Medical Ventilator + STONE LCD + Arduino UNO: 6 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:07

Sejak 8 Disember 2019, beberapa kes radang paru-paru dengan etiologi yang tidak diketahui telah dilaporkan di Bandar Wuhan, Provinsi Hubei, China. Dalam beberapa bulan terakhir, hampir 80000 kes yang disahkan telah terjadi di seluruh negara, dan kesan wabak ini semakin meningkat. Tidak hanya seluruh negara yang terkena dampak, tetapi juga kes yang disahkan telah muncul di seluruh dunia, dan kes terkumpul yang terkumpul telah mencapai 3,5 juta. Pada masa ini, sumber jangkitan tidak dapat dipastikan Dari mana, tetapi kita dapat memastikan bahawa setiap orang sangat memerlukan topeng, dan mereka yang serius memerlukan alat pernafasan.

Oleh itu, dengan memanfaatkan tempat panas ini, saya juga datang untuk membuat projek mengenai ventilator, dan ada BATU di tangan saya skrin port TFT bersiri sangat sesuai untuk skrin paparan ventilator. Apabila skrin tersedia, saya memerlukan komputer mikro cip tunggal untuk memproses arahan yang dikeluarkan oleh skrin port bersiri STONE dan memuat naik beberapa data bentuk gelombang dalam masa nyata. Di sini saya memilih MCU yang lebih umum dan senang digunakan, mikrokomputer cip tunggal Arduino uno, yang banyak digunakan dan menyokong banyak perpustakaan. Penyampaian adalah seperti berikut:

Dalam projek ini, anda boleh mengawal papan pengembangan Arduino uno dengan menggunakan skrin port bersiri LCD STONE TFT, dan menjalankan interaksi perintah data melalui komunikasi port bersiri. Papan pengembangan Arduino uno dapat memuat naik rangkaian data bentuk gelombang dan memaparkannya di skrin port bersiri. Projek ini sangat berguna untuk membuat paparan paparan ventilator.

Langkah 1: Gambaran Keseluruhan Projek

Projek ventilator yang saya lakukan di sini akan mempunyai kesan animasi permulaan setelah dihidupkan, kemudian masukkan antara muka penyelesaian permulaan permulaan, dan memaparkan perkataan "terbuka". Klik untuk memberi kesan suara, meminta untuk membuka ventilator, dan melompat ke antara muka pemilihan halaman, di mana akan ada kesan animasi, yang merupakan animasi untuk menunjukkan nafas manusia, dan ada dua pilihan Yang pertama adalah osilogram carta pemantauan pernafasan. Yang kedua ialah carta pemantauan kadar oksigen dan pernafasan. Cara memaparkan begitu banyak osilogram pada masa yang sama adalah masalah. Setelah mengklik enter, STONE TFT LCD akan mengeluarkan perintah khusus untuk mengawal MCU untuk mula memuat naik data bentuk gelombang.

Fungsinya adalah seperti berikut:

① sedar tetapan butang;

② Menyedari fungsi suara;

③ merealisasikan pertukaran halaman;

④ merealisasikan penghantaran bentuk gelombang masa nyata.

Modul yang diperlukan untuk projek:

LCD LCD BATU TFT ；

Module Modul Arduino Uno;

Play modul permainan suara. Gambarajah blok projek:

Langkah 2: Pengenalan dan Prinsip Perkakasan

Pembesar suara

Kerana STONE TFT LCD mempunyai pemacu audio dan antara muka yang sesuai, ia boleh menggunakan pembesar suara magnet yang paling biasa, biasanya dikenali sebagai pembesar suara. Pembesar suara adalah sejenis transduser yang mengubah isyarat elektrik menjadi isyarat akustik. Prestasi pembesar suara mempunyai pengaruh yang besar terhadap kualiti suara. Pembesar suara adalah komponen yang paling lemah dalam peralatan audio, dan untuk kesan audio, ia adalah komponen yang paling penting. Terdapat banyak jenis pembesar suara, dan harganya sangat berbeza. Tenaga elektrik audio melalui kesan elektromagnetik, piezoelektrik, atau elektrostatik, sehingga getaran lembangan kertas atau diafragma dan bergema dengan udara di sekitarnya (resonans) dan menghasilkan bunyi.

BATU STVC101WT-01

Panel TFT gred industri 10.1 inci 1024x600 dan skrin sentuh tahan 4-wayar;

kecerahan adalah 300cd / m2, lampu latar LED; l warna RGB ialah 65K;

kawasan visual ialah 222.7mm * 125.3mm; l sudut visual ialah 70/70/50/60;

kehidupan bekerja adalah 20000 jam. CPU 32-bit korteks-m4 200Hz;

Pengawal CPLD epm240 TFT-LCD;

Memori kilat 128MB (atau 1GB);

Muat turun port USB (cakera U);

perisian kotak alat untuk reka bentuk GUI, arahan hex yang ringkas dan kuat.

Fungsi asas

Kawalan skrin sentuh / gambar paparan / teks paparan / keluk paparan / membaca dan menulis data / memainkan video dan audio. Ia sesuai untuk pelbagai industri.

Antara muka UART adalah RS232 / RS485 / TTL;

voltan ialah 6v-35v;

penggunaan kuasa adalah 3.0w;

suhu kerja ialah - 20 ℃ / + 70 ℃;

kelembapan udara adalah 60 ℃ 90%.

Modul LCD STVC101WT-01 berkomunikasi dengan MCU melalui port bersiri, yang perlu digunakan dalam projek ini. Kita hanya perlu menambahkan gambar UI yang dirancang melalui komputer atas melalui pilihan bar menu ke butang, kotak teks, gambar latar, dan logik halaman, kemudian menghasilkan fail konfigurasi, dan akhirnya memuat turunnya ke layar paparan untuk dijalankan.

Manual tersebut boleh dimuat turun melalui laman web rasmi:

Selain manual data, ada manual pengguna, alat pengembangan umum, pemacu, beberapa demo rutin sederhana, tutorial video, dan beberapa untuk menguji projek.

Arduino UNO

Parameter

Model Arduino Uno

Mikrokontroler atmega328p

Voltan kerja 5 V

Voltan input (disyorkan) 7-12 V

Voltan input (had) 6-20 V

Pin I / O digital 14

Saluran PWM 6

Saluran input analog (ADC) 6

Output DC setiap I / O 20 mA

Kapasiti output port 3.3V 50 mA

Flash 32 KB (0,5 KB untuk bootstrapper)

SRAM 2 KB

EEPROM 1 KB

Kelajuan jam 16 MHz

Pin LED onboard 13

Panjang 68.6 mm

Lebar 53.4 mm

Berat 25 g

Langkah 3: Langkah Pembangunan

Arduino UNO

Muat turun IDE

Pautan:

Di sini, kerana komputer saya win10, saya memilih yang pertama dan klik masuk

Pilih muat turun sahaja

Pasang Arduino

Selepas memuat turun, klik dua kali untuk memasangnya. Perlu dicatat bahawa Arduino ide bergantung pada lingkungan pengembangan Java dan memerlukan PC untuk memasang Java JDK dan mengkonfigurasi pemboleh ubah. Sekiranya permulaan klik dua kali gagal, PC mungkin tidak mempunyai sokongan JDK.

Kod

Di sini anda perlu menetapkan perintah untuk mengenal pasti skrin port bersiri, dan:

Enterbreathwave adalah perintah butang yang dihantar dari skrin pengenalan untuk memasuki antara muka pernafasan.

Breatbacktobg adalah perintah butang yang dihantar dari skrin pengenalan untuk keluar dari antara muka pernafasan. Enterhearto2wave adalah perintah butang untuk memasuki antara muka oksigen yang dihantar dari skrin pengenalan. Hearto2backtobg adalah arahan butang yang dihantar dari skrin pengenalan untuk keluar dari antara muka oksigen.

Startwave adalah data bentuk gelombang awal yang dikirim ke layar.

Cleanwave digunakan untuk membersihkan data bentuk gelombang yang dikirim ke layar.

Kemudian klik tanda centang untuk menyusun.

Setelah penyusunan selesai, klik ikon anak panah kedua untuk memuat turun kod ke papan pengembangan.

Langkah 4: ALAT 2019

Tambah gambar

Gunakan alat yang dipasang 2019, klik projek baru di sudut kiri atas, dan kemudian klik OK.

Selepas itu, projek lalai akan dihasilkan dengan latar belakang biru secara lalai. Pilihnya dan klik kanan, kemudian pilih hapus untuk membuang latar belakang. Kemudian klik kanan fail gambar dan klik Tambah untuk menambah latar belakang gambar anda sendiri, seperti berikut:

Tetapkan fungsi gambar

Pertama, tetapkan gambar but, konfigurasi alat -> skrin, seperti berikut

Kemudian anda perlu menambahkan kawalan video untuk melompat secara automatik setelah halaman kuasa mati berhenti.

Di sini, ia ditetapkan untuk melompat ke halaman 0 apabila halaman power-on berhenti, dan jumlah pengulangan adalah 0, menunjukkan tidak ada pengulangan.

Penetapan antara muka pilihan

Di sini, ikon butang pertama ditetapkan. Kesan butang menggunakan halaman 6, dan beralih ke halaman 3. Pada masa yang sama, nilai 0x0001 dihantar ke MCU Arduino Uno untuk mencetuskan penjanaan data. Pengaturan kunci kedua serupa, tetapi perintah nilai-kunci berbeza.

Tetapan kesan animasi

Di sini kita tambahkan ikon 1_breath.ico yang dibuat terlebih dahulu, dan tetapkan nilai berhenti animasi dan nilai mula, serta gambar berhenti sebagai 1 dan gambar permulaan sebagai 4, dan tetapkan agar tidak memaparkan latar belakang. Ini tidak mencukupi. Sekiranya anda memerlukan animasi bergerak secara automatik, anda perlu membuat tetapan berikut:

Tambahkan fail audio

Setelah dihidupkan pada permulaan, apabila mengklik terbuka. untuk merealisasikan fungsi arahan suara, anda perlu menambahkan fail audio, di mana nombor fail audio adalah 0.

Keluk Masa Nyata

Di sini saya telah membuat dua bentuk gelombang. Untuk mewujudkan kawalan yang berasingan, saya telah menggunakan dua saluran data, iaitu saluran 1 dan saluran 2. Lebih baik menetapkan nilai dan warna Y_Central dan YD_Central. Dan perintahnya adalah seperti berikut:

uint8_t StartBreathWave [7] = {0xA5, 0x5A, 0x04, 0x84, 0x01, 0x01, 0xFF};

uint8_t CleanBreathWave [6] = {0xA5, 0x5A, 0x03, 0x80, 0xEB, 0x56};

uint8_t StartHeartO2Wave [9] = {0xA5, 0x5A, 0x06, 0x84, 0x06, 0x00, 0xFF, 0x00, 0x22};

uint8_t CleanHeartO2Wave [6] = {0xA5, 0x5A, 0x03, 0x80, 0xEB, 0x55};

Ini melengkapkan tetapan, dan kemudian menyusun, memuat turun, dan menaik taraf ke cakera U.

Langkah 5: Sambungan

Kod

#sertakan

#include "stdlib.h" int incomedate = 0;

// #efinisikan UBRR2H // HardwareSerial Serial2 (2); uint8_t i = 0, hitung = 0; uint8_t StartBreathWaveFlag = 0; uint8_t StartHeartO2WaveFlag = 0; uint8_t EnterBreathWave [9] = {0xA5, 0x5A, 0x06, 0x83, 0x00, 0x12, 0x01, 0x00, 0x01};

// uint8_t BreathBackToBg [9] = {0xA5, 0x5A, 0x06, 0x83, 0x00, 0x14, 0x01, 0x00, 0x02};

……

Sila hubungi kami jika anda memerlukan prosedur lengkap:

Saya akan membalas anda dalam masa 12 jam.

Langkah 6: Lampiran

Untuk mengetahui lebih lanjut mengenai projek ini, sila klik di sini