Pulzusszám a STONE LCD kijelzőn: 7 lépés

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:39

Valamikor régen találtam egy MAX30100 típusú pulzusmérő modult az online vásárlás során. Ez a modul összegyűjti a felhasználók vér oxigén- és pulzusadatait, ami szintén egyszerű és kényelmes.

Az adatok szerint azt találtam, hogy az Arduino könyvtárfájlokban vannak MAX30100 könyvtárak. Vagyis, ha az Arduino és a MAX30100 közötti kommunikációt használom, közvetlenül felhívhatom az Arduino könyvtár fájljait anélkül, hogy újra kellene írnom az illesztőprogram fájljait. Ez jó dolog, ezért megvettem a MAX30100 modulját. Úgy döntöttem, hogy az Arduino segítségével ellenőrzem a MAX30100 pulzusszámát és vér oxigéngyűjtő funkcióját.

1. lépés: Funkció

A MAX30100 modul vásárlási linkje:

item.taobao.com/item.htm?spm=a230r.1.14.69.c0c56556o8wH44&id=559690766124&ns=1&abbucket=2#detail

Megjegyzés: ez a modul alapértelmezés szerint csak 3,3 V -os szintű MCU kommunikációval rendelkezik, mivel alapértelmezés szerint az IIC tűt használja, és 4,7 K -ról 1,8 V -ra növeli az ellenállást, így alapértelmezés szerint nincs kommunikáció az Arduino -val, ha a Arduino és két 4,7 K nagyságú IIC tű felhúzó ellenállás szükséges a VIN csaphoz, ezeket a tartalmakat a fejezet hátuljában fogjuk bemutatni.

Funkcionális feladatok

A projekt megkezdése előtt elgondolkoztam néhány egyszerű funkción: a pulzusadatokat és a vér oxigén adatait gyűjtöttük össze

A pulzusszám és a vér oxigénadatai LCD kijelzőn jelennek meg

Ez az egyetlen két funkció, de ha meg akarjuk valósítani, többet kell tennünk

gondolkodás:

Milyen mester MCU -t használnak?

Milyen LCD kijelző?

Amint korábban említettük, az Arduino -t használjuk az MCU -hoz, de ez egy Arduino LCD kijelző projekt, ezért ki kell választanunk a megfelelő LCD kijelző modult. Azt tervezem, hogy soros porttal fogom használni az LCD kijelzőt. Van itt egy STONE STVI070WT kijelzőm, de ha az Arduino -nak kommunikálnia kell vele, akkor a MAX3232 szükséges a szint átalakításához. Ezután az alapvető elektronikus anyagokat a következőképpen határozzák meg:

1. Arduino Mini Pro fejlesztőlap

2. MAX30100 pulzusmérő és vér oxigénérzékelő modul

3. STONE STVI070WT LCD soros port megjelenítő modul

4. MAX3232 modul

2. lépés: Bevezetés a hardverbe

MAX30100

A MAX30100 egy integrált pulzus -oximetria és pulzusmérő érzékelő megoldás. Két LED-et, egy fényérzékelőt, optimalizált optikát és alacsony zajszintű analóg jelfeldolgozást egyesít az impulzus-oximetria és a pulzusjelek érzékelésére. A MAX30100 1,8 V -os és 3,3 V -os tápegységekről működik, és elhanyagolható készenléti árammal rendelkező szoftveren keresztül lekapcsolható, lehetővé téve a tápellátás folyamatos csatlakoztatását. Alkalmazások

● Viselhető eszközök

● Fitness asszisztens eszközök

● Orvosi felügyeleti eszközök

Előnyök és jellemzők

1, A teljes pulzoximéter és a pulzusmérő megoldás leegyszerűsíti a tervezést

Beépített LED -ek, fotóérzékelő és nagy teljesítményű analóg előlap

Apró 5,6 mm x 2,8 mm x 1,2 mm 14 tűs optikailag továbbfejlesztett rendszer a csomagban

2 、 Ultra-alacsony fogyasztású működés megnöveli a hordható eszközök akkumulátorának élettartamát

Programozható mintavételi sebesség és LED -áram az energiatakarékosság érdekében

Rendkívül alacsony leállítási áram (0,7 µA, tipikus)

3, A fejlett funkcionalitás javítja a mérési teljesítményt

A magas SNR robusztus mozgástárgy -ellenállást biztosít

Integrált környezeti fény törlés

Magas mintavételi képesség

Gyors adatkimeneti képesség

3. lépés: Észlelési elv

Csak nyomja az ujját az érzékelőhöz, hogy megbecsülje az impulzus oxigén telítettségét (SpO2) és az impulzust (egyenlő a szívveréssel).

A pulzoximéter (oximéter) egy mini-spektrométer, amely a különböző vörösvértestek abszorpciós spektrumainak elveit használja a vér oxigéntelítettségének elemzésére. Ezt a valós idejű és gyors mérési módszert széles körben használják számos klinikai referenciában. Nem mutatom be túlságosan a MAX30100 -at, mert ezek az anyagok elérhetők az interneten. Az érdeklődő barátok az interneten megkereshetik ennek a pulzusmérő modulnak az adatait, és mélyebben megérthetik annak észlelési elvét.

KŐ STVI070WT-01

Bevezetés a kijelzőbe

Ebben a projektben a STONE STVI070WT készüléket használom a pulzusszám és a vér oxigén adatainak megjelenítésére. Az illesztőprogram -chipet a kijelzőbe integrálták, és van egy szoftver, amelyet a felhasználók használhatnak. A felhasználóknak csak gombokat, szövegdobozokat és egyéb logikát kell hozzáadniuk a tervezett felhasználói felület képein keresztül, majd konfigurációs fájlokat kell létrehozniuk, és le kell tölteniük a kijelzőre. Az STVI070WT kijelzője az uart-rs232 jel útján kommunikál az MCU-val, ami azt jelenti, hogy hozzá kell adnunk egy MAX3232 chipet, hogy az RS232 jelet TTL jellé alakítsuk, hogy kommunikálni tudjunk az Arduino MCU-val.

Ha nem biztos benne, hogyan használja a MAX3232 készüléket, tekintse meg az alábbi képeket:

Ha úgy gondolja, hogy a szintkonverzió túl bosszantó, akkor más típusú STONE megjelenítőt is választhat, amelyek közül néhány közvetlenül képes uart-ttl jelet kiadni. A hivatalos weboldal részletes információkat és bevezetőt tartalmaz: https://www.stoneitech.com/ Ha video oktatóanyagokra és oktatóanyagokra van szüksége, akkor a hivatalos webhelyen is megtalálhatja.

4. lépés: Fejlesztési lépések

A STONE kijelző három fejlesztési lépése:

Tervezze meg a megjelenítési logikát és a gomblogikát a STONE TOOL szoftverrel, és töltse le a tervfájlt a kijelzőmodulhoz.

Az MCU soros porton keresztül kommunikál a STONE LCD kijelző modullal.

A 2. lépésben kapott adatokkal az MCU más műveleteket hajt végre.

STONE TOOL szoftver telepítése

Töltse le a STONE TOOL szoftver legújabb verzióját (jelenleg TOOL2019) a webhelyről, és telepítse. A szoftver telepítése után a következő felület nyílik meg:

Kattintson a "Fájl" gombra a bal felső sarokban egy új projekt létrehozásához, amelyet később tárgyalunk.

Az Arduino egy nyílt forráskódú elektronikus prototípus platform, amely könnyen használható és könnyen használható. Tartalmazza a hardver részt (különböző fejlesztési táblák, amelyek megfelelnek az Arduino specifikációnak) és a szoftver részét (Arduino IDE és a kapcsolódó fejlesztői készletek). A hardver rész (vagy fejlesztőkártya) egy mikrokontrollerből (MCU), flash memóriából (Flash) és egy sor univerzális bemeneti/kimeneti interfészből (GPIO) áll, amelyeket mikroszámítógépes alaplapnak tekinthet. A szoftver része főként Arduino IDE PC-n, kapcsolódó alaplapi támogatási csomag (BSP) és gazdag külső függvénykönyvtár. Az Arduino IDE segítségével könnyen letöltheti a fejlesztői táblához és a szükséges könyvtárakhoz tartozó BSP-t hogy megírja a programjait. Az Arduino egy nyílt forráskódú platform. Eddig sok modell és sok származtatott vezérlő volt, köztük Arduino Uno, Arduino Nano, ArduinoYun és így tovább. Ezenkívül az Arduino IDE nem csak az Arduino sorozat fejlesztőlapjait támogatja, hanem támogatja a népszerű fejlesztői táblákat is, mint pl. mint Intel Galileo és NodeMCU a BSP bevezetésével. Az Arduino különféle érzékelőkön, vezérlő fényeken, motorokon és más eszközökön keresztül érzékeli a környezetet, hogy visszacsatolja és befolyásolja a környezetet. A táblán található mikrokontroller programozható egy Arduino programozási nyelvvel, bináris fájlokba állítható össze, és elégethető a mikrokontrollerben. az Arduino esetében az Arduino programozási nyelvvel (Wiring-en alapul) és az Arduino fejlesztői környezettel (feldolgozás alapján) valósul meg. Az Arduino-alapú projektek csak Arduino-t, valamint Arduino-t és más PC-n futó szoftvereket tartalmazhatnak, és kommunikálnak mindegyikkel egyéb (például Flash, Processing, MaxMSP).

Az Arduino fejlesztői környezet az Arduino IDE, amely letölthető az internetről. Jelentkezzen be az Arduino hivatalos webhelyére, és töltse le a szoftvert: https://www.arduino.cc/en/Main/Software?setlang=cn Az Arduino IDE telepítése után a szoftver megnyitásakor a következő felület jelenik meg:

Az Arduino IDE alapértelmezés szerint két funkciót hoz létre: a beállítási funkciót és a ciklus funkciót. Sok Arduino bemutató található az interneten. Ha valamit nem ért, keresse fel az interneten.

5. lépés: Az Arduino LCD projekt megvalósítási folyamata

hardver kapcsolat

Annak érdekében, hogy a kód írásának következő lépése zökkenőmentesen menjen, először meg kell határoznunk a hardverkapcsolat megbízhatóságát. Ebben a projektben csak négy hardvert használtunk:

1. Arduino Mini pro fejlesztőtábla

2. STONE STVI070WT tft-lcd kijelző

3. MAX30100 pulzusmérő és vér oxigénérzékelő

4. MAX3232 (rs232-> TTL) Az Arduino Mini Pro fejlesztőkártyát és az STVI070WT tft-lcd kijelzőt UART-on keresztül csatlakoztatják, ami szintkonverziót igényel a MAX3232-en keresztül, majd az Arduino Mini Pro fejlesztői kártya és a MAX30100 modul IIC interfészen keresztül. Miután jól átgondoltuk, a következő bekötési képet rajzolhatjuk:

Győződjön meg arról, hogy nincsenek hibák a hardverkapcsolatban, és folytassa a következő lépéssel.

Először is meg kell terveznünk egy felhasználói felület megjelenítő képét, amelyet a PhotoShop vagy más képtervező eszközök tervezhetnek. A felhasználói felület megjelenítési képének megtervezése után mentse el a képet-j.webp

Távolítsa el az új projektben alapértelmezés szerint betöltött képet, és adja hozzá az általunk tervezett felhasználói felület képét. Adja hozzá a szövegmegjelenítő komponenst, tervezze meg a kijelző számjegyét és tizedespontját, és szerezze be a szövegmegjelenítő összetevő tárolóhelyét a megjelenítőben. A hatás a következő:

szöveges kijelző komponens címe: Csatlakozás sta: 0x0008

Pulzusszám: 0x0001

Vér oxigén: 0x0005

A felhasználói felület fő tartalma a következő:

Kapcsolat állapota

Pulzus kijelző

A vér oxigénje megmutatkozott

6. lépés: Konfigurációs fájl létrehozása

A felhasználói felület tervezése után a konfigurációs fájl létrehozható és letölthető az STVI070WT kijelzőre.

Először hajtsa végre az 1. lépést, majd helyezze be az USB flash meghajtót a számítógépbe, és megjelenik a lemez szimbóluma. Ezután kattintson a "Letöltés u-lemezre" gombra a konfigurációs fájl letöltéséhez az USB flash meghajtóra, majd helyezze be az USB flash meghajtót az STVI070WT-be a frissítés befejezéséhez.

A MAX30100 az IIC -n keresztül kommunikál. Működési elve az, hogy a pulzusszám ADC -értéke infravörös led besugárzással érhető el. A MAX30100 regiszter öt kategóriába sorolható: állami regiszter, FIFO, vezérlőregiszter, hőmérséklet -nyilvántartás és azonosító -regiszter. beolvassa a chip hőmérsékletértékét, hogy kijavítsa a hőmérséklet okozta eltérést. Az azonosító regiszter le tudja olvasni a chip azonosító számát.

A MAX30100 az IIC kommunikációs interfészen keresztül kapcsolódik az Arduino Mini Pro fejlesztői kártyához. Mivel az Arduino IDE-ben vannak kész MAX30100 könyvtári fájlok, a MAX30100 regisztereinek tanulmányozása nélkül is ki tudjuk olvasni a pulzusszámot és a vér oxigénadatait. Azok, akik érdeklődnek a MAX30100 regiszter felfedezése iránt, lásd a MAX30100 adatlapot.

Módosítsa a MAX30100 IIC felhúzó ellenállást

Meg kell jegyezni, hogy a MAX30100 modul IIC csapjának 4,7 k felhúzási ellenállása 1,8 V-ra van csatlakoztatva, ami elméletileg nem jelent problémát. Az Arduino IIC tű kommunikációs logikai szintje azonban 5 V, ezért nem tud kommunikálni az Arduino -val a MAX30100 modul hardverének megváltoztatása nélkül. Közvetlen kommunikáció lehetséges, ha az MCU STM32 vagy más 3.3V logikai szintű MCU. Ezért a következők változtatásokat kell végrehajtani:

Távolítsa el a képen megjelölt három 4,7 k ellenállást elektromos forrasztópáka segítségével. Ezután hegesztjen két 4,7 k -s ellenállást az SDA és az SCL csatlakozóinál a VIN -hez, hogy kommunikálni tudjunk az Arduino -val. Arduino Nyissa meg az Arduino IDE -t, és találja meg gombok:

Keressen a "MAX30100" kifejezésre, és találjon két könyvtárat a MAX30100 számára, majd kattintson a letöltés és telepítés gombra.

A telepítés után megtalálja a MAX30100 demóját az Arduino LIB könyvtármappájában:

A fájl megnyitásához kattintson duplán.

Ez a demó közvetlenül tesztelhető. Ha a hardverkapcsolat rendben van, letöltheti a kódösszeállítást az Arduibo fejlesztőpanelére, és megtekintheti a MAX30100 adatait a soros hibakeresési eszközben.

7. lépés: A hatás látható az alábbi képen:

Ha többet szeretne megtudni a projektről, kattintson ide.

Kérjük, lépjen kapcsolatba velünk, ha teljes kódra van szüksége:

12 órán belül válaszolok.