Пульсоксиметр с микроконтроллером: 5 шагов

2025 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2025-01-23 15:05

Для этого проекта я планирую показать вам, что я сделал до сих пор с моим проектом Микроуправляемого пульсоксиметра. Моя страсть к электронике и фитнесу очень сильна, поэтому я решил создать проект, который позволил бы мне использовать обе мои страсти.

Отказ от ответственности: этот проект не завершен, и перечисленные значения могут не работать для вас. Лучше всего проверить это самостоятельно и попытаться устранить проблемы.

Шаг 1. Соберите материалы

Для этого проекта вам потребуются следующие компоненты:

• Отражающий оптический датчик x1 CNY70 с транзисторным выходом
• x2 MCP6004 OPAMP общего назначения
• x6 резисторов
• x3 Конденсаторы
• x1 Arduino Lilypad

Шаг 2: создание датчика пульса

Сначала я просмотрел техническое описание отражающего оптического датчика CNY70. Используя информацию из этого таблицы, я понял, что мне нужен резистор сопротивлением 33 Ом, входящий в ИК-светодиод. Это позволит протекать току 50 мА с прямым напряжением 1,25 В. Напряжение, которое я подавал на всю свою систему, составляло 3,3 В.

Ссылка на лист данных CNY70:

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

Во-вторых, мне пришлось разместить деталь на 70 юаней, чтобы она могла быть взаимозаменяемой (на всякий случай, если мне понадобится ее заменить). Итак, я припаял несколько проводов к 4-контактному гнездовому разъему, а на другом конце я использовал 4-контактный штекерный разъем, чтобы его можно было подключить к макетной плате.

Наконец, я подключил свой CNY70 к гнезду разъема, а другой конец подключил к плате. Я также подключил выход CNY70 к первому OP-AMP, который я собирался использовать.

Шаг 3: Настройте остальную часть схемы

Остальная часть схемы - это подключи и работай. Что нужно собрать вместе, так это усилитель трансимпеданса, фильтр высоких частот и каскад усиления переменного тока.

Усилитель трансимпеданса:

Используя MCP6004 OP-AMP, я следил за расположением выводов этого чипа. Я построил свой трансимпедансный усилитель, используя инвертирующий OP-AMP. Резистор в обратной связи с конденсатором также в обратной связи. Этот конденсатор может не понадобиться, поскольку его основное назначение - фильтровать шум. Значение резистора должно быть основано на токе фототранзистора CNY70.

Фильтр высоких частот:

Фильтр верхних частот использовался, чтобы отфильтровать больше шума от импульсного датчика. Используя конденсатор параллельно с двумя резисторами, шум следует отфильтровать. Небольшое количество предположений и проверок было методом, который я использовал, чтобы попытаться выяснить, что подойдет для моей схемы.

Этап усиления переменного тока:

Каскад усиления переменного тока состоит из неинвертирующего OP-AMP. Вся идея этого этапа состоит в том, чтобы разрешить подачу только наших импульсных сигналов на Arduino Lilypad. АЦП внутри Arduino будет читать с выхода OP-AMP, используемого на этапе усиления переменного тока.

Шаг 4: Продолжение проекта

На данный момент этот проект не завершен. В этом проекте я планирую настроить программное обеспечение Arduino Lilypad для отправки сигнала Bluetooth на телефон человека. Основная цель этого проекта - создать приложение для мобильного устройства, чтобы пользователь мог отслеживать собственный пульс. Я хочу адаптировать цель пользователя к диапазону частоты пульса, в котором он должен быть для достижения этой цели. Таким образом, пользователь может оптимизировать свои тренировки. Я приложил PowerPoint, который я сделал для главной цели, о которой я говорю.

Шаг 5. Добавьте все, что хотите

Этот проект не высечен в камне, поэтому все, что вы хотите добавить к нему, чтобы улучшить, сделайте это. Этот проект далек от совершенства, но мне он нравится. Определенно есть лучшие части / способы его оптимизации. Попробуйте что-нибудь новенькое, чтобы сделать этот проект своим.