ونتیلاتور پزشکی با STONE HMI ESP32: 10 مرحله

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:52

کروناویروس جدید باعث ایجاد بیش از 80 هزار مورد تایید شده در سراسر کشور شده است و دستگاه های تنفسی و تنفسی در ماه های اخیر کمبود دارند. نه تنها این ، بلکه وضعیت خارج از کشور نیز خوش بینانه نیست. تعداد تجمعی موارد تایید شده به سه میلیون و پانصد هزار مورد رسیده و تعداد کشته ها 240 هزار نفر است. در نتیجه ، تقاضا برای ونتیلاتورهای خارجی نیز رو به افزایش است.

بنابراین در اینجا تصمیم گرفتم یک پروژه کوچک مربوط به دستگاه تنفس مصنوعی بسازم. توسعه با صفحه نمایش سریال STONE TFT LCD بسیار راحت است. من از آن به عنوان رابط صفحه نمایش استفاده می کنم. علاوه بر این ، برای بارگذاری داده ها به یک کنترلر اصلی خارجی نیاز دارم. در اینجا من esp32 را انتخاب کردم ، که همچنین یک تراشه محبوب است و توسعه آن نسبتاً ساده است.

در این آموزش ، شما یک پروژه صفحه نمایش سریال را ایجاد خواهید کرد. صفحه می تواند با MCU تعامل داشته باشد ، شکل موج را از طریق esp32 کنترل کرده و ایجاد کند و آن را روی صفحه نمایش دهد. این پروژه برای جمع آوری شکل موج میزان تنفس بیمار بسیار مفید خواهد بود.

مرحله 1: مرور پروژه

در اینجا ما یک پروژه تهویه هوا انجام می دهیم. پس از روشن شدن و روشن کردن دستگاه تنفس ، یک رابط راه اندازی وجود خواهد داشت و کلمه "دستگاه تنفس باز" نمایش داده می شود. با کلیک روی آن ، یک اثر کلیک ، همراه با یک پیام صوتی ، نشان می دهد که با موفقیت روشن شده است. در نهایت ، به رابط انتخاب عملکرد منتقل می شود. در این رابط ، می توانیم حالت تهویه را انتخاب کنیم: CMV PCV SIMV PS CPAP PEEP ، اگر تنظیمات اشتباه باشد ، می توانید روی بازنشانی کلیک کنید و سپس برای بازگشت روی OK کلیک کنید. بعد ، روی دکمه "شکل موج فروشنده" کلیک کنید ، همان اثر دکمه وجود دارد ، و سپس رابط نمایش شکل موج ضربان قلب را وارد کنید. در این زمان ، صفحه LCD STONE TFT دستور سریال را ارسال می کند و باعث می شود esp32 MCU بارگذاری داده های شکل موج را شروع کند.

یعنی عملکردهای زیر: screen صفحه پورت سریال STONE TFT LCD برای انجام تنظیمات دکمه screen صفحه پورت سریال STONE TFT LCD تعویض صفحه را درک می کند. screen صفحه پورت سریال STONE TFT LCD متوجه صدور فرمان پورت سریال می شود. screen صفحه پورت سریال STONE TFT LCD برای نمایش شکل موج. ماژول های مورد نیاز پروژه: LCD LCD STONE TFT ② Arduino ESP32 mod ماژول پخش صدا

مرحله 2: مقدمه و اصل سخت افزار

بلندگو

از آنجا که STONE TFT LCD دارای درایور صوتی و رابط مربوطه است ، می تواند از رایج ترین بلندگوی مغناطیسی ، که معمولاً به عنوان بلندگو شناخته می شود ، استفاده کند. بلندگو نوعی مبدل است که سیگنال الکتریکی را به سیگنال صوتی تبدیل می کند. عملکرد بلندگو بر کیفیت صدا تأثیر بسزایی دارد. بلندگوها ضعیف ترین جزء در تجهیزات صوتی هستند و برای جلوه های صوتی ، آنها مهمترین جزء هستند. انواع مختلفی از بلندگوها وجود دارد و قیمت آنها بسیار متفاوت است. انرژی الکتریکی صوتی از طریق اثرات الکترومغناطیسی ، پیزوالکتریک یا الکترواستاتیک ، به طوری که یک حوضچه کاغذی یا ارتعاشات دیافراگمی و رزونانس با هوای اطراف (رزونانس) است و صدا تولید می کند.

STONE STVC101WT-01l 10.1 اینچ 1024x600 پنل TFT صنعتی و صفحه نمایش لمسی مقاوم در برابر 4 سیم ؛ l روشنایی 300cd / m2 ، نور پس زمینه LED است ؛ l رنگ RGB 65K است ؛ l منطقه بصری 222.7 میلی متر * 125.3 میلی متر است ؛ l زاویه دید 70/70/50/60 است ؛ l عمر کاری 20000 ساعت است. CPU 32 بیتی cortex-m4 200Hz ؛ l کنترل CPLD epm240 TFT-LCD ؛ l حافظه فلش 128 مگابایت (یا 1 گیگابایت) ؛ l درگاه USB (دیسک U) بارگیری ؛ l نرم افزار جعبه ابزار برای طراحی GUI ، دستورالعمل های ساده و قوی شش ضلعی.

مرحله 3: توابع اساسی

کنترل صفحه لمسی / نمایش تصویر / نمایش متن / منحنی نمایش / خواندن و نوشتن داده ها / پخش فیلم و صدا. برای صنایع مختلف مناسب است.

رابط UART RS232 / RS485 / TTL است ؛ ولتاژ 6v-35v است ؛ مصرف برق 3.0 وات است ؛ دمای کار - 20 ℃ / + 70 ℃ ؛ رطوبت هوا 60 ℃ 90 است. ماژول STONE STVC101WT-01 از طریق یک پورت سریال با MCU ارتباط برقرار می کند که باید در این پروژه مورد استفاده قرار گیرد. ما فقط باید تصویر UI طراحی شده را از طریق رایانه فوقانی از طریق گزینه های نوار منو به دکمه ها ، جعبه های متن ، تصاویر پس زمینه و منطق صفحه اضافه کنیم ، سپس فایل پیکربندی را تولید کرده و در نهایت آن را برای اجرا روی صفحه نمایش بارگیری کنیم.

دفترچه راهنما را می توان از طریق وب سایت رسمی بارگیری کرد:

مرحله 4: ESP32 EVB

Esp32 یک طرح تک تراشه ای است که با Wi-Fi 2.4 گیگاهرتز و بلوتوث دو حالته ادغام شده است. این دستگاه از فناوری فوق العاده کم مصرف 40 نانومتری TSMC با عملکرد فوق العاده بالا RF ، پایداری ، تطبیق پذیری و قابلیت اطمینان و همچنین مصرف برق بسیار کم استفاده می کند که نیازهای مختلف مصرف برق را برآورده می کند و برای سناریوهای مختلف کاربردی مناسب است. در حال حاضر ، مدل های محصول سری esp32 شامل esp32-d0wd-v3 ، esp32-d0wdq6-v3 ، esp32-d0wd ، esp32-d0wdq6 ، esp32-d2wd ، esp32-s0wd و esp32-u4wdh هستند. Esp32-d0wd-v3 ، esp32-d0wdq6-v3 و esp32-u4wdh مدل های تراشه ای هستند که بر اساس Eco v3 طراحی شده اند.

Wi-Fi • 802.11 b/g/n • 802.11 n (2.4 گیگاهرتز) تا 150 مگابیت بر ثانیه • چند رسانه ای بی سیم (WMM) • تجمیع فریم (TX/RX A-MPDU ، Rx A-MSDU) • بلوک فوری ACK • تجزیه مجدد • مانیتورینگ خودکار چراغ (سخت افزار TSF) • 4 برابر رابط Wi-Fi مجازی بلوتوث • بلوتوث v4.2 استاندارد کامل ، شامل بلوتوث سنتی (BR / EDR) و بلوتوث کم مصرف (BLE) • از کلاس استاندارد 1 ، کلاس 2 و کلاس 3 بدون تقویت کننده خارجی • افزایش قدرت کنترل قدرت خروجی تا +12 دسی بل UART HCI تا 4 مگابیت بر ثانیه پشتیبانی از بلوتوث 4.2 BR / EDR و کنترل کننده دو حالته • اتصال همزمان / گسترش اتصال همزمان همزمان (SCO / ESCO) • الگوریتم های کدک صوتی CVSD و SBC • پیکونت و پراکندگی • چند دستگاه اتصال با بلوتوث سنتی و بلوتوث کم مصرف • پشتیبانی از broadca همزمان خیابان و اسکن

مرحله 5: مراحل توسعه

آردوینو ESP32

اول از همه ، توسعه بخش نرم افزار نیاز به نصب IDE دارد. Esp32 از توسعه و کامپایل در محیط Arduino پشتیبانی می کند ، بنابراین ابتدا باید ابزار توسعه Arduino را نصب کنیم. پیوند IDE IDE را بارگیری کنید:

در اینجا ما با توجه به سیستم عامل رایانه واقعی ، بارگیری و نصب را انتخاب می کنیم. نصب Arduino پس از بارگیری ، برای نصب آن دوبار کلیک کنید. لازم به ذکر است که Arduino ide به محیط توسعه جاوا بستگی دارد و برای نصب Java JDK و پیکربندی متغیرها به رایانه نیاز دارد. اگر راه اندازی دوبار کلیک نشد ، رایانه ممکن است از JDK پشتیبانی نکند.

مرحله 6: کد

دستور ویرایش مطابق شکل بالا است و

Interweave فرمان دکمه برای وارد کردن اسیلوگرام ارسال شده از صفحه شناسایی است. عقب ماندگی فرمان خروج از دکمه اسیلوگرام ارسال شده از صفحه تشخیص موج شروع موج داده اولیه شکل موج ارسال شده به صفحه است. سپس روی کامپایل کلیک کنید ، ابتدا روی اولین تیک کلیک کنید ، و سپس روی دوم کلیک کنید تا تابلوی توسعه esp32 را بارگیری کنید.

مرحله 7: TOOL 2019

افزودن تصویر

از ابزار نصب شده 2019 استفاده کنید ، روی پروژه جدید در گوشه بالا سمت چپ کلیک کنید و سپس روی OK کلیک کنید.

پس از آن ، یک پروژه پیش فرض با پس زمینه آبی به طور پیش فرض ایجاد می شود. آن را انتخاب کرده و راست کلیک کنید ، سپس حذف را انتخاب کنید تا پس زمینه حذف شود. سپس روی فایل تصویر راست کلیک کرده و روی Add کلیک کنید تا پس زمینه تصویر خود را اضافه کنید ، به شرح زیر:

مرحله 8: عملکرد تصویر را تنظیم کنید

ابتدا تصویر بوت ، ابزار -> پیکربندی صفحه را به صورت زیر تنظیم کنید

سپس باید یک کنترل ویدیویی اضافه کنید تا پس از توقف صفحه روشن ، به طور خودکار پرش کند.

مرحله 9: تنظیم رابط انتخاب

در اینجا اولین مورد را به عنوان مثال در نظر بگیرید ، جلوه دکمه را روی صفحه 3 تنظیم کنید و به صفحه 4 بروید.

در اینجا شما باید برای هر گزینه یک دکمه فریز را تنظیم کنید تا نماد گزینه انتخاب شده نشان داده شود.