Pulsoksymetr mikrokontrolowany: 5 kroków

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

W ramach tego projektu planuję pokazać, co zrobiłem do tej pory z moim projektem pulsoksymetru mikrokontrolowanego. Moja pasja do elektroniki i fitnessu jest bardzo silna, dlatego postanowiłem stworzyć projekt, który pozwoli mi wykorzystać obie pasje.

Zastrzeżenie: Ten projekt nie został ukończony, a wymienione wartości mogą nie działać dla Ciebie. Najlepiej przetestować to samodzielnie i spróbować debugować problemy.

Krok 1: Zbierz materiały

Do tego projektu potrzebne będą następujące komponenty:

• x1 Odblaskowy czujnik optyczny CNY70 z wyjściem tranzystorowym
• x2 MCP6004 Ogólne OPAMPy
• x6 Rezystory
• x3 Kondensatory
• 1x Arduino Lilypad

Krok 2: Budowanie czujnika tętna

Najpierw przyjrzałem się arkuszowi danych dla odblaskowego czujnika optycznego CNY70. Korzystając z informacji z tego arkusza danych, zorientowałem się, że potrzebuję około 33-omowego rezystora wchodzącego w diodę podczerwieni. Pozwoliłoby to na płynięcie prądu 50mA z napięciem przewodzenia 1,25V. Napięcie, które dostarczyłem do całego systemu, wynosiło 3,3V.

Link do arkusza danych CNY70:

www.vishay.com/docs/83751/cny70.pdf

Po drugie, musiałem pomieścić część CNY70, aby mogła być wymienna (na wszelki wypadek, gdybym musiał ją wymienić). Przylutowałem więc kilka przewodów do 4-pinowego złącza żeńskiego, a na drugim końcu użyłem 4-pinowego złącza męskiego, aby można je było podłączyć do płytki stykowej.

Na koniec podłączyłem mój CNY70 do złącza żeńskiego i podłączyłem drugi koniec do płytki. Podłączyłem również wyjście CNY70 do pierwszego OP-AMP, którego będę używał.

Krok 3: Skonfiguruj resztę obwodu

Reszta obwodu jest typu plug and play. To, co należy połączyć, to wzmacniacz transimpedancyjny, filtr górnoprzepustowy i stopień wzmocnienia AC.

Wzmacniacz transimpedancyjny:

Używając OP-AMP MCP6004 podążałem za układem pinów tego układu. Zbudowałem swój wzmacniacz transimpedancyjny przy użyciu odwracającej konfiguracji OP-AMP. Rezystor w sprzężeniu zwrotnym z kondensatorem również w sprzężeniu zwrotnym. Ten kondensator może nie być potrzebny, ponieważ jego głównym celem jest filtrowanie szumów. Wartość rezystora powinna być oparta na prądzie z fototranzystora CNY70.

Filtr górnoprzepustowy:

Zastosowano filtr górnoprzepustowy, aby odfiltrować więcej szumów z czujnika tętna. Używając kondensatora równolegle z dwoma rezystorami, szum powinien zostać odfiltrowany. Trochę zgadywania i sprawdzania było metodą, której użyłem, aby dowiedzieć się, co zadziała w moim obwodzie.

Stopień wzmocnienia AC:

Stopień wzmocnienia AC jest wykonany z nieodwracającego wzmacniacza OP-AMP. Cała idea tego etapu polega na tym, aby do Arduino Lilypad trafiały tylko nasze sygnały impulsowe. ADC wewnątrz Arduino będzie odczytywał z wyjścia OP-AMP używanego w fazie wzmocnienia AC.

Krok 4: Kontynuacja projektu

W tej chwili ten projekt nie jest kompletny. To, co zamierzam zrobić w tym projekcie, to skonfigurować oprogramowanie Arduino Lilypad do wysyłania sygnału Bluetooth do telefonu danej osoby. Głównym celem tego projektu jest stworzenie aplikacji na urządzenie mobilne, dzięki której użytkownik będzie mógł śledzić własne tętno. Chcę dostosować cel użytkownika do zakresu tętna, w jakim powinien się znajdować, aby ten cel został osiągnięty. W ten sposób użytkownik może zoptymalizować swoje treningi. Załączam PowerPoint, który stworzyłem z głównym celem, o którym mówię.

Krok 5: Dodaj wszystko, co chcesz

Ten projekt nie jest osadzony w kamieniu, więc cokolwiek chcesz do niego dodać, aby było lepiej, zrób to. Ten projekt nie jest nawet idealny, ale lubię go. Zdecydowanie istnieją lepsze części/sposoby na jego optymalizację. Wypróbuj kilka nowych rzeczy, aby uczynić ten projekt swoim własnym.