuifanya iwe siagi zaidi, ndio sababu nitasubiri kwa maoni yako kuiboresha.