Uređaj za pulsni oksimetar koji koristi Arduino Nano, MAX30100 i Bluetooth HC06 .: 5 koraka

2025 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2025-01-23 14:37

Ćao društvo, danas ćemo izgraditi senzorni uređaj za očitavanje nivoa kisika u krvi i brzine otkucaja srca na neinvazivan način pomoću MAX30100 senzora.

MAX30100 je rješenje senzora za praćenje pulsne oksimetrije i otkucaja srca. Kombinira dvije LED diode, fotodetektor, optimiziranu optiku i tihu analognu obradu signala za otkrivanje pulsne oksimetrije i signala otkucaja srca. MAX30100 radi na izvorima napajanja od 1,8 V i 3,3 V i može se isključiti putem softvera sa zanemarivom strujom pripravnosti, omogućavajući da napajanje ostane stalno povezano.

Za ovaj članak ću koristiti Bluetooth modul HC-06 (koji radi u slave načinu) povezan s Arduino Nano. Na ovaj način možemo poslati podatke pročitane s uređaja na drugi uređaj ili na Internet. U početnom prijedlogu razvijena je mobilna aplikacija za razmatranje vizualizacije podataka. Međutim, ova mobilna Android aplikacija neće biti obuhvaćena u ovom članku.

Hajde da počnemo!

Korak 1: Potreban materijal:

Materijal upotrijebljen u ovom eksperimentu može se vidjeti u nastavku:

• Arduino Nano
• Mala protoboard
• Žice i set kratkospojnika
• Bluetooth modul HC-06
• Senzor MAX30100
• LED
• Dva otpornika 4,7 k Ohma

Korak 2: Ožičenje MAX30100

Prvo moramo povezati MAX30100 kako bismo ga mogli koristiti s Arduinom. Gore navedena shematska slika u ovom koraku prikazat će način ožičenja.

U osnovi, moramo žicati žice pinovima dostupnim na senzoru. Bit će potrebno ukloniti ženski dio skakača da bi se napravila soda. Muški dio skakača će se koristiti za pristajanje na Arduino.

MAX30100 ima sljedeće pinove:

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

U tu svrhu koristit ćemo samo VIN, SCL, SDA, INT i GND ulaze.

Savjeti: Nakon nanošenja sode, dobro je umetnuti malo vrućeg ljepila za zaštitu sode (kao što možete vidjeti na slici).

Korak 3: Povežite Bluetooth HC-06 modul

Osim toga, isto moramo učiniti i za Bluetooth HC06 modul.

Sve informacije primljene u Bluetooth modulu bit će proslijeđene na Arduino (u našem slučaju) putem serijske veze.

Domet modula prati Bluetooth komunikacijski standard, koji je otprilike 10 metara. Ovaj modul radi samo u slave načinu rada, odnosno dopušta drugim uređajima da se povežu s njim, ali ne dopušta sebi povezivanje s drugim bluetooth uređajima.

Modul ima 4 pina (Vcc, GND, RX e TX). RX i TX se koriste za omogućavanje serijske komunikacije sa mikrokontrolerom.

Tijekom izvođenja, neki su problemi otkriveni istovremenom upotrebom TX i RX izlaza za Bluetooth zajedno s komunikacijom ili serijskim putem USB -a (koji se koristi za napajanje Arduina i učitavanje koda) na ploči.

Tako su tijekom razvoja pinovi A6 i A7 privremeno korišteni za simulaciju serijske komunikacije. Biblioteka SoftwareSerial korištena je za omogućavanje rada serijskog porta putem softvera.

Referenca: Ožičenje Bluetooth slike dolazi s

Korak 4: Sastavite strukturu uređaja, prateći Bluetooth modul, LED diodu i Arduino na Protoboard -u

Sljedeći korak je stavljanje svih komponenti u protoboard i njihovo povezivanje na pravi način.

Sada to možete učiniti kako želite. Ako želite koristiti drugi mikrokontroler poput Arduino Uno ili veću ploču, slobodno to učinite. Koristio sam manji, jer sam trebao imati kompaktan uređaj koji bi mogao izvršiti mjerenje i poslati podatke na drugi uređaj.

Prvi korak: Priključite Arduino na bijelu ploču.

Pričvrstite Arduino Nano u središte protobora

Drugi korak: Priključivanje Bluetooth modula u Arduino.

Spojite bluetooth modul na stražnjoj strani ploče i također spojite žicu u Arduino na sljedeći način:

1. RX s Bluetootha na TX1 pin u Arduinu.
2. TX s Bluetootha na pin RX0 u Arduinu.
3. GND sa Bluetootha na GND (pin pored RX0 pina) u Arduinu.
4. Vcc s Bluetootha na 5V pin u Arduinu.

Treći korak: Priključivanje MAX30100 senzora u Arduino.

1. VIN od MAX30100 do 5V pina u Arduinu (isto kao u koraku Bluetooth).
2. SCL pin od MAX30100 do A5 pina u Arduinu.
3. SDA pin od MAX30100 do A4 pina u Arduinu.
4. INT pin od MAX30100 do A2 pina u Arduinu.
5. GND pin iz MAX30100 na GND pin u Arduinu (pin između VIN i RST).
6. Uključite jedan otpornik. Jednom nogom u istom 5V pinu spojili smo Bluetooth, a drugim dijelom u A4 pin.
7. Uključite drugi otpornik. Jedna noga je također spojena na 5v pin, a druga na A5 pin.

Važno: Da bi MAX30100 ispravno radio, moramo povući te otpornike na pinove A4 i A5. U suprotnom, možemo biti svjedoci kvara senzora, poput prigušenog svjetla i često potpunog nefunkcioniranja istog.

Četvrti korak: Dodavanje zelene boje omogućilo je da se tačno zna kada je senzor izmjerio otkucaje srca.

1. Priključite najmanju nogu zelenog LED -a (ili drugu boju koja vam se više sviđa) na GND pin (isto kao što smo povezali Bluetooth).
2. Drugi dio spojite na D2 pin.

Korak 5: Dovršavanje sastavljanja uređaja

U ovom trenutku naš uređaj je već sastavljen, ali nije programiran. Imamo bluetooth modul spojen na Arduino, kao i MAX30100 senzor, koji će izvršiti sva mjerenja podataka i poslati ih na Bluetooth modul, koji će se zatim poslati na drugi uređaj.

Za ovaj članak, svrha je bila pokazati sastavljanje uređaja. U sljedećih nekoliko članaka pokazat ću kako programirati uređaj pomoću Arduino IDE -a. Na ovoj slici možete vidjeti kako će uređaj raditi, od čitanja podataka do gledanja na vašem Android uređaju.

Završili ste s izradom vlastitog mjerenja pulsnog oksimetra po niskim cijenama. Pratite sljedeći članak!: D