Pulsoksymetr Arduino: 35 kroków (ze zdjęciami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:27

Pulsoksymetry są standardowymi instrumentami w warunkach szpitalnych. Wykorzystując względną absorbancję hemoglobiny natlenionej i odtlenionej, urządzenia te określają procent krwi pacjenta, która przenosi tlen (w zdrowym zakresie 94-98%). Ta liczba może uratować życie w warunkach klinicznych, ponieważ nagły spadek utlenowania krwi wskazuje na krytyczny problem medyczny, który należy natychmiast rozwiązać.

W tym projekcie staramy się skonstruować pulsoksymetr z części, które można łatwo znaleźć online/w lokalnym sklepie ze sprzętem. Ostateczny produkt to instrument, który może dostarczyć wystarczającej ilości informacji, aby ktoś mógł monitorować utlenowanie krwi w czasie za jedyne x $. Pierwotny plan zakładał, że urządzenie będzie w pełni nadające się do noszenia, ale ze względu na czynniki poza naszą kontrolą nie było to możliwe w naszej skali czasowej. Biorąc pod uwagę kilka dodatkowych komponentów i trochę więcej czasu, ten projekt może stać się całkowicie nadający się do noszenia i komunikować się bezprzewodowo z urządzeniem zewnętrznym.

Kieszonkowe dzieci

Lista niezbędnych części - rzeczy, które prawdopodobnie musisz kupić (zalecamy mieć kilka zapasowych części każdego elementu, zwłaszcza elementów do montażu powierzchniowego)

Arduino Nano * 1,99 USD (Banggood.com)

Podwójna dioda LED - 1,37 USD (Mouser.com)

Fotodioda - 1,67 USD (Mouser.com)

Rezystor 150 Ohm - 0,12 USD (Mouser.com)

Rezystor 180 Ohm - 0,12 USD (Mouser.com)

Rezystor 10 kOhm - 0,10 USD (Mouser.com)

Rezystor 100 kOhm - 0,12 USD (Mouser.com)

47 nF Kondensator - 0,16 USD (Mouser.com)

*(Nasz Nano utknął w Chinach w tej chwili, więc użyliśmy Uno, ale oba będą działać)

Całkowity koszt: 5,55 USD (ale… mieliśmy sporo rzeczy leżących dookoła i kupiliśmy też kilka części zamiennych)

Lista części wtórnych - Rzeczy, które leżały dla nas, ale być może trzeba będzie je kupić

Płyta platerowana miedzią - Dość tania (przykład). Zamiast tego możesz wykonać i zamówić PCB.

PVC - Coś o średnicy co najmniej cala. Cieńszy rodzaj działa świetnie.

Przewody - w tym kilka przewodów połączeniowych do płytki stykowej i kilka dłuższych do podłączenia pulsoksymetru do płytki. W kroku 20 pokazuję moje rozwiązanie tego problemu.

Female Pin Header - Są opcjonalne, jeśli chcesz tylko przylutować przewody do płytek, będzie działać dobrze.

Pianka - użyłem L200, co jest dość specyficzne. Naprawdę możesz użyć wszystkiego, co uważasz za wygodne. Stare podkładki pod mysz świetnie się do tego nadają!

Diody i rezystory - Dość tanie, jeśli musisz je kupić. Użyliśmy rezystorów 220 Ω i mieliśmy kilka kolorów.

Zalecane narzędzia i sprzęt

Opalarka

Lutownica z cienką końcówką

Narzędzie Dremel z frezami do frezowania i cięcia (możesz sobie poradzić z nożem uniwersalnym, ale nie tak szybko)

Szczypce, przecinaki do drutu, ściągacze izolacji itp.

Krok 1: Przygotowanie: Prawo Beera-Lamberta

Aby zrozumieć, jak zbudować pulsoksymetr, należy najpierw zrozumieć teorię jego działania. Zastosowane podstawowe równanie matematyczne znane jest jako prawo Beera-Lamberta.

Prawo Beera-Lamberta jest dobrze stosowanym równaniem, które opisuje zależność między stężeniem substancji w roztworze a przepuszczalnością (lub absorbancją) światła przechodzącego przez ten roztwór. W sensie praktycznym prawo mówi, że coraz większe ilości światła są blokowane przez coraz większe cząstki w roztworze. Prawo i jego elementy zostały opisane poniżej.

Absorbancja = log10(Io/I) = εbc

Gdzie: Io = padające światło (przed dodaniem próbki)I = padające światło (po dodaniu próbki)ε = molowy współczynnik absorpcji (funkcja długości fali i substancji)b = długość drogi światłac = stężenie substancji w próbce

Podczas pomiaru stężeń za pomocą prawa Beera wygodnie jest wybrać długość fali światła, w której próbka pochłania najwięcej. Dla hemoglobiny natlenionej najlepsza długość fali to około 660nm (czerwony). Dla hemoglobiny odtlenionej najlepsza długość fali to około 940 nm (podczerwień). Używając diod LED o obu długościach fali, można obliczyć względne stężenie każdej z nich, aby znaleźć % O2 dla mierzonej krwi.

Krok 2: Przygotowanie: Pulsoksymetria

Nasze urządzenie wykorzystuje podwójną diodę LED (dwie diody LED na tym samym chipie) dla długości fal 660nm i 940nm. Są one naprzemiennie włączane i wyłączane, a Arduino rejestruje wynik z detektora po przeciwnej stronie palca od diod LED. Sygnał detektora dla obu diod LED pulsuje w rytm bicia serca pacjenta. Sygnał można zatem podzielić na dwie części: część DC (reprezentującą absorbancję przy określonej długości fali wszystkiego oprócz krwi) i część AC (reprezentującą absorbancję przy określonej długości fali krwi). Jak określono w sekcji Beer-Lambert, absorbancja jest związana z obiema wartościami (log10[Io/I]).

% O2 definiuje się jako: Hemoglobina utleniona / Hemoglobina całkowita

Zastępując w równaniach Lamberta Beera, rozwiązanych dla stężenia, otrzymujemy bardzo złożoną frakcję frakcji. Można to uprościć na kilka sposobów.

1. Długość ścieżki (b) dla obu diod LED jest taka sama, co powoduje, że wypada ona z równania
2. Stosuje się stosunek pośredni (R). R = (AC640nm/DC640nm)/(AC940nm/DC940nm)
3. Współczynniki absorpcji molowej są stałe. Po podzieleniu można je zastąpić ogólną stałą współczynnika dopasowania. Powoduje to niewielką utratę dokładności, ale wydaje się, że jest to dość standardowe dla tych urządzeń.

Krok 3: Przygotowanie: Arduino

Arduino Nano wymagane w tym projekcie jest znane jako mikroprocesor, klasa urządzeń, które w sposób ciągły uruchamiają zestaw zaprogramowanych instrukcji. Mikroprocesory mogą odczytywać dane wejściowe z urządzenia, wykonywać dowolną wymaganą matematykę i zapisywać sygnał na jego pinach wyjściowych. Jest to niezwykle przydatne w przypadku każdego projektu na małą skalę, który wymaga matematyki i/lub logiki.

Krok 4: Przygotowanie: GitHub

GitHub to strona internetowa, na której znajdują się repozytoria lub przestrzenie na kolekcje szkiców do projektu. Nasz jest obecnie przechowywany w https://github.com/ThatGuy10000/arduino-pulse-oximeter. To pozwala nam zrobić kilka rzeczy.

1. Możesz pobrać kod dla siebie i uruchomić go na swoim osobistym Arduino
2. Kod możemy zaktualizować w dowolnym momencie bez zmiany linku tutaj. Jeśli znajdziemy błędy lub zdecydujemy się zrobić matematykę inaczej, wypuścimy aktualizację, która będzie dostępna tutaj natychmiast
3. Możesz samodzielnie edytować kod. Nie spowoduje to natychmiastowej aktualizacji, ale możesz utworzyć „żądanie ściągnięcia”, które zapyta, czy chcę uwzględnić twoje zmiany w kodzie głównym. Mogę zaakceptować lub zawetować te zmiany.

W przypadku jakichkolwiek pytań dotyczących usługi GitHub lub sposobu jej działania zapoznaj się z tym samouczkiem opublikowanym przez samą usługę GitHub.

Krok 5: Względy bezpieczeństwa

Jako urządzenie jest to tak bezpieczne, jak to tylko możliwe. Prąd jest bardzo mały i nic nie działa powyżej 5V. W rzeczywistości obwód powinien być bardziej przestraszony niż ty.

W procesie budowy należy jednak pamiętać o kilku kluczowych kwestiach.

• Bezpieczeństwo noża powinno być pewne, ale niektóre części mają bardzo organiczny kształt, co może sprawiać, że kuszące jest trzymanie ich w miejscu, w którym nie powinno być palców. Tylko bądź ostrożny.
• Jeśli posiadasz lutownicę, opalarkę lub narzędzie dremel, zakładam, że powinieneś wiedzieć, jak ich właściwie używać. Niezależnie od tego podejmij niezbędne środki ostrożności. Nie przepracuj frustracji. Zrób sobie przerwę, oczyść głowę i wróć do tego, gdy będziesz bardziej stabilny. (Informacje dotyczące bezpieczeństwa lutownicy, opalarki i narzędzi dremel można znaleźć w linkach)
• Gdy testujesz dowolne obwody lub przenosisz elementy na płytce prototypowej, najlepiej wszystko wyłączyć. Naprawdę nie ma potrzeby testowania czegokolwiek z zasilaniem pod napięciem, więc nie ryzykuj spowodowania zwarć i potencjalnego uszkodzenia Arduino lub innych komponentów.
• Zachowaj ostrożność podczas korzystania z elementów elektronicznych w wodzie i wokół niej. Mokra skóra ma znacznie niższą rezystancję niż sucha skóra, co może powodować prądy przekraczające bezpieczne poziomy. Co więcej, zwarcia elektryczne w elementach płyty mogą spowodować znaczne uszkodzenie elementów. Nie używaj sprzętu elektrycznego w pobliżu płynów.

OSTRZEŻENIE: Proszę nie próbować używać tego jako prawdziwego urządzenia medycznego. To urządzenie jest dowodem koncepcji, ale NIE jest to idealnie dokładne narzędzie, które powinno być używane w opiece nad potencjalnie chorymi osobami. Istnieje wiele tanich alternatyw, które można kupić, które zapewniają znacznie wyższy poziom dokładności.

Krok 6: Wskazówki i porady

W miarę rozwoju projektu wyciągnięto wiele wniosków. Oto kilka rad:

1. Kiedy robisz płytki drukowane, twoim przyjacielem jest większa separacja między śladami. Lepiej być po bezpiecznej stronie. Jeszcze lepiej jest po prostu zamówić płytkę PCB w serwisie takim jak Oshpark, który wykona takie małe płytki za rozsądną cenę.
2. W podobny sposób uważaj, jeśli zdecydujesz się podłączyć zasilanie do płytek drukowanych przed ich zakryciem. Fotodioda jest szczególnie drażliwa i po prostu nie jest zabawna, jeśli jest zepsuta, gdy do niej dojdziesz. Lepiej przetestować podzespoły bez zasilania i mieć wiarę, że się uda. Ustawienia diody i ciągłości są twoimi przyjaciółmi.
3. Kiedy już wszystko zbudujesz, jest całkiem cięte i suche, ale jednym z najczęstszych błędów było nieprawidłowe podłączenie płytki drukowanej diod LED. Jeśli twoje dane są dziwne, sprawdź połączenie i potencjalnie spróbuj podłączyć jedno z połączeń LED do Arduino na raz. Czasami w ten sposób wszystko staje się jaśniejsze.
4. Jeśli nadal masz problemy z diodami LED, możesz podłączyć zasilanie 5V do ich wejść. Czerwień będzie dość jasna, ale podczerwień jest niewidoczna. Jeśli masz przy sobie aparat w telefonie, możesz przez niego spojrzeć, a zobaczysz światło podczerwone. Czujnik aparatu w telefonie pokazuje to jako światło widzialne, co jest naprawdę wygodne!
5. Jeśli otrzymujesz dużo hałasu, sprawdź, czy tablica fotodiod znajduje się daleko od wszystkiego, co przenosi ze ściany paskudny prąd 60 Hz. Rezystor o wysokiej wartości jest magnesem dla dodatkowego szumu, więc uważaj.
6. Matematyka do obliczania SpO2 jest trochę trudna. Postępuj zgodnie z podanym kodem, ale pamiętaj, aby edytować zmienną „fitFactor”, aby obliczenia pasowały do Twojego konkretnego urządzenia. To wymaga prób i błędów.

Krok 7: Konstruowanie płytek drukowanych

Zaczniemy od wykonania dwóch płytek drukowanych, które wchodzą w skład projektu. Użyłem dwustronnej płyty platerowanej miedzią i narzędzia Dremel, aby wykonać je ręcznie, co nie było idealne, ale zadziałało. Jeśli masz zasoby, bardzo polecam narysowanie schematu i wyfrezowanie go za pomocą maszyny, ale bez tego można to zrobić.

Krok 8: Tablica 1 – fotodetektor

Oto obwód, który umieściłem na pierwszej płytce, bez kondensatora. Najlepiej zachować niski profil, ponieważ będzie on krążył wokół palca wewnątrz pulsoksymetru. Fotodetektor w tym przypadku jest fotodiodą, co oznacza, że jest elektrycznie podobny do diody, ale będzie generował dla nas prąd na podstawie poziomu światła.

Krok 9: Frezowanie płyty

Postanowiłem zacząć od wydrukowania i wycięcia modelu w skali zalecanego śladu. Ponieważ tylko przyglądam się mojemu wycięciu, dało to dobre odniesienie, zanim wyjąłem fotodetektor z opakowania. Jest to dostępne dla fotodetektora w zasięgu wzroku sprzedawcy.

Krok 10: Rozwiercanie

To jest projekt, który wybrałem na płytkę drukowaną, którą wyciąłem za pomocą małego frezu dremel i noża uniwersalnego. Moja pierwsza konstrukcja tej płyty okazała się wadliwa z kilku powodów. Lekcje, których nauczyłem się przy mojej drugiej kompilacji, polegały na wycięciu czegoś więcej niż tylko minimum i wycięciu miejsca, w którym narysowałem czarną linię na powyższym obrazku. Na chipie znajduje się niepodłączony pin, który powinien mieć własną podkładkę, ponieważ nie łączy się z niczym innym, ale nadal pomaga utrzymać chip na płytce. Dodałem też otwory na opornik, które wykonałem umieszczając opornik obok niego i przyglądając się otworom.

Krok 11: Umieszczanie komponentów

Ta część jest trochę trudna. Orientację fotodetektora zaznaczyłem tutaj na biało. Położyłem odrobinę lutu na spodzie każdego pinu na chipie, położyłem trochę lutu na płytce drukowanej, a następnie przytrzymałem chip na miejscu, podgrzewając lut na płytce. Nie chcesz go zbyt mocno nagrzewać, ale jeśli lut na płytce jest płynny, powinien dość szybko połączyć się z chipem, jeśli masz wystarczająco dużo lutu. Powinieneś również przylutować rezystor 100kΩ 3-pinową listwę do tej samej strony płytki.

Krok 12: Czyszczenie i sprawdzanie

Następnie za pomocą narzędzia dremel wytnij miedź wokół wyprowadzeń rezystora z tyłu płytki (aby uniknąć zwarcia rezystora). Następnie użyj multimetru w trybie ciągłości, aby sprawdzić, czy żaden ze śladów nie został zwarty w procesie lutowania. Jako ostateczną kontrolę użyj pomiaru diody multimetru (samouczek, jeśli jest to dla ciebie nowa technologia) na fotodiodzie, aby upewnić się, że jest w pełni przymocowana do płytki.

Krok 13: Tablica 2 - diody LED

Oto schemat drugiej planszy. Ten jest nieco trudniejszy, ale na szczęście po wykonaniu ostatniego jesteśmy rozgrzani.

Krok 14: Drążenie Redux

Po kilku próbach, które mi się nie podobały, zdecydowałem się na ten wzór, który wywierciłem tym samym frezem dremel co wcześniej. Z tego obrazu trudno to rozpoznać, ale istnieje połączenie między dwiema częściami płytki przez drugą stronę (masa w obwodzie). Najważniejszą częścią tego cięcia jest skrzyżowanie, na którym znajdzie się chip LED. Ten wzór krzyżyka musi być dość mały, ponieważ połączenia na chipie LED są dość blisko siebie.

Krok 15: Lutowanie Vias

Ponieważ dwa przeciwległe rogi chipa LED muszą być połączone, musimy je połączyć z tyłu płytki. Kiedy elektrycznie łączymy jedną stronę płytki z drugą, nazywa się to „przelotką”. Aby zrobić przelotki na płycie, wywierciłem dziurę w dwóch miejscach, które zaznaczyłem powyżej. Stąd w otwór włożyłem wyprowadzenia rezystora na poprzedniej płytce i lutowałem z obu stron. Odciąłem jak najwięcej nadmiaru drutu i sprawdziłem ciągłość, aby zobaczyć, że między tymi dwoma obszarami jest prawie zerowa rezystancja. W przeciwieństwie do ostatniej płyty, te przelotki nie będą musiały być obrysowane z tyłu, ponieważ chcemy, aby były połączone.

Krok 16: lutowanie chipa LED

Aby przylutować chip LED, postępuj zgodnie z tą samą procedurą, co fotodioda, dodając lut na każdy pin i do powierzchni. Orientacja części jest trudna do uzyskania i zalecam postępowanie zgodnie z arkuszem danych, aby uzyskać orientację. Na spodzie żetonu „pin one” ma nieco inny pad, a pozostałe liczby są kontynuowane wokół żetonu. Zaznaczyłem, jakie liczby przyczepiają się w jakich punktach. Po przylutowaniu należy ponownie użyć ustawienia testu diody na multimetrze, aby sprawdzić, czy obie strony są prawidłowo podłączone. To pokaże ci, która dioda LED jest również czerwona, ponieważ zaświeci się trochę po podłączeniu multimetru.

Krok 17: Pozostałe składniki

Następnie przylutuj rezystory i 3-pinową listwę. Jeśli zdarzyło Ci się, że chip LED został obrócony o 180 ° w poprzednim kroku, nadal możesz kontynuować. Kiedy założysz rezystory, upewnij się, że rezystor 150 Ω idzie po czerwonej stronie, a druga strona ma 180 Ω.

Krok 18: Wykańczanie i sprawdzanie

Z tyłu obetnij rezystory jak poprzednio, aby uniknąć ich zwarcia z przelotką. Wytnij płytkę i wykonaj ostatnie przemiatanie testerem ciągłości na multimetrze, aby dokładnie sprawdzić, czy nie doszło do przypadkowego zwarcia.

Krok 19: „Zasadzanie” desek

Po wszystkich drobnych pracach lutowniczych, które wykonałem, chciałem się upewnić, że nic nie zepsuje elementów podczas używania oksymetru, więc postanowiłem „zalać” płytki. Dodając warstwę czegoś nieprzewodzącego, wszystkie elementy pozostaną na swoim miejscu i zapewnią bardziej płaską powierzchnię dla pulsoksymetru. Przetestowałem kilka rzeczy, które leżałem, i ten przemysłowy klej działał dobrze. Zacząłem od przykrycia tyłka i pozostawienia go na kilka godzin.

Krok 20: Kontynuacja zalewania

Po zestaleniu się dna odwróć deski i pokryj wierzch. Mimo że jest to prawie przezroczysty klej, chciałem, aby fotodetektor i diody LED były odsłonięte, więc przed zakryciem wszystkiego zakryłem oba drobnymi kawałkami taśmy elektrycznej, a po kilku godzinach za pomocą noża ostrożnie odkleiłem klej z wierzchu te i zdjąłem taśmę. Może nie być konieczne trzymanie ich odkryte, ale jeśli zdecydujesz się je po prostu zakryć, po prostu unikaj pęcherzyków powietrza. Można nałożyć tyle kleju, ile chcesz (w granicach rozsądku), ponieważ bardziej płaska powierzchnia będzie wygodniejsza i zapewni lepszą ochronę elementom, po prostu pozostaw ją na chwilę, aby mogła wyschnąć przez cały czas.

Krok 21: Konstruowanie przewodów

Miałem pod ręką tylko linkę, więc zdecydowałem się użyć męskiej 3-pinowej główki do stworzenia kilku kabli. Jeśli masz go pod ręką, o wiele łatwiej jest po prostu użyć do tego solidnego drutu bez lutowania. Pomaga jednak skręcić przewody razem, ponieważ zapobiega to zaczepieniu i ogólnie wygląda ładniej. Po prostu przylutuj każdy przewód do pinu na główce, a jeśli go masz, pokryłbym każdą nitkę koszulką termokurczliwą. Upewnij się, że masz przewody w tej samej kolejności, gdy podłączasz nagłówek po drugiej stronie.

Krok 22: Idiota-zabezpieczenie okablowania

Ze względu na sposób, w jaki podłączyłem te płytki do kabli, chciałem mieć pewność, że nigdy nie podłączyłem ich źle, więc kodowałem kolorami połączenie markerami. Tutaj możesz zobaczyć, który pin jest którym połączeniem i jak działa moje kodowanie kolorami.

Krok 23: Tworzenie obudowy

Obudowę pulsoksymetru wykonałem z pianki L200 i kawałka rury PCV, ale z pewnością możesz użyć dowolnych pianek i/lub plastików, które masz wokół siebie. PVC działa świetnie, ponieważ ma już prawie taki kształt, jaki chcemy.

Krok 24: PVC i opalarki

Używanie opalarki na PCV do kształtowania jest proste, ale może wymagać trochę praktyki. Wszystko, co musisz zrobić, to podgrzać PVC, aż zacznie się swobodnie zginać. Gdy jest gorący, możesz go wygiąć w dowolny kształt. Zacznij od odcinka rury PCV, który jest nieco szerszy niż deski. Odetnij jeden z boków, a następnie po prostu podgrzej go. Będziesz potrzebować rękawiczek lub drewnianych klocków, aby móc manewrować PCV, gdy jest gorący.

Krok 25: Kształtowanie plastiku

Gdy zginasz pętlę, odetnij nadmiar PVC. Przed całkowitym wygięciem użyj noża lub narzędzia dremel, aby wyciąć nacięcie po jednej stronie i krawędzie po przeciwnej stronie. Ten rozwidlony kształt pozwala na dalsze zamknięcie pętli. Daje Ci również miejsce, w którym możesz chwycić, aby otworzyć pulsoksymetr i umieścić go na palcu. Na razie nie martw się o szczelność, ponieważ będziesz chciał zobaczyć, jak to jest, gdy pianka i deski są już w środku.

Krok 26: Coś bardziej miękkiego

Następnie przytnij kawałek pianki na szerokość PVC i na taką długość, aby całkowicie owinęła się wokół wewnętrznej pętli.

Krok 27: Miejsce na tablice

Aby deska nie wbijała się w palec, ważne jest, aby wsunąć je w piankę. Narysuj kształt desek na piance i użyj nożyczek, aby wydobyć materiał. Zamiast czyścić cały obszar wokół nagłówków, dodaj kilka szczelin na bocznych złączach, które mogą wyskoczyć, ale nadal będą nieco pod pianką. W tym momencie możesz włożyć deski i piankę do PVC i przetestować dopasowanie w rzeczywistym PVC, a następnie na palcu. Jeśli to zrobisz, zaczniesz tracić krążenie, będziesz chciał ponownie użyć opalarki, aby nieco bardziej otworzyć obudowę.

Krok 28: Deski w piankę

Teraz zaczniemy to wszystko składać w całość! Na początek po prostu wrzuć trochę żywicy/kleju do otworów, które właśnie zrobiłeś w piance i umieść deski w ich małych domkach. Użyłem tego samego kleju, którego wcześniej używałem do zalewania desek, co wydawało się działać dobrze. Upewnij się, że odstawisz to na kilka godzin, zanim przejdziesz dalej.

Krok 29: Pianka w plastik

Następnie tym samym klejem wyłożyłem wnętrze PCV i ostrożnie włożyłem piankę do środka. Wytrzyj nadmiar i włóż coś do środka, aby pianka się pogryzła. Mój nóż użytkowy działał dobrze i naprawdę pomaga docisnąć piankę do PVC, aby uzyskać mocne uszczelnienie.

Krok 30: Połączenie Arduino

W tym momencie właściwy czujnik jest gotowy, ale oczywiście chcemy go do czegoś wykorzystać. Nie ma zbyt wiele do podłączenia do Arduino, ale niezwykle ważne jest, aby nie podłączać niczego do tyłu, ponieważ najprawdopodobniej uszkodzisz elementy na płytkach drukowanych. Upewnij się, że zasilanie jest wyłączone podczas podłączania obwodów (jest to naprawdę najbezpieczniejszy sposób na uniknięcie problemów).

Krok 31: Pozostały rezystor i kondensator

Kilka uwag na temat okablowania do Arduino:

• Kondensator od sygnału do masy działa cuda na szum. Nie miałem dużego wyboru, więc użyłem „specjalnego kosza na śmieci”, ale jeśli masz różnorodność, wybierz coś około 47 nF lub mniej. W przeciwnym razie może nie być możliwe szybkie przełączanie między diodami LED czerwonym i IR.
• Rezystor wchodzący do kabla fotodetektora jest elementem bezpieczeństwa. Nie jest to konieczne, ale bałem się, że podczas pracy z płytką stykową przez przypadek mogę coś skrócić i zepsuć cały projekt. Nie obejmie każdego wypadku, ale po prostu pomaga mieć trochę więcej umysłu.

Krok 32: Testowanie prądu LED

Gdy już je miałem, przetestuj prąd płynący przez diody LED czerwoną i podczerwoną za pomocą multimetru w trybie amperomierza. Celem jest tutaj sprawdzenie, czy są podobne. Moje były na około 17mA.

Krok 33: Kodeks

Jak podano w kroku przygotowania, kod dla tego urządzenia można znaleźć w naszym repozytorium GitHub. Po prostu:

1. Pobierz ten kod, klikając „Klonuj lub pobierz”/„Pobierz Zip”.
2. Rozpakuj ten plik za pomocą 7zip lub podobnego programu i otwórz ten plik w Arduino IDE.
3. Prześlij go do swojego Arduino i podłącz piny zgodnie z opisem w przypisaniach pinów (lub zmień je w kodzie, ale zdaj sobie sprawę, że będziesz musiał to zrobić za każdym razem, gdy pobierzesz ponownie z GitHub).
4. Jeśli chcesz zobaczyć wyjście szeregowe na monitorze szeregowym, zmień wartość logiczną serialDisplay na True. Pozostałe zmienne wejściowe są opisane w kodzie; obecne wartości działały dla nas dobrze, ale możesz poeksperymentować z innymi, aby osiągnąć optymalną wydajność dla swojej konfiguracji.

Krok 34: Schemat obwodu

Krok 35: Dalsze pomysły

Chcielibyśmy dodać (lub jeden z wielu naszych obserwujących może pomyśleć o dodaniu)

1. Połączenie Bluetooth do wymiany danych z komputerem
2. Połączenie z urządzeniem Google Home/Amazon w celu uzyskania informacji o SpO2
3. Bardziej wypłukana matematyka do obliczania SpO2, ponieważ obecnie nie mamy odniesienia do porównania. Po prostu używamy matematyki, którą znaleźliśmy w Internecie.
4. Kod do obliczania i raportowania bicia serca pacjenta wraz z SpO2
5. Używanie układu scalonego do naszych pomiarów i matematyki, eliminując znaczną część zmienności naszych wyników.