Ιατρικός αναπνευστήρας + STONE LCD + Arduino UNO: 6 βήματα

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:32

Από τις 8 Δεκεμβρίου 2019, έχουν αναφερθεί αρκετά περιστατικά πνευμονίας με άγνωστη αιτιολογία στην πόλη Γουχάν, στην επαρχία Χουμπέι της Κίνας. Τους τελευταίους μήνες, σχεδόν 80000 επιβεβαιωμένα κρούσματα έχουν προκληθεί σε ολόκληρη τη χώρα και ο αντίκτυπος της επιδημίας διευρύνεται. Όχι μόνο ολόκληρη η χώρα έχει πληγεί, αλλά και τα επιβεβαιωμένα κρούσματα έχουν εμφανιστεί σε ολόκληρο τον κόσμο και τα αθροιστικά επιβεβαιωμένα κρούσματα έχουν φτάσει τα 3,5 εκατομμύρια. Προς το παρόν, η πηγή της μόλυνσης είναι αβέβαιη Από πού, αλλά μπορούμε να είμαστε σίγουροι ότι όλοι χρειάζονται πολύ μάσκες και όσοι είναι σοβαροί χρειάζονται αναπνευστήρες.

Έτσι, εκμεταλλευόμενος αυτό το hot spot, ήρθα επίσης να κάνω ένα έργο σχετικά με τον αναπνευστήρα και υπήρχε μια STONE στο χέρι μου, η σειρά σειριακής θύρας TFT είναι πολύ κατάλληλη για την οθόνη του αναπνευστήρα. Όταν η οθόνη είναι διαθέσιμη, χρειάζομαι έναν μικροϋπολογιστή ενός τσιπ για να επεξεργαστώ τις εντολές που εκδίδονται από την οθόνη σειριακής θύρας του STONE και να ανεβάσω ορισμένα δεδομένα κυματομορφής σε πραγματικό χρόνο. Εδώ επιλέγω έναν γενικότερο και εύχρηστο MCU, Arduino uno micro-computer μικροϋπολογιστή, ο οποίος χρησιμοποιείται ευρέως και υποστηρίζει πολλές βιβλιοθήκες. Οι αποδόσεις έχουν ως εξής:

Σε αυτό το έργο, μπορείτε να ελέγξετε τον πίνακα ανάπτυξης Arduino uno χρησιμοποιώντας την οθόνη σειριακής θύρας STONE TFT LCD και να πραγματοποιήσετε αλληλεπίδραση εντολών δεδομένων μέσω επικοινωνίας σειριακής θύρας. Ο πίνακας ανάπτυξης Arduino uno μπορεί να ανεβάσει μια σειρά δεδομένων κυματομορφής και να τα εμφανίσει στην οθόνη της σειριακής θύρας. Αυτό το έργο είναι πολύ χρήσιμο για την κατασκευή της οθόνης του αναπνευστήρα.

Βήμα 1: Επισκόπηση έργου

Το έργο του αναπνευστήρα που κάνω εδώ θα έχει ένα εφέ κίνησης εκκίνησης μετά την ενεργοποίηση, στη συνέχεια εισάγετε μια αρχική διεπαφή λύσης εκκίνησης και εμφανίζει τη λέξη "άνοιγμα". Κάντε κλικ σε αυτό για να έχετε φωνητικό εφέ, ζητήστε να ανοίξετε τον αναπνευστήρα και μεταβείτε στη διεπαφή επιλογής σελίδας, όπου θα υπάρχει ένα εφέ κίνησης, το οποίο είναι μια κίνηση που δείχνει την ανθρώπινη αναπνοή και υπάρχουν δύο επιλογές Η πρώτη είναι ο παλμογράφος διάγραμμα παρακολούθησης της αναπνοής. Το δεύτερο είναι ο πίνακας παρακολούθησης οξυγόνου και αναπνευστικού ρυθμού. Το πώς να εμφανίσετε τόσα πολλά παλμογράφοι ταυτόχρονα είναι πρόβλημα. Αφού κάνετε κλικ στο enter, το STONE TFT LCD θα εκδώσει μια συγκεκριμένη εντολή για τον έλεγχο του MCU για να ξεκινήσει η αποστολή δεδομένων κυματομορφής.

Οι λειτουργίες έχουν ως εξής:

① πραγματοποίηση ρύθμισης κουμπιού.

② Πραγματοποιήστε τη λειτουργία φωνής.

③ πραγματοποίηση αλλαγής σελίδας.

④ πραγματοποίηση μετάδοσης κυματομορφής σε πραγματικό χρόνο.

Ενότητες που απαιτούνται για το έργο:

① STONE TFT LCD

Mod μονάδα Arduino Uno.

Mod ενότητα αναπαραγωγής φωνής. Μπλοκ διάγραμμα έργου:

Βήμα 2: Εισαγωγή και αρχή υλικού

Μεγάφωνο

Επειδή το STONE TFT LCD διαθέτει πρόγραμμα οδήγησης ήχου και δεσμευμένη αντίστοιχη διεπαφή, μπορεί να χρησιμοποιήσει το πιο κοινό μαγνητικό ηχείο, γνωστό ως ηχείο. Το μεγάφωνο είναι ένα είδος μορφοτροπέα που μετατρέπει το ηλεκτρικό σήμα σε ακουστικό σήμα. Η απόδοση του ηχείου έχει μεγάλη επίδραση στην ποιότητα του ήχου. Τα μεγάφωνα είναι το πιο αδύναμο στοιχείο στον εξοπλισμό ήχου και για το ηχητικό εφέ, είναι το πιο σημαντικό στοιχείο. Υπάρχουν πολλά είδη ηχείων και οι τιμές διαφέρουν πολύ. Ηχητική ηλεκτρική ενέργεια μέσω ηλεκτρομαγνητικών, πιεζοηλεκτρικών ή ηλεκτροστατικών επιδράσεων, έτσι ώστε να είναι μια λεκάνη χαρτιού ή διάφραγμα δονήσεις και αντήχηση με τον περιβάλλοντα αέρα (συντονισμός) και να παράγουν ήχο.

STONE STVC101WT-01

10,1 ιντσών 1024x600 βιομηχανικής ποιότητας TFT πάνελ και 4-καλωδιακή αντίσταση οθόνης αφής.

η φωτεινότητα είναι 300cd / m2, οπίσθιος φωτισμός LED. Το χρώμα RGB είναι 65K.

οπτική περιοχή είναι 222,7mm * 125,3mm? l οπτική γωνία είναι 70 /70 /50 /60

η εργασιακή ζωή είναι 20000 ώρες. CPU 32-bit cortex-m4 200Hz.

Ελεγκτής CPLD epm240 TFT-LCD.

Μνήμη flash 128 MB (ή 1 GB).

Λήψη θύρας USB (δίσκος U).

λογισμικό εργαλειοθήκης για σχεδιασμό GUI, απλές και ισχυρές εξαγωνικές οδηγίες.

Βασικές λειτουργίες

Έλεγχος οθόνης αφής / εμφάνιση εικόνας / εμφάνιση κειμένου / καμπύλη οθόνης / ανάγνωση και εγγραφή δεδομένων / αναπαραγωγή βίντεο και ήχου. Είναι κατάλληλο για διάφορες βιομηχανίες.

Η διεπαφή UART είναι RS232 / RS485 / TTL.

η τάση είναι 6v-35v?

Η κατανάλωση ενέργειας είναι 3,0w.

θερμοκρασία εργασίας είναι - 20 ℃ / + 70 ℃.

η υγρασία του αέρα είναι 60 ℃ 90%.

Η μονάδα LCD STVC101WT-01 επικοινωνεί με το MCU μέσω σειριακής θύρας, η οποία πρέπει να χρησιμοποιηθεί σε αυτό το έργο. Χρειάζεται μόνο να προσθέσουμε τη σχεδιαζόμενη εικόνα UI μέσω του επάνω υπολογιστή μέσω των επιλογών της γραμμής μενού σε κουμπιά, πλαίσια κειμένου, εικόνες φόντου και λογική σελίδας, στη συνέχεια να δημιουργήσουμε το αρχείο διαμόρφωσης και, τέλος, να το κατεβάσουμε στην οθόνη εμφάνισης για εκτέλεση.

Μπορείτε να κατεβάσετε το εγχειρίδιο μέσω της επίσημης ιστοσελίδας:

Εκτός από το εγχειρίδιο δεδομένων, υπάρχουν εγχειρίδια χρήστη, κοινά εργαλεία ανάπτυξης, προγράμματα οδήγησης, μερικές απλές επιδείξεις ρουτίνας, σεμινάρια βίντεο και μερικά για δοκιμές έργων.

Arduino UNO

Παράμετρος

Μοντέλο Arduino Uno

Μικροελεγκτής atmega328p

Τάση λειτουργίας 5 V

Τάση εισόδου (συνιστάται) 7-12 V

Τάση εισόδου (όριο) 6-20 V

Digitalηφιακή ακίδα εισόδου / εξόδου 14

Κανάλι PWM 6

Αναλογικό κανάλι εισόδου (ADC) 6

DC έξοδος ανά I / O 20 mA

Χωρητικότητα εξόδου θύρας 3.3V 50 mA

Flash 32 KB (0,5 KB για bootstrapper)

SRAM 2 KB

EEPROM 1 KB

Ταχύτητα ρολογιού 16 MHz

Ενσωματωμένος πείρος LED 13

Μήκος 68,6 mm

Πλάτος 53,4 mm

Βάρος 25 g

Βήμα 3: Βήματα ανάπτυξης

Arduino UNO

Λήψη IDE

Σύνδεσμος:

Εδώ, επειδή ο υπολογιστής μου είναι win10, επιλέγω τον πρώτο και κάνω κλικ

Επιλέξτε απλώς λήψη

Εγκαταστήστε το Arduino

Μετά τη λήψη, κάντε διπλό κλικ για να το εγκαταστήσετε. Πρέπει να σημειωθεί ότι το Arduino ide εξαρτάται από το περιβάλλον ανάπτυξης Java και απαιτεί υπολογιστή για εγκατάσταση Java JDK και διαμόρφωση μεταβλητών. Εάν αποτύχει η εκκίνηση με διπλό κλικ, ο υπολογιστής ενδέχεται να μην διαθέτει υποστήριξη JDK.

Κώδικας

Εδώ πρέπει να ορίσετε την εντολή για τον προσδιορισμό της οθόνης σειριακής θύρας και:

Το Enterbreathwave είναι μια εντολή κουμπιού που αποστέλλεται από την οθόνη αναγνώρισης για να εισέλθει στη διεπαφή αναπνοής.

Το Breatbacktobg είναι η εντολή κουμπιού που αποστέλλεται από την οθόνη αναγνώρισης για έξοδο από τη διεπαφή αναπνοής. Το Enterhearto2wave είναι η εντολή κουμπιού για να εισέλθετε στη διεπαφή οξυγόνου που αποστέλλεται από την οθόνη αναγνώρισης. Το Hearto2backtobg είναι η εντολή κουμπιού που αποστέλλεται από την οθόνη αναγνώρισης για έξοδο από τη διεπαφή οξυγόνου.

Το Startwave είναι τα αρχικά δεδομένα κυματομορφής που αποστέλλονται στην οθόνη.

Το Cleanwave χρησιμοποιείται για την εκκαθάριση των δεδομένων κυματομορφής που αποστέλλονται στην οθόνη.

Στη συνέχεια, κάντε κλικ στο τικ για μεταγλώττιση.

Αφού ολοκληρωθεί η μεταγλώττιση, κάντε κλικ στο δεύτερο εικονίδιο βέλους για να κατεβάσετε τον κώδικα στον πίνακα ανάπτυξης.

Βήμα 4: ΕΡΓΑΛΕΙΟ 2019

Προσθήκη εικόνας

Χρησιμοποιήστε το εγκατεστημένο εργαλείο 2019, κάντε κλικ στο νέο έργο στην επάνω αριστερή γωνία και, στη συνέχεια, κάντε κλικ στο κουμπί OK.

Μετά από αυτό, θα δημιουργηθεί ένα προεπιλεγμένο έργο με μπλε φόντο από προεπιλογή. Επιλέξτε το και κάντε δεξί κλικ και, στη συνέχεια, επιλέξτε κατάργηση για να αφαιρέσετε το φόντο. Στη συνέχεια, κάντε δεξί κλικ στο αρχείο εικόνας και κάντε κλικ στην επιλογή Προσθήκη για να προσθέσετε το δικό σας φόντο εικόνας, ως εξής:

Ορίστε τη λειτουργία εικόνας

Πρώτον, ορίστε την εικόνα εκκίνησης, εργαλείο -> διαμόρφωση οθόνης, ως εξής

Στη συνέχεια, πρέπει να προσθέσετε ένα στοιχείο ελέγχου βίντεο για αυτόματη μετάβαση μετά τη διακοπή της σελίδας ενεργοποίησης.

Εδώ, έχει οριστεί να μεταβεί στη σελίδα 0 όταν σταματήσει η σελίδα ενεργοποίησης και ο αριθμός των επαναλήψεων είναι 0, υποδεικνύοντας καμία επανάληψη.

Η ρύθμιση μιας διεπαφής επιλογής

Εδώ, έχει οριστεί το πρώτο εικονίδιο κουμπιού. Το εφέ κουμπιού υιοθετεί τη σελίδα 6 και μεταβαίνει στη σελίδα 3. Ταυτόχρονα, η τιμή 0x0001 αποστέλλεται στο Arduino Uno MCU για να ενεργοποιήσει τη δημιουργία δεδομένων. Η ρύθμιση του δεύτερου κλειδιού είναι παρόμοια, αλλά η εντολή κλειδιού-τιμής είναι διαφορετική.

Ρυθμίσεις εφέ κίνησης

Εδώ προσθέτουμε το εικονίδιο 1_breath.ico που έχει δημιουργηθεί εκ των προτέρων και ορίζουμε την τιμή διακοπής κινούμενης τιμής κινούμενης εικόνας, καθώς και την εικόνα διακοπής ως 1 και την εικόνα έναρξης ως 4, και την ορίζουμε να μην εμφανίζει το φόντο. Αυτό δεν είναι αρκετό. Εάν χρειάζεστε αυτόματη κίνηση της κινούμενης εικόνας, πρέπει να κάνετε τις ακόλουθες ρυθμίσεις:

Προσθήκη αρχείου ήχου

Μετά την ενεργοποίηση στην αρχή, όταν κάνετε κλικ στο άνοιγμα. Για να πραγματοποιήσετε τη λειτουργία φωνητικής προτροπής, πρέπει να προσθέσετε ένα αρχείο ήχου, όπου ο αριθμός του αρχείου ήχου είναι 0.

Καμπύλη σε πραγματικό χρόνο

Εδώ έχω κάνει δύο κυματομορφές. Για να πραγματοποιήσω τον ξεχωριστό έλεγχο, υιοθέτησα δύο κανάλια δεδομένων, συγκεκριμένα το κανάλι 1 και το κανάλι 2. Είναι προτιμότερο να ορίσουμε τις τιμές και τα χρώματα Y_Central και YD_Central. Και η εντολή έχει ως εξής:

uint8_t StartBreathWave [7] = {0xA5, 0x5A, 0x04, 0x84, 0x01, 0x01, 0xFF};

uint8_t CleanBreathWave [6] = {0xA5, 0x5A, 0x03, 0x80, 0xEB, 0x56};

uint8_t StartHeartO2Wave [9] = {0xA5, 0x5A, 0x06, 0x84, 0x06, 0x00, 0xFF, 0x00, 0x22};

uint8_t CleanHeartO2Wave [6] = {0xA5, 0x5A, 0x03, 0x80, 0xEB, 0x55};

Αυτό ολοκληρώνει τη ρύθμιση και στη συνέχεια μεταγλωττίζει, πραγματοποιεί λήψη και αναβάθμιση στο δίσκο U.

Βήμα 5: Σύνδεση

Κώδικας

#περιλαμβάνω

#include "stdlib.h" int uncomeded = 0;

//#define UBRR2H // HardwareSerial Serial2 (2); uint8_t i = 0, count = 0; uint8_t StartBreathWaveFlag = 0; uint8_t StartHeartO2WaveFlag = 0; uint8_t EnterBreathWave [9] = {0xA5, 0x5A, 0x06, 0x83, 0x00, 0x12, 0x01, 0x00, 0x01};

// uint8_t BreathBackToBg [9] = {0xA5, 0x5A, 0x06, 0x83, 0x00, 0x14, 0x01, 0x00, 0x02};

……

Επικοινωνήστε μαζί μας εάν χρειάζεστε μια πλήρη διαδικασία:

Θα σας απαντήσω εντός 12 ωρών.

Βήμα 6: Προσάρτημα

Για να μάθετε περισσότερα σχετικά με αυτό το έργο, κάντε κλικ εδώ