Arduino hjerterytme med EKG -skjerm og lyd: 7 trinn

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:22

Hei folkens! Jeg håper du allerede likte min forrige instruerbare "Arduino LIXIE Clock", og du er klar for en ny. Som vanlig lagde jeg denne opplæringen for å veilede deg trinn for trinn mens du lagde denne typen super fantastiske elektroniske prosjekter til lave kostnader som er "Arduino" Hjertepulsapparat ".

Under utarbeidelsen av dette prosjektet prøvde vi å sørge for at denne instruksjonsboken vil være den beste guiden for deg for å hjelpe deg hvis du vil lage ditt eget EKG, så vi håper at denne instruksjonsboken inneholder de nødvendige dokumentene.

Dette prosjektet er så praktisk å lage spesielt etter å ha fått det tilpassede kretskortet som vi har bestilt fra JLCPCB for å forbedre utseendet på vår elektroniske enhet, og det er også nok dokumenter og koder i denne veiledningen til at du enkelt kan lage din Arduino Heart pulsdisplay. Vi har gjort dette prosjektet på bare 3 dager, bare to dager for å få alle nødvendige deler og fullføre maskinvarelaget og montere, så har vi forberedt koden som passer vårt prosjekt og starter testen og justeringen.

Hva du vil lære av denne instruerbare:

1. Gjør det riktige maskinvarevalget for prosjektet ditt, avhengig av dets funksjoner.
2. Forstå hjertepulssensorteknologien.
3. Forbered kretsdiagrammet for å koble alle de valgte komponentene.
4. Monter alle prosjektdelene (enhetsboks og elektronisk montering)..
5. Start din egen hjertepuls.

Trinn 1: Hvordan fungerer pulssensoren

Som definert på Wikipedia "Elektrokardiografi er prosessen med å produsere et elektrokardiogram (EKG eller EKG [a]), en registrering - en graf over spenning versus tid - av hjertets elektriske aktivitet [4] ved hjelp av elektroder plassert på huden. Disse elektroder oppdager de små elektriske endringene som er en konsekvens av depolarisering av hjertemuskelen etterfulgt av repolarisering under hver hjertesyklus (hjerteslag)."

I vårt tilfelle bruker vi ikke elektroder, men IR -sensor, en hjertepuls sensor er en biomedisinsk sensor som

betyr at den bruker noen biologiske og fysiologiske variabler for å indikere kroppens status.

Når vi snakker om variabler, har sensoren vår en analog utgang som går fra 0V til 5V, og denne utgangen indikerer hvor mye blodstrøm/trykk hjertet skal pumpe, men hvordan måler denne sensoren disse blodstrømendringene!

Sensoren bruker et infrarødt signal fra en IR-diode som projiseres på huden din. Like under huden din er det kapillærer som bærer blod. Hver gang hjertet ditt pumper er det en liten økning i blodstrøm/trykk. Dette svulmer kapillærene litt, og akkurat da reflekterer disse litt mer fylte kapillærene mer infrarød. Infra-detektoren på enheten registrerer de forskjellige reflekterte IR-nivåene og forsterker det målte signalet og konverterer det til et tolkbart spenningssignal som kan sendes til en hvilken som helst mikrokontroller som Arduino MCU.

Trinn 2: CAD og maskinvaredeler

Fra og med de 3D -trykte boksdelene, laget jeg designet ovenfor med solidworks -programvare, og du kan få STL -filene fra nedlastingskoblingen, dette designet er 100% anbefalt for å hjelpe deg med å lage enheten siden den passer til den nøyaktige plasseringen for sensoren og OLED -skjermen.

Etter å ha forberedt designet har jeg fått delene mine veldig godt produsert og klare for handlingen. og som du kan se på det siste bildet, forberedte vi plasseringen av strømkontakten på esken.

Trinn 3: Kretsdiagram

Når jeg går til elektronikken, har jeg laget dette kretsdiagrammet som inneholder alle nødvendige deler som kreves for dette prosjektet. Jeg kobler hjertepulsføleren til min ATMega328P MCU og jeg viser spenningssignalet som mottas fra sensoren via en OLED -skjerm, plottet vil vise spenningssegnalutviklingen etter hvert, og jeg bruker også en summer for å markere hvert hjerteslag, en RGB -LED brukes også i dette prosjektet for å indikere BPM -statusen, så når BPM er for lav "mindre enn 60 BOM" blir gul, når BPM er OK, lyser LED -en grønn, og når BPM er for høy, blir LED -en rød.

Trinn 4: PCB Making

Om JLCPCB

JLCPCB (Shenzhen JIALICHUANG Electronic Technology Development Co., Ltd.), er det største PCB-prototypefirmaet i Kina og en høyteknologisk produsent som spesialiserer seg på rask PCB-prototype og produksjon i små partier. Med over 10 års erfaring med PCB -produksjon, har JLCPCB mer enn 200 000 kunder i inn- og utland, med over 8 000 online bestillinger av PCB -prototyper og PCB -produksjon i liten mengde per dag. Den årlige produksjonskapasiteten er 200 000 kvm. for forskjellige 1-lags, 2-lags eller flerlags PCB. JLC er en profesjonell PCB -produsent med stort utstyr, brønnutstyr, streng ledelse og overlegen kvalitet.

Snakker elektronikk

Etter å ha laget kretsdiagrammet, omformet jeg det til et tilpasset PCB -design, og alt jeg trenger nå er å produsere kretskortet mitt. Jeg flyttet sikkert til JLCPCB, den beste PCB -leverandøren for å få den beste PCB -produksjonstjenesten, etter noen enkle klikk jeg har lastet opp de riktige GERBER -filene i designet mitt, og jeg har angitt noen parametere som farge og mengde på PCB -tykkelsen, og denne gangen vil vi bruke den røde fargen som passer til hjerteformdesignet til PCB -en; da må du i det minste betale bare 2 dollar for å få PCB bare etter fire dager, det jeg har lagt merke til om JLCPCB denne gangen er "uten PCB -farge", det betyr at du bare betaler 2 USD for hvilken PCB -farge du velger.

Relaterte nedlastingsfiler

Som du kan se på bildene ovenfor, er kretskortet veldig godt produsert, og jeg har det samme kretskortdesignet som vi har laget for hovedkortet og alle etikettene, og logoer er der for å veilede meg under loddetrinnene. Du kan også laste ned Gerber -filen for denne kretsen fra nedlastingskoblingen nedenfor i tilfelle du vil legge inn en bestilling for samme kretsdesign.

Trinn 5: Ingredienser

Før vi begynner å lodde de elektroniske delene, la oss se på komponentlisten for prosjektet vårt, så vi trenger:

★ ☆ ★ De nødvendige komponentene ★ ☆ ★

- Kretskortet som vi bestiller fra JLCPCB- Arduino Uno:

- 330Ohm motstander:

- 16 MHz kvartsoscillator:

- HeartPulse -sensoren:

- Summer:

- OLED -skjerm:

- RGB LED:

Trinn 6: Elektronisk montering

Nå er alt klart, så la oss begynne å lodde våre elektroniske komponenter til kretskortet, og for å gjøre det trenger vi et loddejern og en loddekjernetråd og en SMD -omarbeidingsstasjon for SMD -komponenter.

Sikkerhet først

Loddejern

Berør aldri elementet i loddejernet..400 ° C!

Hold ledninger som skal varmes opp med pinsett eller klemmer.

Sett alltid loddejernet tilbake på stativet når det ikke er i bruk.

Legg den aldri ned på arbeidsbenken.

Slå av enheten og trekk ut kontakten når den ikke er i bruk.

Som du kan se, er det så enkelt å bruke dette kretskortet på grunn av dets meget høye kvalitet og uten å glemme etikettene som vil veilede dere mens dere lodder hver komponent fordi du vil finne en etikett på hver komponent på det øverste silkelaget som indikerer plasseringen på brettet og på denne måten vil du være 100% sikker på at du ikke vil gjøre loddefeil. Jeg har loddet hver komponent til plassering, og du kan bruke begge sider av kretskortet til å lodde dine elektroniske komponenter.

Trinn 7: Programvare og test

Alt vi trenger nå er programvaren, jeg har laget denne Arduino -koden for dere, og du kan få den gratis fra lenken nedenfor, koden er veldig godt kommentert, slik at du kan forstå den og justere den for dine egne behov, vi trenger Arduino Uno -kortet for å laste opp koden til vår ATmega328 MCU, så tar vi MCU -en og plasserer den i kontakten på brettet.

Vi trenger en ekstern 5v strømadapter for å slå PÅ enheten, og her er vi, som du ser, viser enheten Beats per minutt, og den viser hjertepulsgrafen plottet på OLED -skjermen uten å glemme denne RGB -LED -en som indikerer kroppsstatus også.

Dette prosjektet er så enkelt å lage og et fantastisk spesielt med OLED -skjermen, som kan være ditt beste valg for å starte biomedisinsk utstyr, men fortsatt noen andre forbedringer som skal utføres for å gjøre det mye mer smør, derfor vil jeg vente for forslagene dine for å forbedre den.