Haraka ya Hartley Kubadilisha Stethoscope ya Spectral: Hatua 22

2024 Mwandishi: John Day | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-01-30 12:49

Katika hii inayoweza kufundishwa utajifunza jinsi ya kutengeneza stethoscope ya kupendeza kwa kutumia mabadiliko ya haraka ya hartley. Hii inaweza kutumika kuibua sauti za moyo na mapafu.

Hatua ya 1: Vifaa

Screen ya 1.8 LCD ($ 7.50 kwenye Amazon)

Arduino Uno au Sawa ($ 7.00 kwa Gearbest)

Amplifier ya Electret ($ 6.95 kwa Adafruit)

100 CapF Capacitor ($ 0.79)

Waya na Jumpers ($ 4.00)

3.5mm Stereo Jack ($ 1.50)

10kOhm Potentiometer ($ 2.00)

Kubadilisha kwa Muda ($ 1.50)

Hatua ya 2: Zana

Chuma cha kulehemu

Moto Gundi Bunduki

Printa ya 3D… au rafiki aliye na printa ya 3D (Inawezekana kutengenezwa na kadibodi pia)

Mkata waya

Bodi ya mkate

Hatua ya 3: Uchapishaji wa 3D

Kwanza ni kuchapisha faili za.stl zilizoambatishwa na hatua hii. Nilichapisha faili zote mbili kwa kutumia nyenzo / mipangilio ifuatayo:

Nyenzo: PLA

Urefu wa Tabaka: 0.1mm

Ukuta / Juu / Unene wa Chini: 0.8mm

Uchapishaji Joto: 200⁰C

Joto la Kitanda: 60⁰C

Msaada umewezeshwa @ 10%

Hatua ya 4: Jenga Mzunguko

Kutumia vifaa katika sehemu ya vifaa, jenga mzunguko. Daima ninaweka mzunguko pamoja kwenye ubao wa mkate kwanza kuhakikisha inafanya kazi vizuri kabla ya kugusa chuma cha kutengeneza.

Hatua ya 5: Wiring ya LCD

Kutumia takwimu iliyoambatanishwa na hatua hii, waya za solder kwa pini saba kati ya nane kwenye skrini ya LCD. Waya hizi zitahitaji kuwa na urefu wa futi 3, isipokuwa ardhi na pini + 5V (hizi zinahitaji tu kuwa inchi 2-3)

Hatua ya 6: Mic / Amplifier Wiring

Kutumia takwimu iliyoambatanishwa na hatua hii inauza waya tatu kwa + 5V, Ground, na Out pini kwenye kipaza sauti / kipaza sauti cha Adafruit. Hizi zinahitaji tu kuwa juu ya inchi 2-3 kwa urefu.

Hatua ya 7: Wiring ya kubadili kwa muda mfupi

Waya waya moja ya inchi 2-3 kwa kila moja ya magogo mawili kwenye ubadilishaji wa kitambo.

Hatua ya 8: Wiring ya Potentiometer

Kutumia kielelezo katika hatua ya 6, tengeneza waya tatu juu ya urefu wa inchi 2-3 hadi magunia matatu ya potentiometer.

Hatua ya 9: Kichwa cha nyaya cha Jack

Solder waya tatu kwa pete, ncha, na mikono ya mikono ya kichwa cha kichwa. Nilitumia jack nje ya metronome ambayo tayari ilikuwa na waya. Ikiwa haujui nini pete, ncha, na mikono ya mikono, ni google tu kuna picha nyingi nzuri juu ya viti vya wiring.

Hatua ya 10: Pato la Maikrofoni / Amplifier

Baada ya kuziunganisha waya kwenye mic / amp, potentiometer, na kichwa cha kichwa, suuza waya moja kwa urefu wa futi tatu kwa waya "nje" wa kipaza sauti kipaza sauti. Waya hii baadaye itaunganishwa na pini ya A0 ya arduino.

Hatua ya 11: Pato la Maikrofoni / Amplifier Inaendelea

Solder waya wa pili kwa waya "nje" ya mic / amplifier. Waya hii inahitaji kuuzwa kwa capacitor 100 ya microFarad. Ikiwa unatumia capacitor electrolytic, hakikisha upande mzuri umeunganishwa na waya huu.

Hatua ya 12: Vipengele katika Ufungaji

Baada ya waya zote kuuzwa kwenye vifaa, weka vifaa mahali hapo kufuatia takwimu zilizo kwenye hatua hii. Nilitumia gundi moto kupata kipaza sauti na vichwa vya sauti mahali pake.

Hatua ya 13: Katika-Ufungaji-ndani

Baada ya vifaa vyote kuimarishwa ndani ya kizuizi, weka waya wote wa ardhini pamoja. Inapaswa kuwa na moja kutoka LCD, moja kutoka kwa mic / amp, na moja kutoka kwa sleeve ya kichwa cha kichwa. Pia unganisha waya + 5V pamoja na waya moja kutoka kwa swichi ya kitambo. Tena inapaswa kuwe na moja kutoka kwa LCD, moja kutoka kwa mic / amplifier, na moja kwenye switch ya kitambo.

Hatua ya 14: + 5V, GND Iliyoongezwa waya

Sasa kata vipande viwili vya waya kama urefu wa futi 3. Solder moja kwa nguzo ya waya za ardhini na unganisha nyingine kwa waya wazi kwenye swichi ya kitambo.

Hatua ya 15: Teleza waya refu kupitia Shimo la Kufungwa

Sasa, unapaswa kuwa na jumla ya waya nane kama urefu wa futi 3. Weka hizi kupitia shimo ambalo halijajazwa kwenye ua. Tazama takwimu iliyoambatanishwa na hatua hii

Hatua ya 16: Punguza joto

Baada ya kumaliza kwa soldering, hakikisha waya zilizofunikwa zimefunikwa. Nilitumia neli ya kupungua kwa joto, lakini mkanda wa umeme pia hufanya kazi vizuri.

Hatua ya 17: Funga uzio

Chukua nusu ya kiambatisho kilicho na skrini ya LCD na uteleze juu ya nusu nyingine ya kiambatisho kilicho na vifaa vingine. Wakati unasukuma vipande viwili pamoja, gundi moto ili kuiweka kiunga pamoja.

Hatua ya 18: Unganisha na Arduino

Waya nane, mrefu, zilizobaki zimeunganishwa moja kwa moja na pini zao za Arduino zilizoainishwa katika skimu za mzunguko. Hakikisha kwamba kila wakati unapotengeneza moja ya waya hizo ndefu 3ft kwenye mzunguko ambao unaweka kipande cha mkanda upande wa pili unaonyesha kile pini ya Arduino inakwenda!

Hatua ya 19: Arduino IDE / Maktaba

Utahitaji kupakua IDE ya Arduino. Kwa mchoro huu, nilitumia maktaba tatu tofauti: FHT.h, SPI.h, na TFT.h. Ikiwa haujui jinsi ya kupakua maktaba za Arduino, tafadhali angalia https://www.arduino.cc/en/Guide/Libraries. Maktaba ya FHT.h ilipakuliwa kutoka openmusiclabs.com. Zingine mbili zilipakuliwa kwenye GitHub.

Hatua ya 20: Mchoro wa Arduino

Nambari hutumia Transform ya Haraka ya Hartley (FHT) kubadilisha kikoa cha wakati kuwa uwanja wa masafa. Hii pia inaweza kufanywa kwa kutumia Fast Fourier Transform (FFT), lakini FHT ni haraka zaidi. FFT na FHT ni maoni ya kimsingi sana katika usindikaji wa ishara na ya kufurahisha sana kujifunza. Ninashauri kufanya usomaji mwenyewe, ikiwa una nia ya kuona. Nambari ya mfano ya FHT niliyonakili kutoka kwa wavuti ya Maabara ya Muziki ya Open hapo awali ilikuwa ikitoa ukubwa wa kila bin ya masafa kama pato la logarithm au decibel. Nilibadilisha hii kutoa pipa za masafa kwa kiwango sawa. Hii ni kwa sababu kiwango cha mstari ni kielelezo bora cha kuona jinsi wanadamu husikia sauti. Kitanzi cha () mwishoni ni kwa kuchora ukubwa wa kila pipa la masafa kwenye skrini ya LCD. Wigo kamili wa FHT ungejumuisha mapipa yote ya masafa kutoka i = 0 hadi i <128. Utagundua kuwa kitanzi changu cha () kinatoka i = 5 hadi i <40, hii ni kwa sababu masafa muhimu ya kugundua hali ya mapafu kawaida ni kati ya 150Hz na 3.5khz, niliamua kwenda hadi 4kHz. Hiyo inaweza kubadilishwa ikiwa unataka kuonyesha wigo kamili wa masafa.

[nambari]

// Nambari ya Stethoscope ya Dijiti

// Maktaba ya Fast Hartley Transform iliyopakuliwa kutoka kwa openmusiclabs

#fafanua LIN_OUT 1 // weka FHT ili kutoa pato la mstari

#fafanua LOG_OUT 0 // zima FHT logarithmic pato

#fafanua FHT_N 256 // Nambari ya sampuli ya FHT

# pamoja na // ni pamoja na maktaba ya FHT

# pamoja na // ni pamoja na maktaba ya TFT

# pamoja na // ni pamoja na maktaba ya SPI

#fafanua cs 10 // weka lcd cs pin kwa arduino pin 10

#fafanua dc 9 // weka lcd dc pin kwa arduino pin 9

#fafanua rst 8 // weka lcd reset pin kwa arduino pin 8

TFT myScreen = TFT (cs, dc, rst); // tangaza jina la skrini ya TFT

usanidi batili () {

//Serial.begin(9600);//set kiwango cha sampuli

// myScreen.begin (); // Anzisha skrini ya TFT

uwanja wa nyuma wa myScreen (0, 0, 0); // weka mandharinyuma kuwa nyeusi

ADCSRA = 0xe5; // weka adc kwa hali ya bure ya kukimbia

ADMUX = 0x40; // tumia adc0

}

kitanzi batili () {

wakati (1) {// inapunguza jitter ehl (); // UDRE ikatiza hupunguza njia hii chini kwenye arduino1.0

kwa (int i = 0; i <FHT_N; i ++) {// kuokoa sampuli 256

wakati (! (ADCSRA & 0x10)); // subiri adc iwe tayari

ADCSRA = 0xf5; // kuanzisha tena adc byte

m = ADCL; // pata data ya adc

j = ADCHI; int k = (j << 8) | m; // fomu ndani ya int

k - = 0x0200; // fomu ndani ya int

k << = 6; // fomu ndani ya 16b iliyosainiwa int

fht_input = k; // weka data halisi kwenye mapipa

}

fht_window (); // dirisha data ya majibu bora ya masafa

fht_reorder (); // panga tena data kabla ya kufanya fht

fht_run (); // mchakato data katika fht

fht_mag_lin (); // chukua pato la fht

jinsi ();

kwa (int i = 5; i <40; i ++) {

kupigwa kwa myScreen (255, 255, 255);

myScreen.fill (255, 255, 255);

int drawHeight = ramani (fht_lin_out , 10, 255, 10, myScreen.height ());

int ypos = myScreen.height () - kutekaUrefu-8; myScreen.rect ((4 * i) +8, ypos, 3, kutekaUrefu);

}

uwanja wa nyuma wa myScreen (0, 0, 0);

}

}

[/nambari]

Hatua ya 21: Jaribu

Nilitumia jenereta ya sauti mkondoni (https://www.szynalski.com/tone-generator/) kudhibitisha nambari inafanya kazi vizuri. Baada ya kudhibitisha inafanya kazi, bonyeza kengele ya stethoscope hadi kifuani, pumua kwa kina na uone masafa yapi yapo !!

Hatua ya 22: Kazi ya Baadaye

** Kumbuka: mimi ni mkemia, sio mhandisi au mwanasayansi wa kompyuta **. Kutakuwa na makosa na maboresho ya muundo na nambari. Hiyo inasemwa, nadhani ni mwanzo mzuri wa kitu ambacho kinaweza kuishia kuwa muhimu sana na cha gharama nafuu. Risasi zifuatazo ni maboresho ya baadaye ambayo ningependa kufanya na natumai wengine wenu pia mnajaribu kuiboresha!

· Fanya kifaa kiwe simu. Sina uzoefu mkubwa na CPU au wadhibiti wengine wadogo, lakini itahitaji kuwa na kumbukumbu ya kutosha kuhifadhi maktaba yote ya FHT kwenye, au labda Bluetooth.

· Anzisha hesabu za uchambuzi wa takwimu kwenye nambari. Kwa mfano, kawaida gurudumu lina masafa ya kimsingi sawa au zaidi ya 400 Hz na hudumu kwa angalau 250 ms. Rhonchi hufanyika kwa masafa ya kimsingi ya karibu 200 Hz au chini na hudumu kwa angalau 250 ms. Sauti zingine nyingi za mapafu zimefafanuliwa na zinaonyesha hali ya kiafya (https://commongiant.github.io/iSonea-Physicians/assets/publications/7_ISN-charbonneau-Euro-resp-Jour-1995-1942-full.pdf). Nadhani hicho ni kitu ambacho kinaweza kuchunguzwa kwa nambari kwa kulinganisha ishara ya mapipa ya masafa baada ya idadi fulani ya mizunguko kupitia FHT na kisha kuendesha kazi ya millis () kuona ni muda gani, kisha kuilinganisha kwa sakafu ya kelele ya hesabu ya FHT. Nina hakika mambo haya yanaweza kufanywa!

Natumai nyote mlifurahi na mradi huu na ikiwa una maswali yoyote tafadhali toa maoni na nitajibu haraka iwezekanavyo! Natarajia kuona maoni.