آکسو سنج پالس آردوینو: 35 مرحله (همراه با تصاویر)

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

پالس اکسیمترها ابزارهای استاندارد برای تنظیمات بیمارستان هستند. با استفاده از جذب نسبی هموگلوبین اکسیژن دار و اکسیژن دار ، این دستگاه ها درصد خون بیمار را که حامل اکسیژن است (محدوده سالم 94-98 being) تعیین می کنند. این رقم می تواند در شرایط بالینی نجات بخش باشد ، زیرا افت ناگهانی اکسیژن رسانی خون نشان دهنده یک مشکل پزشکی مهم است که باید فوراً برطرف شود.

در این پروژه ، ما سعی می کنیم با استفاده از قطعاتی که به راحتی در اینترنت/در یک فروشگاه سخت افزار محلی یافت می شود ، یک پالس اکسی متر بسازیم. محصول نهایی ابزاری است که می تواند اطلاعات کافی را برای شخصی که می تواند اکسیژناسیون خون را در طول زمان تنها با $ x نظارت کند ، ارائه دهد. برنامه اولیه این بود که دستگاه را کاملا پوشیدنی کنیم ، اما به دلیل عوامل خارج از کنترل ما ، این امر در مقیاس زمانی ما امکان پذیر نبود. با توجه به چند جزء دیگر و کمی بیشتر زمان ، این پروژه می تواند کاملاً پوشیدنی شود و به صورت بی سیم با یک دستگاه خارجی ارتباط برقرار کند.

تدارکات

لیست قطعات ضروری - چیزهایی که احتمالاً باید بخرید (توصیه می کنیم از هر قطعه چند قطعه یدکی ، به ویژه قطعات نصب سطح) داشته باشید.

آردوینو نانو * 1.99 دلار (Banggood.com)

Dual -LED - 1.37 دلار (Mouser.com)

Photodiode - 1.67 دلار (Mouser.com)

مقاومت 150 اهم - 0.12 دلار (Mouser.com)

مقاومت 180 اهم - 0.12 دلار (Mouser.com)

مقاومت 10 کیلو اهم - 0.10 دلار (Mouser.com)

مقاومت 100 کیلو اهم - 0.12 دلار (Mouser.com)

47 خازن nF - 0.16 دلار (Mouser.com)

*(نانو ما در حال حاضر در چین گیر کرده است ، بنابراین ما از Uno استفاده کردیم ، اما هر دو کار می کنند)

هزینه کل: 5.55 دلار (اما … ما یک سری چیزها در اطراف داشتیم و چند قطعه یدکی نیز خریداری کردیم)

لیست قطعات ثانویه - چیزهایی که برای ما وجود داشت ، اما ممکن است لازم باشد آنها را بخرید

تخته روکش مس - نسبتاً ارزان (مثال). به جای این ، می توانید PCB را تهیه و سفارش دهید.

PVC - چیزی حداقل یک اینچ در قطر. نوع نازک آن عالی کار می کند.

سیم ها - شامل برخی از سیم های بلوز برای تخته نان و برخی دیگر از آنها برای اتصال اکسی متر به تخته. در مرحله 20 راه حل خود را در این مورد نشان می دهم.

سربرگ زنانه - اینها اختیاری هستند ، اگر فقط بخواهید سیم ها را به تخته ها بچسبانید ، خوب کار می کند.

فوم - من از L200 استفاده کردم ، که بسیار خاص است. شما واقعاً می توانید از هر چیزی که فکر می کنید راحت است استفاده کنید. ماوس پد های قدیمی برای این کار عالی هستند!

LED ها و مقاومت ها - در صورت نیاز به خرید آنها بسیار ارزان است. ما از مقاومتهای 220Ω استفاده کردیم و چند رنگ در اطراف وجود داشت.

ابزارها و تجهیزات توصیه شده

سلاح گرم

لحیم کاری آهن با یک نکته خوب

ابزار Dremel با مسیریابی و برش بیت ها (می توانید با چاقوی مفید کنار بیایید ، اما نه به سرعت)

انبردست ، برش سیم ، سیم کش و غیره.

مرحله 1: آماده سازی: قانون بیر-لامبرت

برای درک نحوه ساختن پالس اکسیمتر ، ابتدا لازم است نظریه عملکرد آن را درک کنید. معادله ریاضی اصلی به عنوان قانون بیر-لمبرت شناخته می شود.

قانون بیر-لمبرت معادله ای است که رابطه بین غلظت یک ماده در محلول و عبور (یا جذب) نور عبوری از محلول مذکور را توصیف می کند. از نظر عملی ، قانون می گوید مقدار بیشتری از نور توسط ذرات فزاینده بیشتری در یک محلول مسدود می شود. قانون و اجزای آن در زیر شرح داده شده است.

جذب = log10 (Io/I) = εbc

کجا: Io = نور حادثه ای (قبل از افزودن نمونه) I = نور حادثه ای (پس از افزودن نمونه) ε = ضریب جذب مولار (عملکرد طول موج و ماده) b = طول مسیر lightc = غلظت ماده در نمونه

هنگام اندازه گیری غلظت ها با استفاده از قانون بیر ، انتخاب طول موج نوری که نمونه بیشترین جذب را در آن دارد ، راحت است. برای هموگلوبین اکسیژن دار ، بهترین طول موج حدود 660 نانومتر (قرمز) است. برای هموگلوبین بدون اکسیژن ، بهترین طول موج حدود 940 نانومتر (مادون قرمز) است. با استفاده از LED های هر دو طول موج ، می توان غلظت نسبی هریک را محاسبه کرد تا٪ O2 خون اندازه گیری شده را پیدا کند.

مرحله 2: آماده سازی: پالس اکسیمتری

دستگاه ما از یک LED دوگانه (دو LED روی یک تراشه) برای طول موج 660 نانومتر و 940 نانومتر استفاده می کند. اینها به صورت متناوب روشن/خاموش می شوند و Arduino نتیجه را از آشکارساز در طرف مقابل انگشت از LED ها ثبت می کند. سیگنال آشکارساز هر دو LED با ضربان قلب بیمار به موقع می زند. بنابراین سیگنال را می توان به دو قسمت تقسیم کرد: یک بخش DC (نشان دهنده جذب در طول موج مشخص شده همه چیز به جز خون) و یک قسمت AC (نشان دهنده جذب در طول موج مشخص شده از خون). همانطور که در بخش Beer-Lambert مشخص شده است ، Absorbance مربوط به هر دو این مقادیر است (log10 [Io/I]).

٪ O2 به این صورت تعریف می شود: هموگلوبین اکسیژنه / هموگلوبین کل

با جایگزینی معادلات بیر لامبرت ، که برای غلظت حل شده است ، نتیجه کسری بسیار پیچیده از کسرها است. این را می توان از چند جهت ساده کرد.

1. طول مسیر (b) برای هر دو LED یکسان است و باعث می شود که از معادله خارج شود
2. از نسبت متوسط (R) استفاده می شود. R = (AC640nm/DC640nm)/(AC940nm/DC940nm)
3. ضرایب جذب مولار ثابت هستند. هنگامی که تقسیم می شوند ، می توان آنها را با یک ثابت فاکتور مناسب جایگزین کرد. این باعث کاهش کمی در دقت می شود ، اما به نظر می رسد برای این دستگاه ها بسیار استاندارد است.

مرحله 3: آماده سازی: آردوینو

آردوینو نانو مورد نیاز برای این پروژه به عنوان ریزپردازنده شناخته می شود ، گروهی از دستگاهها که به طور مداوم مجموعه ای از دستورالعمل های از پیش برنامه ریزی شده را اجرا می کند. ریزپردازنده ها می توانند ورودی های دستگاه را بخوانند ، هرگونه ریاضی مورد نیاز را انجام دهند و یک سیگنال برای پین های خروجی آن بنویسند. این برای هر پروژه در مقیاس کوچک که نیاز به ریاضی و/یا منطق دارد ، فوق العاده مفید است.

مرحله 4: آماده سازی: GitHub

GitHub وب سایتی است که مخازن یا فضاهایی برای مجموعه طرح ها برای یک پروژه میزبانی می کند. ما در حال حاضر در https://github.com/ThatGuy10000/arduino-pulse-oximeter ذخیره شده است. این به ما اجازه می دهد چندین کار را انجام دهیم.

1. می توانید کد را برای خود بارگیری کرده و روی Arduino شخصی خود اجرا کنید
2. ما می توانیم کد را در هر نقطه بدون تغییر پیوند در اینجا به روز کنیم. اگر اشکالاتی پیدا کنیم یا تصمیم بگیریم که ریاضیات را متفاوت انجام دهیم ، یک به روزرسانی را که فوراً در اینجا قابل دسترسی است ، بیرون می آوریم
3. خودتان می توانید کد را ویرایش کنید. این باعث بروزرسانی فوری نمی شود ، اما می توانید یک "درخواست کشش" ایجاد کنید که می پرسد آیا می خواهم تغییرات شما را در کد اصلی وارد کنم یا خیر. من می توانم این تغییرات را بپذیرم یا وتو کنم.

برای هرگونه س onال در مورد GitHub یا نحوه عملکرد آن ، این آموزش را که توسط خود GitHub منتشر شده است مشاهده کنید.

مرحله 5: ملاحظات ایمنی

به عنوان یک دستگاه ، این تا آنجا که می تواند ایمن باشد. جریان بسیار کمی وجود دارد و هیچ چیز بیش از 5 ولت کار نمی کند. در واقع ، مدار باید بیشتر از شما بترسد.

در مراحل ساخت و ساز ، نکات مهمی وجود دارد که باید در نظر داشته باشید.

• ایمنی چاقو باید در نظر گرفته شود ، اما برخی از قسمت ها دارای شکل بسیار ارگانیک هستند که می تواند وسوسه کننده باشد آنها را در جایی نگه دارید که انگشتان شما واقعاً نباید در آن باشند. فقط مراقب باش.
• اگر شما دارای آهن لحیم کاری ، تفنگ حرارتی یا ابزار dremel هستید ، فرض می کنم باید نحوه استفاده صحیح از آنها را بدانید. صرف نظر از این ، اقدامات احتیاطی لازم را انجام دهید. با ناامیدی ها کار نکنید. استراحت کنید ، سر خود را خالی کنید و زمانی که ثبات بیشتری داشتید به آن بازگردید. (اطلاعات ایمنی آهن لحیم کاری ، تفنگ حرارتی و ابزار درمل را می توانید در پیوندها مشاهده کنید)
• هنگام آزمایش مدارها یا جابجایی وسایل روی تخته نرد ، بهتر است همه چیز را خاموش کنید. واقعاً نیازی به آزمایش هیچ چیزی با قدرت زنده نیست ، بنابراین خطر ایجاد شورت و آسیب احتمالی به آردوینو یا سایر قطعات را به خطر نیندازید.
• هنگام استفاده از قطعات الکترونیکی در داخل و اطراف آب مراقب باشید. پوست مرطوب مقاومت قابل توجهی کمتری نسبت به پوست خشک دارد که می تواند باعث ایجاد جریاناتی فراتر از سطح ایمن شود. علاوه بر این ، شورت برقی در قطعات برد می تواند صدمات قابل توجهی به قطعات وارد کند. از وسایل برقی نزدیک مایعات استفاده نکنید.

هشدار: لطفاً سعی نکنید از این وسیله به عنوان یک وسیله پزشکی واقعی استفاده کنید. این دستگاه اثبات مفهوم است ، اما ابزار کاملاً دقیقی نیست که باید در مراقبت از افراد بالقوه بیمار استفاده شود. بسیاری از جایگزین های ارزان قیمت وجود دارد که می توانید دقت بالاتری را ارائه دهید.

مرحله ششم: نکات و ترفندها

با پیشرفت پروژه ، درسهای زیادی آموخت. در اینجا چند توصیه وجود دارد:

1. هنگامی که شما در حال ساخت تابلوهای مدار هستید ، تفکیک بیشتر بین آثار با دوستان شماست. بهتر است در نقطه امن باشید. حتی بهتر این است که فقط یک PCB را از سرویسی مانند Oshpark سفارش دهید که تخته های کوچکی از این دست را با قیمت مناسب انجام دهد.
2. در یک یادداشت مشابه ، مراقب باشید که آیا تصمیم دارید قبل از پوشاندن تابلوهای مدار ، آنها را تغذیه کنید. دیود نوری به خصوص حساس است و اگر هنگام رسیدن به آن شکسته شود ، جالب نیست. بهتر است قطعات را بدون قدرت آزمایش کنید و ایمان داشته باشید که نتیجه می گیرد. تنظیمات دیود و پیوستگی دوستان شما هستند.
3. وقتی همه چیز را ساختید ، کاملاً بریده و خشک شده است ، اما یکی از رایج ترین خطاها اتصال نادرست برد مدار LED بود. اگر داده های شما عجیب است ، اتصال را بررسی کنید و به طور بالقوه سعی کنید یکی از اتصالات LED را به Arduino وصل کنید. گاهی اوقات همه چیز به این شکل روشن می شود.
4. اگر هنوز با LED ها مشکل دارید ، می توانید برق 5 ولت را به ورودی آنها وصل کنید. قرمز کاملاً روشن خواهد بود ، اما مادون قرمز نامرئی است. اگر دوربین تلفن بر روی خود دارید ، می توانید آن را نگاه کرده و نور مادون قرمز را مشاهده کنید. سنسور دوربین گوشی آن را به صورت نور مرئی نشان می دهد که واقعاً راحت است!
5. اگر سر و صدای زیادی دارید ، بررسی کنید که برد فوتودیود از هر چیزی که قدرت تند و زننده 60Hz را از دیوار خارج کند فاصله دارد. مقاومت با ارزش بالا آهن ربا برای سر و صدای اضافی است ، بنابراین مراقب باشید.
6. ریاضیات برای محاسبه SpO2 کمی مشکل است. کد ارائه شده را دنبال کنید ، اما مطمئن شوید که متغیر "fitFactor" را ویرایش کنید تا محاسبات با دستگاه خاص شما مطابقت داشته باشد. این نیاز به آزمایش و خطا دارد.

مرحله 7: ساخت تابلوهای مدار

ما ابتدا با ساخت دو تخته مدار که در طراحی وارد می شوند ، شروع می کنیم. من از تخته مسی دو طرفه و ابزار Dremel برای ساختن آنها با دست استفاده کردم ، که عالی نبود ، اما کار کرد. اگر منابعی دارید ، توصیه می کنم شماتیک را بکشید و آن را با دستگاه آسیاب کنید ، اما بدون آن قابل انجام است.

مرحله 8: برد 1 - Photodetector

در اینجا مداری است که روی اولین برد قرار داده ام ، به غیر از خازن. بهتر است مشخصات پایینی داشته باشید ، زیرا این انگشت در داخل اکسی متر دور انگشت شما می چرخد. در این مورد ، آشکارساز نوری یک دیود نوری است که بدین معنی است که از نظر الکتریکی شبیه یک دیود است ، اما بر اساس سطح نور برای ما جریان ایجاد می کند.

مرحله 9: فرز هیئت مدیره

من تصمیم گرفتم با چاپ و برش یک مدل مقیاس رد پای توصیه شده شروع کنم. از آنجا که من فقط به برش چشم خود چشم دوخته ام ، قبل از اینکه آشکارساز نوری را از بسته آن خارج کنم ، مرجع خوبی بود. این مورد در دسترس فروشنده برای آشکارساز نوری موجود است.

مرحله 10: حفاری پایین

این طرحی است که من برای PCB از آن استفاده کردم ، که آن را با یک قطعه روتر کوچک dremel و یک چاقوی کاربردی برش دادم. اولین ساخت من از این تخته به دلایلی به پایان رسید. درسی که برای ساخت دوم خود آموختم این بود که بیش از حداقل حداقل را قطع کنم و جایی را که روی تصویر بالا خط مشکی کشیده بودم ، قطع کنم. یک پین غیر متصل روی تراشه وجود دارد که باید پد مخصوص خود را داشته باشد ، زیرا به هیچ چیز دیگری وصل نمی شود اما همچنان به نگه داشتن تراشه روی برد کمک می کند. من همچنین سوراخ هایی برای مقاومت اضافه کردم که با قرار دادن مقاومت در کنار آن و چشمان چشمی سوراخ ها را ایجاد کردم.

مرحله 11: قرار دادن قطعات

این قسمت کمی پیچیده است. من جهت آشکارساز نوری را در اینجا با رنگ سفید مشخص کرده ام. من یک ذره کوچک لحیم کاری در انتهای هر پین روی تراشه قرار دادم ، مقداری لحیم روی برد مدار قرار دادم و سپس تراشه را در حالی که لحیم را روی تخته گرم می کردم در جای خود نگه داشتم. شما نمی خواهید آن را بیش از حد گرم کنید ، اما اگر لحیم کاری روی برد مایع است ، اگر لحیم کاری کافی روی آن دارید باید خیلی سریع با تراشه وصل شود. همچنین باید مقاومت 100kΩ را با یک سربرگ 3 پینی به همان سمت برد بچسبانید.

مرحله 12: تمیز کردن و بررسی

سپس ، از ابزار dremel برای بریدن مس در اطراف سیمهای مقاومت در پشت تخته استفاده کنید (برای جلوگیری از کوتاه شدن مقاومت). پس از آن ، از یک مولتی متر در حالت پیوستگی آن استفاده کنید تا بررسی کنید که هیچ یک از آثار در فرآیند لحیم کاری کوتاه نشده است. به عنوان آخرین بررسی ، از اندازه گیری دیود مولتی متر (اگر این فناوری جدیدی برای شما استفاده می شود) در دیود فوتودودیو استفاده کنید تا مطمئن شوید کاملاً به برد متصل شده است.

مرحله 13: برد 2 - LED ها

در اینجا شماتیک صفحه دوم است. این یکی کمی سخت تر است ، اما خوشبختانه ما از انجام آخرین مورد گرم شده ایم.

مرحله 14: حفاری Down Redux

پس از چندین تلاش که من خیلی دوست نداشتم ، به این الگو رسیدم ، که آن را با استفاده از همان مسیر مسیریابی dremel مانند قبل تمرین کردم. تشخیص این تصویر دشوار است ، اما بین دو قسمت برد از طرف دیگر (زمین در مدار) ارتباط وجود دارد. مهمترین قسمت این برش تقاطعی است که تراشه LED در آن قرار می گیرد. این الگوی متقاطع باید بسیار کوچک باشد زیرا اتصالات روی تراشه LED بسیار نزدیک به هم هستند.

مرحله 15: لحیم کاری Vias

از آنجا که دو گوشه مخالف تراشه LED هر دو باید متصل شوند ، ما باید از پشت برد برای اتصال آنها استفاده کنیم. وقتی یک طرف برد را به صورت الکتریکی به طرف دیگر متصل می کنیم ، به آن "via" می گویند. برای ساخت ویاز روی تخته ، من در دو ناحیه ای که در بالا مشخص کرده ام ، حفره ای ایجاد کردم. از اینجا ، سیمهای مقاومت روی صفحه قبلی را در سوراخ قرار داده و در هر دو طرف لحیم می کنم. من تا آنجا که می توانستم سیم اضافی را قطع کردم و یک بررسی مداوم انجام دادم تا ببینم که بین این دو ناحیه مقاومت نزدیک به صفر وجود دارد. بر خلاف صفحه قبلی ، این ویازها نیازی به ترسیم در پشت ندارند ، زیرا ما می خواهیم آنها متصل شوند.

مرحله 16: لحیم تراشه LED

برای لحیم کاری تراشه LED ، همان روشی که فوتودیود انجام می دهد را دنبال کنید ، لحیم را روی هر پین و سطح آن نیز اضافه کنید. جهت یابی قطعه سخت است و توصیه می کنم برای بدست آوردن اطلاعات خود ، از برگه اطلاعات پیروی کنید. در قسمت پایینی تراشه ، "پین یک" دارای پد کمی متفاوت است و بقیه اعداد در اطراف تراشه ادامه می یابد. من علامت گذاری کرده ام که چه اعدادی در کدام نقاط متصل می شوند. هنگامی که آن را لحیم کردید ، باید دوباره از تنظیمات تست دیود در مولتی متر استفاده کنید تا ببینید هر دو طرف به درستی وصل شده اند. این به شما نشان می دهد که کدام LED نیز قرمز است ، زیرا وقتی مولتی متر متصل است کمی روشن می شود.

مرحله 17: بقیه اجزاء

بعد ، روی مقاومت و سربرگ 3 پین لحیم کنید. اگر در مرحله قبل اتفاق افتاده که تراشه LED 180 درجه بچرخد ، در واقع هنوز هم ادامه کار خوب است. وقتی مقاومت ها را می پوشید ، مطمئن شوید که مقاومت 150Ω در طرف قرمز قرار دارد و طرف دیگر آن 180Ω است.

مرحله 18: تکمیل و بررسی

در قسمت پشتی ، مانند گذشته مقاومت ها را برش دهید تا از کوتاه شدن آنها با گذرگاه جلوگیری شود. تخته را جدا کنید و آخرین آزمایش را با تستر پیوستگی روی مولتی متر انجام دهید ، فقط برای اینکه دوباره بررسی کنید که هیچ چیزی به طور تصادفی کوتاه نشده است.

مرحله 19: "گلدان" تخته ها

بعد از تمام کارهای خوب لحیم کاری که انجام دادم ، می خواستم مطمئن شوم هنگام استفاده از اکسیمتر هیچ چیز قطعات را از بین نمی برد ، بنابراین تصمیم گرفتم تخته ها را "گلدان" کنم. با افزودن لایه ای از یک ماده غیر رسانا ، همه اجزا بهتر در جای خود می مانند و سطح صاف تری برای اکسیمتر فراهم می کنند. من چند مورد را که در اطرافشان قرار داشتم آزمایش کردم و این چسب قوی صنعتی به خوبی کار کرد. من با پوشاندن قسمت پشتی و گذاشتن آن برای چند ساعت شروع کردم.

مرحله 20: گلدان ادامه دارد

پس از استحکام بخش پایین ، تخته ها را ورق بزنید و قسمت بالایی را بپوشانید. با وجود اینکه یک چسب تقریباً شفاف است ، من می خواستم آشکارساز نوری و LED ها را بدون پوشش نگه دارم ، بنابراین قبل از پوشاندن همه چیز ، هر دو را با تکه های کوچک نوار الکتریکی پوشاندم و بعد از چند ساعت ، با استفاده از چاقو چسب را با دقت از روی آن جدا کردم. اینها و نوار را برداشتند. ممکن است نیازی به نگه داشتن آنها نباشد ، اما اگر تصمیم دارید فقط آنها را بپوشانید ، فقط مطمئن شوید که از حباب هوا جلوگیری می کنید. چسباندن هر مقدار که می خواهید (در حد منطق) خوب است ، زیرا سطح صاف تر راحت تر می نشیند و محافظت بیشتری به اجزاء می بخشد ، فقط مطمئن شوید مدتی اجازه دهید تا بماند تا در کل خشک شود.

مرحله 21: ساخت سیم

من فقط سیم رشته ای در دست داشتم ، بنابراین تصمیم گرفتم از سربرگ مردانه 3 پین برای ایجاد کابل استفاده کنم. اگر آن را در دست دارید ، بسیار ساده تر است که از سیم جامد برای این کار بدون لحیم کاری استفاده کنید. هرچند به پیچاندن سیم ها به هم کمک می کند ، زیرا این امر از گرفتگی جلوگیری می کند و به طور کلی منظم تر به نظر می رسد. فقط هر سیم را به یک پین روی هدر بچسبانید ، و اگر آن را دارید من هر رشته را با حرارتی کوچک می کنم. هنگام اتصال سربرگ در طرف دیگر ، مطمئن شوید که سیم ها به همان ترتیب هستند.

مرحله 22: اثبات احمق سیم کشی

به دلیل نحوه اتصال این تخته ها به کابل ها ، می خواستم مطمئن شوم که هرگز آنها را اشتباه وصل نمی کنم ، بنابراین اتصال را با نشانگرهای رنگ کدگذاری کردم. در اینجا می توانید ببینید کدام پین کدام اتصال است و چگونه کدگذاری رنگ من کار می کند.

مرحله 23: ساختن محوطه

محفظه ای برای سنج سنجی که من با فوم L200 و یک قطعه لوله PVC ساخته ام ، اما مطمئناً می توانید از هر فوم و/یا پلاستیکی که در اطراف شما قرار دارد استفاده کنید. PVC بسیار عالی کار می کند زیرا در حال حاضر تقریباً به شکلی است که ما می خواهیم.

مرحله 24: پی وی سی و تفنگ های حرارتی

استفاده از تفنگ حرارتی روی PVC برای شکل دهی ساده است ، اما ممکن است کمی تمرین لازم داشته باشد. تنها کاری که باید انجام دهید این است که PVC را تا زمانی که آزادانه خم شود شروع کنید. در حالی که هوا گرم است ، می توانید آن را به هر شکلی که می خواهید خم کنید. کار را با قسمتی از لوله PVC که عرض آن بیشتر از تخته است شروع کنید. یکی از طرفین را ببرید و سپس مقداری حرارت روی آن بگذارید. شما نیاز به دستکش یا چند بلوک چوبی دارید تا بتوانید PVC را در حالی که گرم است مانور دهید.

مرحله 25: شکل دادن به پلاستیک

همانطور که حلقه را خم می کنید ، مقداری PVC اضافی را قطع کنید. قبل از اینکه آن را کاملاً خم کنید ، از یک چاقو یا ابزار درمل استفاده کنید تا شکافی را در یک طرف و لبه های طرف مقابل ایجاد کنید. این شکل چنگال به شما امکان می دهد حلقه را بیشتر ببندید. همچنین به شما امکان می دهد جایی را بگیرید تا اکسی متر را باز کنید تا روی انگشت شما قرار گیرد. در حال حاضر نگران سفتی نباشید ، زیرا وقتی می خواهید کف و تخته ها وارد شوند احساس می کنید که چه احساسی دارد.

مرحله 26: چیزی کمی نرمتر است

در مرحله بعد ، یک تکه فوم را به عرض PVC خود برش دهید و به طولی ببرید که به طور کامل دور حلقه داخلی بپیچد.

مرحله 27: مکانی برای تخته ها

برای اینکه تخته در انگشت شما فرو نشود ، مهم است که آنها را در کف فرو کنید. شکل تخته ها را داخل فوم قرار دهید و از یک قیچی برای حفاری مواد استفاده کنید. به جای پاکسازی کل ناحیه اطراف سرصفحه ها ، چند شکاف در کانکتورهای جانبی اضافه کنید که می تواند بیرون بیاید اما هنوز کمی زیر فوم باشد. در این مرحله ، می توانید تخته ها و کف را داخل PVC قرار دهید و تناسب PVC واقعی و سپس روی انگشت خود را آزمایش کنید. اگر این کار را برای از دست دادن گردش خون انجام دهید ، می خواهید دوباره از تفنگ حرارتی برای بازکردن محفظه کمی بیشتر استفاده کنید.

مرحله 28: تخته های داخل فوم

ما در حال حاضر شروع به جمع آوری همه چیز در کنار هم می کنیم! برای شروع ، فقط مقداری اپوکسی/چسب را داخل سوراخ هایی که در کف ایجاد کرده اید بریزید و تخته ها را در خانه های کوچک آنها قرار دهید. من از همان چسبی که قبلاً برای چسباندن تخته ها استفاده می کردم ، استفاده کردم ، که به نظر می رسید خوب کار می کند. اطمینان حاصل کنید که قبل از حرکت به این مکان چند ساعت اجازه می دهید.

مرحله 29: فوم به پلاستیک

بعد ، داخل PVC را با همان چسب اندود کردم و کف را با دقت داخل آن قرار دادم. مقدار اضافی را پاک کنید و چیزی داخل آن بگذارید تا کف روی آن جا بیفتد. چاقوی کاربردی من به خوبی کار کرد و واقعاً کمک می کند تا فوم را به PVC فشار دهید تا مهر و موم محکمی به دست آید.

مرحله 30: اتصال Arduino

در این مرحله سنسور واقعی تکمیل شده است ، اما البته ما می خواهیم از آن برای چیزی استفاده کنیم. چیز زیادی برای اتصال به آردوینو وجود ندارد ، اما بسیار مهم است که سیم را به عقب وصل نکنید وگرنه به احتمال زیاد به مدارهای صفحه آسیب می رسانید. هنگام اتصال مدارها ، مطمئن شوید که برق خاموش است (واقعاً مطمئن ترین راه برای جلوگیری از مشکلات است).

مرحله 31: مقاومت و خازن باقی مانده

چند نکته در مورد سیم کشی به آردوینو:

• خازن از سیگنال تا زمین در مورد نویز معجزه می کند. من انتخاب گسترده ای نداشتم ، بنابراین از "سطل آشغال مخصوص پدر" استفاده کردم ، اما اگر تنوع دارید ، به دنبال چیزی در حدود 47nF یا کمتر باشید. در غیر این صورت ممکن است نتوانید سرعت سوئیچ سریع بین LED های قرمز و IR را داشته باشید.
• وارد شدن مقاومت به داخل کابل تشخیص دهنده یک نکته ایمنی است. لازم نیست ، اما من می ترسیدم که هنگام اداره کردن مدار نان به طور تصادفی چیزی را کوتاه کنم و کل پروژه را خراب کنم. این شامل همه تصادفات نمی شود ، اما فقط به ذهن کمی بیشتر کمک می کند.

مرحله 32: آزمایش جریان LED

هنگامی که این دستگاه ها را وارد کردم ، جریان عبور از LED های قرمز و IR را با استفاده از مولتی متر در حالت آمپرمتر آزمایش کنید. هدف در اینجا فقط بررسی مشابه بودن آنهاست. معدن من در حدود 17 میلی آمپر بود.

مرحله 33: کد

همانطور که در مرحله آماده سازی بیان شد ، کد این دستگاه را می توانید در مخزن GitHub ما پیدا کنید. به سادگی:

1. این کد را با کلیک روی "Clone or download"/"Download Zip" بارگیری کنید.
2. این فایل را با استفاده از 7zip یا یک برنامه مشابه از حالت فشرده خارج کرده و این فایل را در Arduino IDE باز کنید.
3. آن را در Arduino خود بارگذاری کنید و پین ها را همانطور که در تخصیص پین توضیح داده شده است وصل کنید (یا آنها را در کد تغییر دهید ، اما متوجه شوید که هر بار که دوباره از GitHub بارگیری می کنید باید این کار را انجام دهید).
4. اگر می خواهید خروجی سریال را در مانیتور سریال مشاهده کنید ، boolean serialDisplay را به True تغییر دهید. سایر متغیرهای ورودی در کد شرح داده شده است. مقادیر فعلی برای ما خوب کار کرد ، اما می توانید با دیگران آزمایش کنید تا به بهترین عملکرد برای تنظیمات خود برسید.

مرحله 34: نمودار مدار

مرحله 35: ایده های بیشتر

ما می خواهیم اضافه کنیم (یا ممکن است یکی از فالوورهای زیاد ما در مورد افزودن فکر کند)

1. اتصال بلوتوث برای تبادل اطلاعات با رایانه
2. اتصال به دستگاه Google Home/Amazon برای درخواست اطلاعات SpO2
3. ریاضیات بیشتری برای محاسبه SpO2 ارائه نشده است ، زیرا در حال حاضر مرجعی برای مقایسه نداریم. ما به سادگی از ریاضیاتی که به صورت آنلاین پیدا کرده ایم استفاده می کنیم.
4. کد محاسبه و گزارش ضربان قلب بیمار به همراه SpO2
5. با استفاده از یک مدار مجتمع برای اندازه گیری ها و ریاضیات ، بسیاری از تغییرات برای خروجی ما حذف می شود.