Μικροελεγχόμενο παλμικό οξύμετρο: 5 βήματα

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:35

Για αυτό το έργο σκοπεύω να σας δείξω τι έχω κάνει μέχρι τώρα με το έργο μου με μικροελεγχόμενο παλμικό οξύμετρο. Το πάθος μου για τα ηλεκτρονικά και τη φυσική κατάσταση είναι πολύ έντονο, έτσι αποφάσισα να δημιουργήσω ένα έργο που θα μου επέτρεπε να χρησιμοποιήσω και τα δύο πάθη μου.

Αποποίηση ευθυνών: Αυτό το έργο δεν έχει ολοκληρωθεί και οι τιμές που αναφέρονται ενδέχεται να μην λειτουργούν για εσάς. Είναι καλύτερο να το δοκιμάσετε μόνοι σας και να προσπαθήσετε να διορθώσετε τα ζητήματα.

Βήμα 1: Συγκεντρώστε τα υλικά

Για αυτό το έργο θα χρειαστείτε τα ακόλουθα στοιχεία:

• x1 Αντανακλαστικός οπτικός αισθητήρας CNY70 με έξοδο τρανζίστορ
• x2 MCP6004 Γενικά OPAMP
• x6 Αντιστάσεις
• x3 Πυκνωτές
• x1 Arduino Lilypad

Βήμα 2: Δημιουργία αισθητήρα παλμού

Αρχικά, κοίταξα το φύλλο δεδομένων για τον αντανακλαστικό οπτικό αισθητήρα CNY70. Χρησιμοποιώντας τις πληροφορίες από αυτό το φύλλο δεδομένων, κατάλαβα ότι χρειάζομαι μια αντίσταση 33ohm για είσοδο στο LED IR. Αυτό θα επέτρεπε να ρέει ρεύμα 50mA με τάση 1,25V προς τα εμπρός. Η τάση που παρείχα σε όλο μου το σύστημα ήταν 3,3V.

Σύνδεσμος με το φύλλο δεδομένων CNY70:

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

Δεύτερον, έπρεπε να στεγάσω το εξάρτημα CNY70 έτσι ώστε να είναι εναλλάξιμο (σε περίπτωση που χρειαστεί να το αντικαταστήσω). Έτσι, κόλλησα μερικά καλώδια σε μια θηλυκή υποδοχή 4 ακίδων και στην άλλη άκρη χρησιμοποίησα έναν αρσενικό σύνδεσμο 4 ακίδων για να μπορέσει να συνδεθεί στο ψωμί.

Τέλος, συνέδεσα το CNY70 με τη θηλυκή υποδοχή και ένωσα το άλλο άκρο στην πλακέτα. Συνέδεσα επίσης την έξοδο του CNY70 με το πρώτο OP-AMP που θα χρησιμοποιούσα.

Βήμα 3: Ρυθμίστε το υπόλοιπο κύκλωμα

Το υπόλοιπο κύκλωμα είναι plug and play. Αυτό που πρέπει να συνδυαστεί είναι ένας ενισχυτής Trans-σύνθετης αντίστασης, ένα φίλτρο High Pass και ένα στάδιο AC Gain.

Ενισχυτής Trans-σύνθετης αντίστασης:

Χρησιμοποιώντας ένα MCP6004 OP-AMP, ακολούθησα τη διάταξη pin αυτού του τσιπ. Δημιούργησα τον ενισχυτή trans-σύνθετης αντίστασης χρησιμοποιώντας μια αναστρέψιμη ρύθμιση OP-AMP. Μια αντίσταση σε ανάδραση με έναν πυκνωτή επίσης σε ανάδραση. Αυτός ο πυκνωτής μπορεί να μην είναι απαραίτητος λόγω του γεγονότος ότι ο κύριος σκοπός του είναι να φιλτράρει τον θόρυβο. Η τιμή της αντίστασης πρέπει να βασίζεται στο ρεύμα από το φωτοτρανζίστορ του CNY70.

Φίλτρο υψηλής διέλευσης:

Ένα φίλτρο υψηλής διέλευσης χρησιμοποιήθηκε για να φιλτράρει περισσότερο θόρυβο από τον αισθητήρα παλμών. Χρησιμοποιώντας έναν πυκνωτή παράλληλα με δύο αντιστάσεις, ο θόρυβος πρέπει να φιλτραριστεί. Λίγη εικασία και έλεγχος ήταν η μέθοδος που χρησιμοποίησα για να προσπαθήσω και να μάθω τι θα λειτουργούσε για το κύκλωμά μου.

Στάδιο κέρδους AC:

Το στάδιο AC Gain αποτελείται από ένα μη αναστρέψιμο OP-AMP. Η όλη ιδέα αυτού του σταδίου είναι να επιτρέψουμε μόνο τα σήματα παλμών μας να τροφοδοτηθούν στο Arduino Lilypad. Το ADC στο εσωτερικό του Arduino θα διαβάσει από την έξοδο του OP-AMP που χρησιμοποιείται στο στάδιο AC Gain.

Βήμα 4: Συνέχεια του Έργου

Προς το παρόν αυτό το έργο δεν έχει ολοκληρωθεί. Αυτό που σκοπεύω να κάνω με αυτό το έργο είναι να διαμορφώσω το λογισμικό του Arduino Lilypad ώστε να στέλνει σήμα Bluetooth στο τηλέφωνο ενός ατόμου. Ο κύριος στόχος αυτού του έργου είναι να δημιουργήσει μια εφαρμογή για μια κινητή συσκευή, έτσι ώστε ο χρήστης να μπορεί να παρακολουθεί τον δικό του καρδιακό ρυθμό. Θέλω να προσαρμόσω τον στόχο του χρήστη στο εύρος καρδιακών παλμών που πρέπει να είναι για να επιτευχθεί αυτός ο στόχος. Με αυτόν τον τρόπο ο χρήστης μπορεί να βελτιστοποιήσει τις προπονήσεις του. Έχω επισυνάψει ένα PowerPoint που έχω φτιάξει με κύριο στόχο για τον οποίο μιλάω.

Βήμα 5: Προσθέστε οτιδήποτε θέλετε

Αυτό το έργο δεν έχει τεθεί σε πέτρα, οπότε ό, τι θέλετε να προσθέσετε σε αυτό για να το κάνετε καλύτερο, κάντε το. Αυτό το έργο δεν είναι πουθενά τέλειο, αλλά το απολαμβάνω. Σίγουρα υπάρχουν καλύτερα μέρη/τρόποι βελτιστοποίησης. Δοκιμάστε μερικά νέα πράγματα για να κάνετε αυτό το έργο δικό σας.