Peranti Pulse Oksimeter Menggunakan Arduino Nano, MAX30100 dan Bluetooth HC06 .: 5 Langkah

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

Hai kawan-kawan, hari ini kita akan membina alat deria untuk membaca tahap Oksigen dalam darah dan kadar degupan jantung dengan cara yang tidak invasif menggunakan sensor MAX30100.

MAX30100 adalah penyelesaian sensor monitor Pulse Oximetry dan denyut jantung. Ia menggabungkan dua LED, fotodetektor, optik yang dioptimumkan, dan pemprosesan isyarat analog dengan bunyi rendah untuk mengesan isyarat oksimetri nadi dan denyut jantung. MAX30100 beroperasi dari bekalan kuasa 1.8V dan 3.3V dan dapat dimatikan melalui perisian dengan arus siap sedia yang boleh diabaikan, yang membolehkan bekalan kuasa tetap terhubung sepanjang masa.

Untuk artikel ini, saya akan menggunakan modul Bluetooth HC-06 (beroperasi dalam mod hamba) yang dikaitkan dengan Arduino Nano. Dengan cara ini, kita dapat menghantar data yang dibaca dari peranti ke peranti lain atau ke Internet. Dalam cadangan awal, aplikasi mudah alih dikembangkan untuk mempertimbangkan visualisasi data. Walau bagaimanapun, aplikasi Android mudah alih ini tidak akan dibahas dalam artikel ini.

Mari kita mulakan!

Langkah 1: Bahan Yang Diperlukan:

Bahan yang digunakan dalam eksperimen ini dapat dilihat di bawah:

• Arduino Nano
• Protoboard Kecil
• Wayar dan satu set penerjun
• Modul Bluetooth HC-06
• Sensor MAX30100
• LED
• Dua perintang 4.7k Ohm

Langkah 2: Pendawaian MAX30100

Pertama, kita perlu memasang MAX30100 untuk menggunakannya dengan Arduino. Gambar skematik di atas dalam langkah ini akan menunjukkan bagaimana pendawaian harus dilakukan.

Pada asasnya, kita perlu menyekat wayar dengan pin yang terdapat pada sensor. Anda perlu mengeluarkan bahagian pelompat wanita untuk membuat soda. Bahagian lelaki Jumper akan digunakan untuk berlabuh di Arduino.

MAX30100 mempunyai pin berikut:

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

Untuk tujuan ini, kami hanya akan menggunakan input VIN, SCL, SDA, INT dan GND.

Petua: Setelah melakukan soda, ada baiknya memasukkan sedikit lem panas untuk melindungi soda (seperti yang anda lihat dalam gambar).

Langkah 3: Kabel Modul Bluetooth HC-06

Sebagai tambahan, kita perlu melakukan perkara yang sama untuk modul Bluetooth HC06.

Semua maklumat yang diterima dalam modul Bluetooth akan dihantar ke Arduino (dalam kes kami) melalui siri.

Julat modul mengikuti standard komunikasi bluetooth, yang jaraknya sekitar 10 meter. Modul ini hanya berfungsi dalam mod hamba, iaitu membolehkan peranti lain menyambung kepadanya, tetapi tidak membenarkan dirinya menyambung ke peranti bluetooth lain.

Modul ini mempunyai 4 pin (Vcc, GND, RX e TX). RX dan TX digunakan untuk membolehkan komunikasi dengan mikrokontroler secara bersiri.

Selama pelaksanaannya, beberapa masalah dikesan dengan menggunakan TX dan RX output secara bersamaan untuk Bluetooth bersama-sama dengan komunikasi atau siri melalui USB (yang digunakan untuk menghidupkan Arduino dan memuat kod) di papan tulis.

Oleh itu, semasa pembangunan, pin A6 dan A7 digunakan sementara untuk mensimulasikan komunikasi bersiri. Perpustakaan SoftwareSerial digunakan untuk membolehkan operasi port bersiri melalui perisian.

Rujukan: Pendawaian Imej Bluetooth adalah dari

Langkah 4: Pasang Struktur Peranti, Mengikuti Modul Bluetooth, LED dan Arduino pada Protoboard

Langkah seterusnya adalah meletakkan semua komponen di protoboard dan menghubungkannya dengan cara yang betul.

Anda boleh melakukannya sekarang seperti yang anda mahukan. Sekiranya anda ingin menggunakan mikrokontroler lain seperti Arduino Uno atau papan yang lebih besar, silakan melakukannya. Saya telah menggunakan yang lebih kecil, kerana saya perlu memiliki peranti kompak yang mungkin untuk melakukan pengukuran dan juga mengirim data ke peranti lain.

Langkah pertama: Memasang Arduino ke papan putih.

Pasang Arduino Nano di tengah-tengah protoboard

Langkah kedua: Melampirkan modul Bluetooth di Arduino.

Sambungkan modul bluetooth di bahagian belakang papan dan juga sambungkan wayar di Arduino seperti berikut:

1. RX dari Bluetooth ke pin TX1 di Arduino.
2. TX dari Bluetooth ke pin RX0 di Arduino.
3. GND dari Bluetooth ke GND (pin selain pin RX0) di Arduino.
4. Vcc dari Bluetooth ke pin 5V di Arduino.

Langkah ketiga: Memasang sensor MAX30100 di Arduino.

1. VIN dari MAX30100 ke pin 5V di Arduino (sama seperti yang kita ada dalam langkah Bluetooth).
2. Pin SCL dari MAX30100 ke pin A5 di Arduino.
3. Pin SDA dari MAX30100 ke pin A4 di Arduino.
4. Pin INT dari MAX30100 ke pin A2 di Arduino.
5. Pin GND dari MAX30100 ke pin GND di Arduino (pin antara VIN dan RST).
6. Pasang satu perintang. Satu kaki dalam pin 5V yang sama kami menyambungkan Bluetooth dan bahagian lain dalam pin A4.
7. Pasang perintang kedua. Satu kaki masuk juga disambungkan dalam pin 5v dan yang lain menyambung ke pin A5.

Penting: Agar MAX30100 berfungsi dengan baik, kita perlu menarik perintang masing-masing ke pin A4 dan A5. Jika tidak, kita mungkin menyaksikan kerosakan sensor, seperti cahaya malap dan sering tidak berfungsi sama.

Langkah keempat: Menambah warna hijau untuk mengetahui dengan tepat kapan degupan jantung diukur oleh sensor.

1. Pasang kaki terkecil hijau hijau (atau warna lain yang mungkin anda sukai) ke pin GND (sama seperti kami menyambungkan Bluetooth).
2. Sambungkan bahagian lain ke pin D2.

Langkah 5: Selesaikan Pemasangan Peranti Kami

Pada ketika ini, peranti kita sudah dipasang, tetapi tidak diprogramkan. Kami mempunyai modul bluetooth yang terhubung ke Arduino, serta sensor MAX30100, yang akan melakukan semua pengukuran data dan mengirimkannya ke modul Bluetooth, yang pada gilirannya akan dikirim ke perangkat lain.

Untuk artikel ini, tujuannya adalah untuk menunjukkan pemasangan peranti. Dalam beberapa artikel seterusnya saya akan membahas bagaimana memprogramkan peranti menggunakan Arduino IDE. Anda dapat melihat dalam gambar ini bagaimana peranti berfungsi, dari membaca data hingga melihat pada peranti Android anda.

Anda telah selesai membuat pengukuran peranti Pulse Oximeter anda sendiri hanya dengan kos yang rendah. Nantikan artikel seterusnya!: D