אוקסימטר דופק Arduino: 35 שלבים (עם תמונות)

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:12

חמצני דופק הם מכשירים סטנדרטיים למסגרות בית חולים. באמצעות הספיגה היחסית של המוגלובין מחומצן ומחוסר חמצון, מכשירים אלה קובעים את אחוז הדם של המטופל הנושא חמצן (טווח בריא הוא 94-98%). נתון זה יכול להציל חיים במסגרת קלינית, שכן ירידה פתאומית בחמצון בדם מצביעה על בעיה רפואית קריטית שצריך לטפל בה מיד.

בפרויקט זה, אנו מנסים לבנות אוקסימטר דופק באמצעות חלקים שקל למצוא באינטרנט/בחנות חומרי בניין מקומית. המוצר הסופי הוא מכשיר שיכול לספק מספיק מידע כדי שמישהו יוכל לעקוב אחר חמצון הדם לאורך זמן תמורת x $ בלבד. התוכנית המקורית הייתה להפוך את המכשיר לביש במלואו, אך בשל גורמים שאינם בשליטתנו, הדבר לא היה אפשרי בטווח הזמן שלנו. בהתחשב בעוד כמה רכיבים וקצת יותר זמן, הפרויקט הזה יכול להיות לביש לחלוטין ולתקשר באופן אלחוטי למכשיר חיצוני.

אספקה

רשימת חלקים חיוניים - דברים שכנראה עליכם לרכוש (מומלץ להחזיק כמה רכיבים מכל רכיב, במיוחד את החלקים המורכבים על המשטח)

Arduino Nano * $ 1.99 (Banggood.com)

LED כפול - 1.37 $ (Mouser.com)

פוטודיודה - $ 1.67 (Mouser.com)

נגד 150 אוהם - $ 0.12 (Mouser.com)

נגד 180 אוהם - 0.12 $ (Mouser.com)

נגד 10 קאוהם - $ 0.10 (Mouser.com)

הנגד של 100 קאוהם - $ 0.12 (Mouser.com)

קבל 47 nF - 0.16 $ (Mouser.com)

*(הננו שלנו תקוע בסין כרגע, אז השתמשנו ב- Uno, אבל שניהם יעבדו)

עלות כוללת: 5.55 $ (אבל … היו לנו הרבה דברים ששכנו וקנינו גם כמה חלקי חילוף)

רשימת חלקים משניים - דברים שהיו מונחים לנו, אך ייתכן שיהיה עליך לקנות

לוח מחופה נחושת - זול למדי (דוגמה). במקום זאת, אתה יכול לייצר ולהזמין PCB.

PVC - משהו בקוטר של לפחות סנטימטר. הסוג הדק יותר עובד מצוין.

חוטים - כולל כמה חוטי מגשר ללוח הלוח וכמה ארוכים יותר לחיבור האוקסימטר ללוח. בשלב 20 אני מציג את הפתרון שלי לזה.

כותרת סיכה נקבה - אלה הם אופציונליים, אם אתה רק רוצה להלחם חוטים ללוחות זה יעבוד בסדר גמור.

קצף - השתמשתי ב- L200, שהוא די ספציפי. אתה באמת יכול להשתמש בכל מה שאתה חושב שיהיה נוח. רפידות עכברים ישנות נהדרות לכך!

נוריות ומדים - די זול אם אתה צריך לקנות אותם. השתמשנו בנגדים של 220Ω והיו לנו כמה צבעים מונחים.

כלים וציוד מומלצים

אקדח חום

מגהץ עם טיפ עדין

כלי Dremel עם נתבי ניתוב וחיתוך (אתה יכול להסתדר עם סכין, אך לא במהירות כזאת)

צבת, חותכי חוטים, חוטי חוטים וכו '.

שלב 1: הכנה: חוק באר-למברט

על מנת להבין כיצד לבנות אוקסימטר דופק, תחילה יש להבין את התיאוריה העומדת מאחורי פעולתו. המשוואה המתמטית העקרונית המשמשת ידועה בשם חוק באר-למברט.

חוק באר-למברט הוא משוואה נפוצה המתארת את הקשר בין ריכוז החומר בתמיסה לבין העברת (או הספיגה) של האור העובר דרך הפתרון. במובן המעשי, החוק אומר שכמויות אור יותר ויותר נחסמות על ידי חלקיקים הולכים וגדלים בתמיסה. החוק ומרכיביו מתוארים להלן.

ספיגה = log10 (Io/I) = εbc

היכן: Io = אור תקרית (לפני הוספת מדגם) I = אור תקרית (לאחר הוספת דגימה) ε = מקדם ספיגה טוחנת (פונקציה של אורך גל וחומר) b = אורך נתיב של אור c = ריכוז החומר בדגימה

כאשר מודדים ריכוזים באמצעות חוק באר, נוח לבחור אורך גל של אור בו הדגימה סופגת הכי הרבה. עבור המוגלובין מחומצן, אורך הגל הטוב ביותר הוא כ -660 ננומטר (אדום). עבור המוגלובין נטול חמצון, אורך הגל הטוב ביותר הוא כ 940nm (אינפרא אדום). באמצעות נוריות LED באורך הגל, ניתן לחשב את הריכוז היחסי של כל אחת מהן כדי למצוא %O2 לדם הנמדד.

שלב 2: הכנה: אוקסימטריה של הדופק

המכשיר שלנו משתמש ב- LED כפול (שני נוריות על אותו שבב) באורך הגל של 660nm ו- 940nm. אלה מתחלפים/כבויים, והארדואינו מתעד את התוצאה מהגלאי בצד הנגדי של האצבע מנורות הלדים. אות הגלאי של שתי הלדים פועם בזמן עם פעימות הלב של המטופל. לפיכך ניתן לחלק את האות לשני חלקים: חלק DC (המייצג את הספיגה באורך הגל המצוין של כל דבר מלבד הדם), וחלק AC (המייצג את הספיגה באורך הגל שצוין של הדם). כמפורט בסעיף באר-למברט, ספיגה קשורה לשני הערכים הללו (log10 [Io/I]).

%O2 מוגדר כ: המוגלובין מחומצן / המוגלובין כולל

החלפת משוואות באר למברט, הנפתרות לריכוז, התוצאה היא חלק מורכב מאוד של שברים. ניתן לפשט זאת בכמה דרכים.

1. אורך הנתיב (ב) לשני הלדים הוא זהה וגורם לו לנשור מהמשוואה
2. נעשה שימוש ביחס ביניים (R). R = (AC640nm/DC640nm)/(AC940nm/DC940nm)
3. מקדמי קליטה מולרית הם קבועים. כאשר הם מחולקים, ניתן להחליף אותם בקבוע גורם התאמה כללי. זה גורם לאובדן קל של הדיוק, אך נראה שהוא די סטנדרטי עבור מכשירים אלה.

שלב 3: הכנה: ארדואינו

ה- Arduino Nano הנדרש לפרויקט זה ידוע בתור מיקרו -מעבד, סוג של מכשירים המריצים באופן רציף מערכת הוראות מתוכנתות מראש. מעבדי המיקרו יכולים לקרוא כניסות למכשיר, לבצע כל מתמטיקה נדרשת ולכתוב אות לסיכות הפלט שלו. זה שימושי להפליא עבור כל פרויקט בקנה מידה קטן הדורש מתמטיקה ו/או היגיון.

שלב 4: הכנה: GitHub

GitHub הוא אתר המארח מאגרים, או חללים לאוספי סקיצות לפרויקט. שלנו מאוחסן כרגע ב- https://github.com/ThatGuy10000/arduino-pulse-oximeter. זה מאפשר לנו לעשות מספר דברים.

1. אתה יכול להוריד את הקוד לעצמך ולהריץ אותו בארדואינו האישי שלך
2. אנו יכולים לעדכן את הקוד בכל שלב מבלי לשנות את הקישור כאן. אם נגלה באגים או נחליט לעשות מתמטיקה אחרת, נדחק עדכון שיהיה נגיש כאן באופן מיידי
3. אתה יכול לערוך את הקוד בעצמך. זה לא יגרום לעדכון מיידי, אך תוכל ליצור "בקשת משיכה" ששואלת אם אני רוצה לכלול את השינויים שלך בקוד האב. אני יכול לקבל או להטיל וטו על שינויים אלה.

לכל שאלה בנושא GitHub או כיצד היא פועלת, עיין במדריך זה שפורסם על ידי GitHub עצמו.

שלב 5: שיקולי בטיחות

כמכשיר, זה בטוח בערך כפי שהוא יכול להיות. יש מעט מאוד זרם, ושום דבר אינו פועל מעל 5V. למעשה, המעגל צריך לפחד יותר ממך.

עם זאת, בתהליך הבנייה יש לזכור כמה דברים מרכזיים.

• בטיחות הסכין צריכה להיות נתונה, אך לחלק מהחלקים יש צורה אורגנית מאוד מה שיכול לגרום למפתה להחזיק אותם במקום בו האצבעות שלך באמת לא צריכות להיות. רק תיזהר.
• אם ברשותך מגהץ, אקדח חום או כלי דרמל, אני מניח שכדאי שתדע כיצד להשתמש בהם כראוי. בלי קשר, נקט באמצעי הזהירות הדרושים. אל תעבדו באמצעות תסכולים. קח הפסקה, נקה את הראש וחזור אליו כשאתה יציב יותר. (מידע בטיחות עבור הלחמה, אקדח החום וכלי הדרמל ניתן למצוא בקישורים)
• כשאתה בודק מעגלים או מזיז דברים על קרש לחם, עדיף לכבות הכל. אין באמת צורך לבדוק דבר עם כוח חי, אז אל תסכן לגרום למכנסיים קצרים ולפגוע בארדואינו או ברכיבים אחרים.
• היזהר בעת השימוש ברכיבים האלקטרוניים במים וסביבתם. לעור רטוב יש עמידות נמוכה משמעותית מאשר עור יבש, מה שעלול לגרום לזרמים החורגים מהרמות הבטוחות. יתר על כן, מכנסיים קצרים חשמליים ברכיבי לוח יכולים לגרום נזק משמעותי לרכיבים. אין להפעיל ציוד חשמלי ליד נוזלים.

אזהרה: אל תנסה להשתמש בזה כמכשיר רפואי אמיתי. מכשיר זה מהווה הוכחת מושג, אך הוא אינו מכשיר מדויק לחלוטין שיש להשתמש בו לטיפול באנשים שעלולים להיות חולים. יש הרבה חלופות זולות שאתה יכול לקנות שמספקות רמת דיוק גבוהה בהרבה.

שלב 6: טיפים וטריקים

עם התפתחות הפרויקט, נלמדו מספר לקחים. להלן כמה עצות:

1. כאשר אתה עושה את הלוחות, ההפרדה בין עקבות היא החברים שלך. עדיף להיות בצד הבטוח. אפילו טוב יותר הוא פשוט להזמין PCB משירות כמו Oshpark שיעשה לוחות קטנים כאלה במחיר סביר.
2. בנימה דומה, היזהר אם תחליט להפעיל חשמל ללוחות המעגלים לפני שתכסה אותם. הפוטודיודה מרגישה במיוחד, וזה פשוט לא כיף אם היא נשברת כשמגיעים אליה. עדיף לבדוק את הרכיבים ללא כוח ולהאמין שזה ייצא. הגדרות הדיודה והמשכיות הם החברים שלך.
3. ברגע שהכל בנוי, הוא די חתוך ויבש, אך אחת השגיאות הנפוצות ביותר הייתה חיבור הלוח של נוריות הלדים. אם הנתונים שלך מוזרים, בדוק את החיבור ואולי נסה לחבר בכל פעם את אחד מחיבורי ה- LED ל- Arduino. לפעמים הדברים מתבהרים כך.
4. אם אתה עדיין נתקל בבעיות עם נוריות ה- LED, תוכל לחבר כוח של 5V לכניסות שלהן. האדום יהיה בהיר למדי, אך אינפרא אדום אינו נראה. אם יש לך מצלמת טלפון, תוכל להסתכל דרכה ותראה את האור האינפרא אדום. חיישן המצלמה של הטלפון מציג אותו כאור גלוי, וזה ממש נוח!
5. אם אתה מקבל הרבה רעש, בדוק כי לוח הפוטודיודה רחוק מכל דבר הנושא את העוצמה המגעילה של 60 הרץ מהקיר. הנגד בעל הערך הגבוה הוא אבן שואבת לרעש נוסף, לכן היזהרו.
6. מתמטיקה לחישוב SpO2 היא קצת מסובכת. עקוב אחר הקוד שסופק, אך הקפד לערוך את המשתנה "fitFactor" כדי שהחישובים יתאימו למכשיר הספציפי שלך. זה דורש ניסוי וטעייה.

שלב 7: בניית לוחות מעגלים

נתחיל בהכנת שני הלוחות המשתלבים בעיצוב. השתמשתי בלוח מחופה נחושת דו צדדי וכלי Dremel כדי לייצר אותם בעבודת יד, וזה לא היה מושלם, אבל זה עבד. אם יש לך את המשאבים אני ממליץ בחום לצייר סכמטי ולערוך אותו במכונה, אך ניתן לבצע זאת ללא.

שלב 8: לוח 1 - מכשיר הצילום

הנה המעגל ששמתי על הלוח הראשון, מינוס הקבל. עדיף לשמור על פרופיל נמוך, מכיוון שזה הולך להסתובב באצבע שלך בתוך האוקסימטר. פוטודקטור, במקרה זה, הוא פוטודיודה שפירושו שהוא דומה מבחינה חשמלית לדיודה, אך ייצר לנו זרם בהתבסס על רמת האור.

שלב 9: כרסום הלוח

החלטתי להתחיל בהדפסה וגזירה של דגם קנה מידה של טביעת הרגל המומלצת. מכיוון שאני רק מוריד בעיניים את החיתוך שלי, זה נתן התייחסות טובה לפני שהוצאתי את מצלמת הצילום מהחבילה שלו. זה זמין לעיני הספק עבור מצלמת הצילום.

שלב 10: התעמלות

זהו העיצוב שהלכתי איתו עבור ה- PCB, שאותו חתכתי עם נתב דרמל קטן וסכין שירות. הבנייה הראשונה שלי בלוח זה הסתיימה פגומה מכמה סיבות. הלקחים שלמדתי לבנייה השנייה שלי היו לחתוך יותר מאשר רק את המינימום ולחתוך את המקום שבו ציירתי קו שחור על התמונה למעלה. יש סיכה לא מחוברת בשבב שאמורה לקבל כרית משלה, מכיוון שהיא לא מתחברת לשום דבר אחר אך עדיין עוזרת להחזיק את השבב ללוח. הוספתי גם חורים לנגר, שיצרתי על ידי הנחת הנגד לידו ועיטוב החורים.

שלב 11: הצבת רכיבים

החלק הזה קצת מסובך. סימנתי את כיוון הצילום כאן בלבן. שמתי מעט הלחמה בתחתית כל סיכה על השבב, הנחתי מעט הלחמה על הלוח ולאחר מכן החזקתי את השבב במקום כשחיממתי את הלחמה על הלוח. אתה לא רוצה לחמם אותו יותר מדי, אבל אם הלחמה על הלוח היא נוזלית, היא צריכה להתחבר לשבב די מהר אם יש לך מספיק הלחמה. עליך גם להלחם את הנגד 100kΩ כותרת בת 3 פינים לאותו צד של הלוח.

שלב 12: ניקוי ובדיקה

לאחר מכן, השתמש בכלי dremel כדי לחתוך את הנחושת סביב מוליכי הנגד בצד האחורי של הלוח (כדי להימנע מקצר הנגד). לאחר מכן, השתמש במולטימטר על מצב ההמשכיות שלו כדי לבדוק שאף אחת מהעקבות לא הייתה קצרה בתהליך הלחמה. כבדיקה אחרונה, השתמש במדידת הדיודה של המולטימטר (הדרכה אם זו טכנולוגיה חדשה עבורך) על פני הפוטודיודה כדי לוודא שהוא מחובר במלואו ללוח.

שלב 13: לוח 2 - נוריות הלדים

להלן סכמטי הלוח השני. זה קצת יותר קשה, אבל למרבה המזל אנחנו מתחממים מהעבודה האחרונה.

שלב 14: קידוח למטה Redux

לאחר מספר ניסיונות שלא כל כך אהבתי, התבססתי על התבנית הזו, שאותה קידחתי בעזרת אותו ניתוב dremel כמו קודם. מהתמונה הזו קשה לדעת, אך קיים קשר בין שני חלקי הלוח דרך הצד השני (קרקע במעגל). החלק החשוב ביותר בחיתוך זה הוא הצומת בו ישב שבב ה- LED. דפוס השיער הזה צריך להיות די קטן מכיוון שהחיבורים על שבב ה- LED די קרובים זה לזה.

שלב 15: הלחמת ויאס

מכיוון ששתי פינות מנוגדות של שבב ה- LED צריכות להיות מחוברות, עלינו להשתמש בחלק האחורי של הלוח כדי לחבר אותן. כאשר אנו מחברים חשמלית צד אחד של הלוח לשני, זה נקרא "דרך". כדי לעשות את הויאס על הלוח, קידחתי חור בשני האזורים שסימנתי למעלה. מכאן, הנחתי את מוליכי הנגד על הלוח הקודם לתוך החור והלחמתי משני הצדדים. ניתקתי כמה שיותר תיל ועשיתי בדיקת המשכיות כדי לראות שיש התנגדות כמעט אפסית בין שני האזורים האלה. שלא כמו הלוח האחרון, לא יהיה צורך להתוות את הויאסות הללו בצד האחורי מכיוון שאנו רוצים שהן יהיו מחוברות.

שלב 16: הלחמת שבב ה- LED

כדי להלחם את שבב ה- LED, בצע את אותו הליך של הפוטודיודה, הוסף הלחמה על כל סיכה ולמשטח גם כן. הכיוון של החלק קשה להתקבל, ואני ממליץ לעקוב אחר גליון הנתונים כדי לקבל את המסבים שלך. בצד התחתון של השבב, ל"סיכה אחת "יש פד שונה במקצת, ושאר המספרים ממשיכים סביב השבב. סימנתי אילו מספרים מצמידים באילו נקודות. לאחר שהלחמת אותו, עליך שוב להשתמש בהגדרת בדיקת הדיודה במולטימטר כדי לראות ששני הצדדים מחוברים כראוי. זה יראה לך איזה LED הוא גם האדום, מכיוון שהוא יידלק מעט כאשר המולטימטר מחובר.

שלב 17: שאר הרכיבים

לאחר מכן, הלחמה על הנגדים והכותרת בעלת 3 הפינים. אם במקרה שבב ה- LED התהפך 180 ° בשלב הקודם, אתה עדיין בסדר להמשיך. כאשר אתה לובש את הנגדים, ודא כי הנגד 150Ω עובר בצד האדום, ולצד השני יש את 180Ω.

שלב 18: סיום ובדיקה

בצד האחורי, חתכו את הנגדים כמו קודם כדי להימנע מהקיצור שלהם באמצעות ה via. חותכים את הלוח ועושים סריקה אחרונה עם בודק ההמשכיות על המולטימטר, רק כדי לבדוק שוב ששום דבר לא התקצר בטעות.

שלב 19: "עציץ" הלוחות

אחרי כל עבודת ההלחמה הדקה שעשיתי, רציתי לוודא ששום דבר לא יפיל את הרכיבים בזמן השימוש באוקסימטר, אז החלטתי "לסיר" את הלוחות. על ידי הוספת שכבה של משהו לא מוליך, כל הרכיבים יישארו במקום טוב יותר ויספקו משטח שטוח יותר לאוקסימטר. בדקתי כמה דברים שהיו לי בשכיבה, והדבק החזק התעשייתי הזה עבד היטב. התחלתי בלכסות את החלק האחורי ולתת לו לשבת כמה שעות.

שלב 20: המשך העציצים

לאחר שהתחתית מתמצקת, הופכים את הלוחות ומצפים את החלק העליון. למרות שמדובר בדבק כמעט ברור, רציתי להשאיר את מצלמת הפוטו ונורות הלדים חשופות, כך שלפני שכיסיתי הכל כיסיתי את שניהם בחתיכות קלטות חשמליות ולאחר מספר שעות השתמשתי בסכין כדי להסיר את הדבק בזהירות מעל אלה והורידו את הקלטת. אולי אין צורך להשאיר אותם חשופים, אך אם תחליט פשוט לכסות אותם, הקפד להימנע מבועות אוויר. זה בסדר לשים כמה דבק שאתה רוצה (בתוך סיבה), מכיוון שמשטח שטוח יותר יישב בנוחות יותר ויוסיף הגנה רבה יותר לרכיבים, רק הקפד לתת לו לשבת לזמן מה כדי שיתייבש לאורך כל הדרך.

שלב 21: בניית חוטים

היה לי רק חוט תקוע בהישג יד, אז החלטתי להשתמש בכותרת 3-פינים גברית כדי ליצור כמה כבלים. אם יש לך את זה בהישג יד, זה הרבה יותר פשוט פשוט להשתמש בחוט מד מוצק בשביל זה בלי הלחמה. זה אכן עוזר לסובב את החוטים יחד, מכיוון שזה מונע התמכרות ופשוט נראה מסודר יותר. פשוט הלחם כל חוט לסיכה בכותרת העליונה, ואם יש לך אותו הייתי מצפה כל קווצה בכווץ חום. ודא שיש לך את החוטים באותו סדר כאשר אתה מחבר את הכותרת בצד השני.

שלב 22: אידיוט-הוכחת החיווט

בגלל הדרך שבה חיברתי את הלוחות האלה לכבלים, רציתי לוודא שלעולם לא חיברתי אותם בצורה לא נכונה, כך שציינתי את החיבור בצבע בעזרת סמני צבע. אתה יכול לראות כאן איזה סיכה הוא לאיזה חיבור וכיצד עובד קידוד הצבעים שלי.

שלב 23: הכנת מארז

את המארז לאוקסימטר הכנתי עם קצף L200 ופיסת צינור PVC, אבל אתה בהחלט יכול להשתמש בכל קצף ו/או פלסטיק שיש לך בשכיבה. ה- PVC עובד מצוין מכיוון שהוא כבר כמעט בצורה הרצויה לנו.

שלב 24: אקדחי PVC וחום

השימוש באקדח חום על PVC לעיצוב הוא פשוט, אך יכול לקחת קצת תרגול. כל שעליך לעשות הוא להחיל חום על ה- PVC עד שהוא מתחיל להתכופף בחופשיות. למרות שהוא חם, אתה יכול לכופף אותו כמעט לכל צורה שאתה רוצה. התחל עם קטע של צינור PVC רחב יותר מאשר הלוחות. חותכים את אחד הצדדים, ואז פשוט לשים עליו קצת חום. תרצה כמה כפפות או כמה קוביות עץ שיוכלו לתמרן את ה- PVC בזמן שהוא חם.

שלב 25: עיצוב הפלסטיק

כפי שאתה לכופף את הלולאה פנימה, לחתוך כמה PVC עודף. לפני שתכופף אותו לגמרי, השתמש בסכין או בכלי דרמל לחצוב חריץ בצד אחד ובקצוות הצד היריב. הצורה המזלגת הזו מאפשרת לך לסגור את הלולאה עוד יותר. זה גם נותן לך לאן לתפוס כדי לפתוח את האוקסימטר כדי לשים אותו על האצבע שלך. אל תדאג ביחס לאטימות בינתיים, מכיוון שתרצה לראות איך זה מרגיש ברגע שהקצף והלוחות נכנסים.

שלב 26: משהו קצת יותר רך

לאחר מכן, חותכים פיסת קצף לרוחב ה- PVC שלך, ולאורך שיעטוף את הלולאה הפנימית במלואה.

שלב 27: מקום ללוחות

כדי שהקרש לא יתחפר באצבע שלך, חשוב להקפיץ אותם לתוך הקצף. עקבו אחר צורת הלוחות לתוך הקצף והשתמשו במספריים כדי לחפור את החומר. במקום לנקות את כל האזור סביב הכותרות, הוסף כמה חריצים על המחברים הצדדיים יכולים לצוץ החוצה אך עדיין להיות מעט מתחת לקצף. בשלב זה, אתה יכול להכניס את הלוחות והקצף לתוך ה- PVC ולבדוק את ההתאמה ב- PVC האמיתי ולאחר מכן על האצבע שלך. אם אתה עושה את זה מתחיל לאבד את זרימת הדם, תרצה להשתמש באקדח החום שוב כדי לפתוח את המתחם עוד קצת.

שלב 28: לוחות לתוך קצף

עכשיו נתחיל לחבר הכל! כדי להתחיל, פשוט זרק קצת אפוקסי/דבק לתוך החורים שעשית כרגע בקצף והכנס את הלוחות לבתיהם הקטנים. השתמשתי באותו דבק שהשתמשתי בו כדי לסיר את הלוחות קודם לכן, שנראה שעבד מצוין. הקפד לתת לזה לשבת כמה שעות לפני שתמשיך הלאה.

שלב 29: קצף לתוך פלסטיק

לאחר מכן, ריפדתי את החלק הפנימי של ה- PVC באותו דבק והכנסתי בזהירות את הקצף פנימה. נגב את העודף והכניס משהו פנימה כדי שהקצף יתפרק. סכין השירות שלי עבדה היטב, וזה באמת עוזר לדחוף את הקצף כנגד ה- PVC כדי לקבל חותם חזק.

שלב 30: חיבור הארדואינו

בשלב זה החיישן בפועל הושלם, אך כמובן שאנו רוצים להשתמש בו למשהו. אין הרבה מה להתחבר לארדואינו, אבל חשוב להפליא לא לחבר שום דבר לאחור, אחרת סביר להניח שתפגע בדברים שעל הלוחות. וודא שהחשמל כבוי בעת חיבור המעגלים (זו באמת הדרך הבטוחה ביותר להימנע מבעיות).

שלב 31: הנגד הנותר והקבל

כמה הערות על חיווט לתוך הארדואינו:

• הקבל מהאות לאדמה עושה פלאים על הרעש. לא היה לי מבחר רחב, אז השתמשתי ב"מיכל הזבל של אבא ", אבל אם יש לך מגוון אז לך על משהו בסביבות 47nF או פחות. אחרת ייתכן שלא תהיה לך מהירות החלפה מהירה בין נוריות ה- LED האדומות וה- IR.
• הנגד שנכנס לכבל הפוטודקטור הוא דבר בטיחותי. זה לא הכרחי, אבל פחדתי שבעת הטיפול במעגל הלוח אני עלול לקצר משהו בטעות ולהרוס את כל הפרויקט. זה לא יכסה כל תאונה, אבל זה רק עוזר לקבל קצת יותר מחשבה.

שלב 32: בדיקת זרם LED

לאחר שהכנסתי אותם, בדוק את הזרם העובר דרך נוריות אדום ו- IR באמצעות מולטימטר על מצב מד. המטרה כאן היא פשוט לבדוק שהם דומים. שלי היו בסביבות 17mA.

שלב 33: הקוד

כפי שצוין בשלב ההכנה, ניתן למצוא את הקוד למכשיר זה במאגר GitHub שלנו. בפשטות:

1. הורד קוד זה על ידי לחיצה על "שיבוט או הורדה"/"הורד מיקוד".
2. פתח את קובץ זה באמצעות 7zip או תוכנית דומה, ופתח קובץ זה ב- Arduino IDE.
3. העלה אותו ל- Arduino שלך וחבר את הפינים כמתואר בהקצאות הסיכה (או שנה אותם בקוד, אך תבין שתצטרך לעשות זאת בכל פעם שתוריד מחדש מ- GitHub).
4. אם ברצונך לראות פלט סידורי במסך הטורי, שנה את ה- boolean serialDisplay ל- True. משתני הקלט האחרים מתוארים בקוד; הערכים הנוכחיים עבדו טוב עבורנו, אבל אתה יכול להתנסות עם אחרים כדי להשיג את הביצועים האופטימליים להתקנה שלך.

שלב 34: תרשים מעגלים

שלב 35: רעיונות נוספים

נרצה להוסיף (או שאחד העוקבים הרבים שלנו עשוי לחשוב על הוספה)

1. חיבור בלוטות 'להחלפת נתונים עם מחשב
2. חיבור למכשיר דף הבית/אמזון של Google לבקשת מידע על SpO2
3. מתמטיקה שטופה יותר לחישוב SpO2, מכיוון שכרגע אין לנו התייחסות להשוואה. אנחנו פשוט משתמשים במתמטיקה שמצאנו באינטרנט.
4. קוד לחישוב ולדיווח על פעימות הלב של המטופל, יחד עם SpO2
5. שימוש במעגל משולב למדידות ולמתמטיקה שלנו, ומבטל הרבה מהשונות של התפוקה שלנו.