เครื่องวัดความอิ่มตัวของออกซิเจนในเลือดแบบไมโครคอนโทรล: 5 ขั้นตอน

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:05

สำหรับโครงการนี้ ฉันวางแผนที่จะแสดงให้คุณเห็นถึงสิ่งที่ฉันได้ทำไปแล้วด้วยโครงการ Pulse Oximeter ที่ควบคุมด้วยไมโครของฉัน ความหลงใหลในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์และฟิตเนสของฉันนั้นแข็งแกร่งมาก ดังนั้นฉันจึงตัดสินใจสร้างโปรเจ็กต์ที่จะช่วยให้ฉันใช้ความชอบทั้งสองอย่างได้

ข้อจำกัดความรับผิดชอบ: โครงการนี้ยังไม่เสร็จสมบูรณ์และค่าที่แสดงอาจไม่เหมาะกับคุณ เป็นการดีที่สุดที่จะทดสอบด้วยตัวเองและพยายามแก้ไขปัญหา

ขั้นตอนที่ 1: รวบรวมวัสดุ

สำหรับโครงการนี้ คุณจะต้องมีส่วนประกอบดังต่อไปนี้:

• x1 CNY70 ออปติคัลเซนเซอร์แบบสะท้อนแสงพร้อมเอาต์พุตทรานซิสเตอร์
• x2 MCP6004 OPAMP ทั่วไป
• x6 ตัวต้านทาน
• x3 คาปาซิเตอร์
• x1 วิทยาลัยอาชีวศึกษา

ขั้นตอนที่ 2: การสร้างพัลส์เซนเซอร์

อันดับแรก ฉันได้ดูเอกสารข้อมูลสำหรับ CNY70 Reflective Optical Sensor การใช้ข้อมูลจากแผ่นข้อมูลนั้นฉันพบว่าฉันต้องการตัวต้านทาน 33ohm ที่เข้าสู่ IR LED สิ่งนี้จะช่วยให้กระแส 50mA ไหลด้วยแรงดันไปข้างหน้า 1.25V แรงดันไฟฟ้าที่ฉันจ่ายให้กับทั้งระบบของฉันคือ 3.3V

ลิงก์ไปยังแผ่นข้อมูล CNY70:

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

ประการที่สอง ฉันต้องติดตั้งชิ้นส่วน 70 หยวนจีน เพื่อให้สามารถทดแทนกันได้ (ในกรณีที่จำเป็นต้องเปลี่ยน) ดังนั้นฉันจึงบัดกรีสายไฟสองสามเส้นเข้ากับขั้วต่อตัวเมีย 4 พิน จากนั้นอีกด้านหนึ่งฉันใช้ขั้วต่อตัวผู้ 4 พิน เพื่อให้สามารถเสียบเข้ากับเขียงหั่นขนมได้

สุดท้าย ฉันเชื่อมต่อ 70 หยวนจีนกับขั้วต่อตัวเมีย และเชื่อมต่อปลายอีกด้านหนึ่งเข้ากับบอร์ด ฉันยังเชื่อมต่อเอาต์พุตของ CNY70 กับ OP-AMP ตัวแรกที่ฉันจะใช้

ขั้นตอนที่ 3: ตั้งค่าส่วนที่เหลือของวงจร

ส่วนที่เหลือของวงจรเป็นแบบพลักแอนด์เพลย์ สิ่งที่ต้องประกอบเข้าด้วยกันคือทรานส์อิมพีแดนซ์แอมพลิฟายเออร์ ฟิลเตอร์กรองความถี่สูง และสเตจเอซีเกน

ทรานส์อิมพีแดนซ์แอมพลิฟายเออร์:

เมื่อใช้ MCP6004 OP-AMP ฉันทำตามเลย์เอาต์พินของชิปนี้ ฉันสร้างแอมพลิฟายเออร์ทรานส์อิมพีแดนซ์โดยใช้การตั้งค่า OP-AMP แบบกลับด้าน ตัวต้านทานในการป้อนกลับพร้อมตัวเก็บประจุก็อยู่ในผลป้อนกลับเช่นกัน ตัวเก็บประจุนี้อาจไม่จำเป็นเนื่องจากจุดประสงค์หลักคือการกรองสัญญาณรบกวน ค่าตัวต้านทานควรขึ้นอยู่กับกระแสจากโฟโตทรานซิสเตอร์ของ CNY70

ตัวกรองความถี่สูง:

ใช้ตัวกรองความถี่สูงเพื่อกรองสัญญาณรบกวนออกจากเซ็นเซอร์ชีพจร การใช้ตัวเก็บประจุแบบขนานกับตัวต้านทานสองตัว ควรกรองสัญญาณรบกวนออก การเดาและตรวจสอบเล็กน้อยเป็นวิธีที่ฉันเคยลองและค้นหาว่าอะไรจะเหมาะกับวงจรของฉัน

เวทีกำไร AC:

สเตจ AC Gain ทำจาก OP-AMP ที่ไม่กลับด้าน แนวคิดทั้งหมดของขั้นตอนนี้คือการอนุญาตให้สัญญาณพัลส์ของเราถูกป้อนเข้าสู่ Arduino Lilypad เท่านั้น ADC ภายใน Arduino จะอ่านจากเอาต์พุตของ OP-AMP ที่ใช้ในสเตจ AC Gain

ขั้นตอนที่ 4: ความต่อเนื่องของโครงการ

ขณะนี้โครงการนี้ยังไม่เสร็จสมบูรณ์ สิ่งที่ฉันวางแผนจะทำกับโครงการนี้คือการกำหนดค่าซอฟต์แวร์ของ Arduino Lilypad เพื่อส่งสัญญาณ Bluetooth ไปยังโทรศัพท์ของบุคคล เป้าหมายหลักของโครงการนี้คือการสร้างแอปพลิเคชันสำหรับอุปกรณ์เคลื่อนที่เพื่อให้ผู้ใช้สามารถติดตามอัตราการเต้นของหัวใจของตนเองได้ ฉันต้องการปรับแต่งเป้าหมายของผู้ใช้ให้เหมาะสมกับช่วงอัตราการเต้นของหัวใจที่พวกเขาควรจะเป็นเพื่อให้บรรลุเป้าหมายนั้น วิธีนี้ผู้ใช้สามารถเพิ่มประสิทธิภาพการออกกำลังกายได้ ฉันได้แนบ PowerPoint ที่ฉันสร้างขึ้นโดยมีเป้าหมายหลักที่ฉันกำลังพูดถึง

ขั้นตอนที่ 5: เพิ่มอะไรก็ได้ที่คุณต้องการ

โปรเจ็กต์นี้ไม่ได้ถูกกำหนดไว้จริง ดังนั้นสิ่งที่คุณต้องการเพิ่มเพื่อทำให้ดีขึ้นก็จงทำ โครงการนี้ไม่มีที่ไหนที่สมบูรณ์แบบ แต่ฉันสนุกกับมัน มีส่วน/วิธีที่ดีกว่าในการเพิ่มประสิทธิภาพอย่างแน่นอน ลองสิ่งใหม่ๆ เพื่อทำให้โครงการนี้เป็นของคุณเอง