Arduino पल्स ऑक्सीमीटर: 35 कदम (चित्रों के साथ)

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:19

पल्स ऑक्सीमीटर अस्पताल की सेटिंग के लिए मानक उपकरण हैं। ऑक्सीजन युक्त और डीऑक्सीजनेटेड हीमोग्लोबिन के सापेक्ष अवशोषण का उपयोग करते हुए, ये उपकरण एक मरीज के रक्त का प्रतिशत निर्धारित करते हैं जो ऑक्सीजन ले जा रहा है (एक स्वस्थ सीमा 94-98%) है। नैदानिक सेटिंग में यह आंकड़ा जीवन रक्षक हो सकता है, क्योंकि रक्त ऑक्सीजन में अचानक गिरावट एक गंभीर चिकित्सा समस्या को इंगित करती है जिसे तुरंत संबोधित करने की आवश्यकता होती है।

इस परियोजना में, हम उन हिस्सों का उपयोग करके एक पल्स ऑक्सीमीटर बनाने का प्रयास करते हैं जो ऑनलाइन/स्थानीय हार्डवेयर स्टोर में आसानी से मिल जाते हैं। अंतिम उत्पाद एक ऐसा उपकरण है जो किसी को केवल $x के लिए समय के साथ रक्त ऑक्सीजन की निगरानी के लिए पर्याप्त जानकारी प्रदान कर सकता है। मूल योजना डिवाइस को पूरी तरह से पहनने योग्य बनाने की थी, लेकिन हमारे नियंत्रण से बाहर के कारकों के कारण, हमारे समय में यह संभव नहीं था। कुछ और घटकों और थोड़े अधिक समय को देखते हुए, यह परियोजना पूरी तरह से पहनने योग्य हो सकती है और बाहरी डिवाइस से वायरलेस तरीके से संचार कर सकती है।

आपूर्ति

आवश्यक भागों की सूची - चीजें जो आपको शायद खरीदने की आवश्यकता है (हम अनुशंसा करते हैं कि प्रत्येक घटक के कुछ अतिरिक्त, विशेष रूप से सतह पर लगे टुकड़े)

Arduino नैनो * $1.99 (Banggood.com)

डुअल-एलईडी - $ 1.37 (Mouser.com)

फोटोडायोड - $1.67 (Mouser.com)

150 ओम रेसिस्टर - $0.12 (Mouser.com)

180 ओम रेसिस्टर - $0.12 (Mouser.com)

10 kOhm रोकनेवाला - $0.10 (Mouser.com)

100 kOhm रोकनेवाला - $0.12 (Mouser.com)

47 एनएफ संधारित्र - $0.16 (Mouser.com)

*(हमारी नैनो इस समय चीन में फंसी हुई है, इसलिए हमने एक ऊनो का इस्तेमाल किया, लेकिन दोनों काम करेंगे)

कुल लागत: $5.55 (लेकिन… हमारे पास ढेर सारी चीज़ें पड़ी थीं और कुछ स्पेयर पार्ट्स भी खरीदे थे)

सेकेंडरी पार्ट्स लिस्ट - ऐसी चीजें जो हमारे आस-पास पड़ी थीं, लेकिन आपको खरीदने की आवश्यकता हो सकती है

कॉपर क्लैड बोर्ड - काफी सस्ता (उदाहरण)। इसकी जगह आप PCB बना कर ऑर्डर कर सकते हैं.

पीवीसी - व्यास में कम से कम एक इंच। पतली किस्म बढ़िया काम करती है।

तार - ब्रेडबोर्ड के लिए कुछ जम्पर तार और ऑक्सीमीटर को बोर्ड से जोड़ने के लिए कुछ लंबे तार शामिल हैं। चरण 20 में मैं इसका समाधान दिखाता हूं।

महिला पिन हैडर - ये वैकल्पिक हैं, यदि आप केवल बोर्डों को तारों को मिलाप करना चाहते हैं तो यह ठीक काम करेगा।

फोम - मैंने L200 का उपयोग किया, जो कि बहुत विशिष्ट है। आप वास्तव में कुछ भी उपयोग कर सकते हैं जो आपको लगता है कि आरामदायक होगा। इसके लिए पुराने माउसपैड बहुत अच्छे हैं!

एल ई डी और रेसिस्टर्स - अगर आपको उन्हें खरीदने की ज़रूरत है तो बहुत सस्ते हैं। हमने 220Ω रेसिस्टर्स का इस्तेमाल किया और कुछ रंग आसपास पड़े थे।

अनुशंसित उपकरण और उपकरण

हीट गन

एक बढ़िया टिप के साथ सोल्डरिंग आयरन

रूटिंग और कटिंग बिट्स के साथ Dremel टूल (आप एक उपयोगिता चाकू से प्राप्त कर सकते हैं, लेकिन उतनी जल्दी नहीं)

सरौता, वायर कटर, वायर स्ट्रिपर्स, आदि।

चरण 1: तैयारी: बीयर-लैम्बर्ट का नियम

पल्स ऑक्सीमीटर का निर्माण कैसे किया जाता है, यह समझने के लिए, पहले इसके संचालन के पीछे के सिद्धांत को समझना आवश्यक है। प्रयोग किए गए सिद्धांत गणितीय समीकरण को बीयर-लैम्बर्ट के नियम के रूप में जाना जाता है।

बीयर-लैम्बर्ट का नियम एक अच्छी तरह से इस्तेमाल किया जाने वाला समीकरण है जो किसी घोल में किसी पदार्थ की सांद्रता और उक्त समाधान से गुजरने वाले प्रकाश के संप्रेषण (या अवशोषण) के बीच संबंध का वर्णन करता है। एक व्यावहारिक अर्थ में, कानून कहता है कि एक समाधान में अधिक से अधिक कणों द्वारा तेजी से अधिक मात्रा में प्रकाश अवरुद्ध हो जाता है। कानून और उसके घटकों का वर्णन नीचे किया गया है।

अवशोषण = log10(Io/I) = bc

कहा पे: Io = आपतित प्रकाश (जोड़े गए नमूने से पहले) I = आपतित प्रकाश (जोड़े गए नमूने के बाद) ε = मोलर अवशोषण गुणांक (तरंग दैर्ध्य और पदार्थ का कार्य) b = प्रकाश की पथ लंबाई c = नमूने में पदार्थ की एकाग्रता

बीयर के नियम का उपयोग करके सांद्रता को मापते समय, प्रकाश की तरंग दैर्ध्य का चयन करना सुविधाजनक होता है जिसमें नमूना सबसे अधिक अवशोषित करता है। ऑक्सीजन युक्त हीमोग्लोबिन के लिए, सर्वोत्तम तरंग दैर्ध्य लगभग 660nm (लाल) होता है। ऑक्सीजन रहित हीमोग्लोबिन के लिए, सर्वोत्तम तरंग दैर्ध्य लगभग 940nm (इन्फ्रारेड) है। दोनों तरंग दैर्ध्य के एल ई डी का उपयोग करके, प्रत्येक की सापेक्ष एकाग्रता की गणना रक्त को मापने के लिए% O2 खोजने के लिए की जा सकती है।

चरण 2: तैयारी: पल्स ऑक्सीमेट्री

हमारा उपकरण 660nm और 940nm तरंग दैर्ध्य के लिए एक दोहरी एलईडी (एक ही चिप पर दो एलईडी) का उपयोग करता है। इन्हें बारी-बारी से चालू/बंद किया जाता है, और Arduino एलईडी से उंगली के विपरीत दिशा में डिटेक्टर से परिणाम रिकॉर्ड करता है। रोगी के दिल की धड़कन के साथ समय पर दोनों एलईडी पल्स के लिए डिटेक्टर सिग्नल। इस प्रकार संकेत को दो भागों में विभाजित किया जा सकता है: एक डीसी भाग (रक्त के अलावा सब कुछ के निर्दिष्ट तरंग दैर्ध्य पर अवशोषण का प्रतिनिधित्व करता है), और एक एसी भाग (रक्त के निर्दिष्ट तरंग दैर्ध्य पर अवशोषण का प्रतिनिधित्व करता है)। जैसा कि बीयर-लैम्बर्ट खंड में निर्दिष्ट किया गया है, अवशोषण इन दोनों मूल्यों से संबंधित है (log10[Io/I])।

%O2 के रूप में परिभाषित किया गया है: ऑक्सीजन युक्त हीमोग्लोबिन / कुल हीमोग्लोबिन

एकाग्रता के लिए हल किए गए बीयर लैम्बर्ट समीकरणों में प्रतिस्थापन, परिणाम भिन्नों का एक बहुत ही जटिल अंश है। इसे कुछ तरीकों से सरल बनाया जा सकता है।

1. दोनों एल ई डी के लिए पथ की लंबाई (बी) समान है, जिससे यह समीकरण से बाहर हो जाता है
2. एक मध्यवर्ती अनुपात (R) का उपयोग किया जाता है। आर = (AC640nm/DC640nm)/(AC940nm/DC940nm)
3. मोलर अवशोषण गुणांक स्थिरांक हैं। विभाजित होने पर, उन्हें एक सामान्य फिट कारक स्थिरांक से बदला जा सकता है। यह सटीकता में थोड़ा नुकसान का कारण बनता है, लेकिन इन उपकरणों के लिए काफी मानक लगता है।

चरण 3: तैयारी: Arduino

इस परियोजना के लिए आवश्यक Arduino नैनो को माइक्रोप्रोसेसर के रूप में जाना जाता है, उपकरणों का एक वर्ग जो लगातार प्रीप्रोग्राम किए गए निर्देशों का एक सेट चलाता है। माइक्रोप्रोसेसर डिवाइस में इनपुट पढ़ सकते हैं, कोई भी आवश्यक गणित कर सकते हैं, और इसके आउटपुट पिन को सिग्नल लिख सकते हैं। यह किसी भी छोटे पैमाने की परियोजना के लिए अविश्वसनीय रूप से उपयोगी है जिसके लिए गणित और/या तर्क की आवश्यकता होती है।

चरण 4: तैयारी: GitHub

गिटहब एक वेबसाइट है जो किसी प्रोजेक्ट के लिए स्केच के संग्रह के लिए भंडार, या रिक्त स्थान होस्ट करती है। हमारा वर्तमान में https://github.com/ThatGuy10000/arduino-pulse-oximeter में संग्रहीत है। यह हमें कई काम करने की अनुमति देता है।

1. आप अपने लिए कोड डाउनलोड कर सकते हैं और इसे अपने व्यक्तिगत Arduino पर चला सकते हैं
2. हम यहां लिंक को बदले बिना किसी भी समय कोड को अपडेट कर सकते हैं। अगर हमें बग मिलते हैं या गणित को अलग तरीके से करने का निर्णय लेते हैं, तो हम एक अपडेट को बाहर कर देंगे जो तुरंत यहां पहुंच योग्य होगा
3. आप कोड को स्वयं संपादित कर सकते हैं। इससे तत्काल अपडेट नहीं होगा, लेकिन आप एक "पुल अनुरोध" बना सकते हैं जो पूछता है कि क्या मैं मास्टर कोड में आपके परिवर्तन शामिल करना चाहता हूं। मैं इन परिवर्तनों को स्वीकार या वीटो कर सकता हूं।

गिटहब पर किसी भी प्रश्न के लिए या यह कैसे काम करता है, गिटहब द्वारा प्रकाशित यह ट्यूटोरियल देखें।

चरण 5: सुरक्षा संबंधी बातें

एक उपकरण के रूप में, यह लगभग उतना ही सुरक्षित है जितना इसे मिल सकता है। बहुत कम करंट है, और कुछ भी 5V से अधिक काम नहीं कर रहा है। वास्तव में, सर्किट को आपसे ज्यादा डरना चाहिए।

हालांकि निर्माण प्रक्रिया में कुछ महत्वपूर्ण बातों का ध्यान रखना चाहिए।

• चाकू की सुरक्षा दी जानी चाहिए, लेकिन कुछ हिस्सों में एक बहुत ही जैविक आकार होता है जो उन्हें ऐसी जगह पर रखने के लिए आकर्षक बना सकता है जहां आपकी उंगलियां वास्तव में नहीं होनी चाहिए। बस थोड़ा सावधान रहें।
• यदि आपके पास सोल्डरिंग आयरन, हीट गन या डरमेल टूल है, तो मुझे लगता है कि आपको पता होना चाहिए कि उनका सही तरीके से उपयोग कैसे किया जाए। बावजूद इसके जरूरी सावधानियां बरतें। निराशा में काम न करें। एक ब्रेक लें, अपना सिर साफ करें, और जब आप अधिक स्थिर हों तो वापस आ जाएं। (सोल्डरिंग आयरन, हीट गन और डरमेल टूल्स के लिए सुरक्षा जानकारी लिंक में पाई जा सकती है)
• जब आप किसी सर्किट का परीक्षण करते हैं या ब्रेडबोर्ड पर चीजों को इधर-उधर घुमाते हैं, तो सब कुछ बंद करना सबसे अच्छा है। वास्तव में लाइव पावर के साथ कुछ भी परीक्षण करने की आवश्यकता नहीं है, इसलिए शॉर्ट्स के कारण जोखिम न लें और संभावित रूप से Arduino या अन्य घटकों को नुकसान पहुंचाएं।
• पानी में और उसके आसपास इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों का उपयोग करते समय सावधान रहें। गीली त्वचा में शुष्क त्वचा की तुलना में काफी कम प्रतिरोध होता है, जो सुरक्षित स्तर से अधिक धाराओं का कारण बन सकती है। इसके अलावा, बोर्ड के घटकों में बिजली के शॉर्ट्स घटकों को महत्वपूर्ण नुकसान पहुंचा सकते हैं। तरल पदार्थ के पास बिजली के उपकरण न चलाएं।

चेतावनी: कृपया इसे एक सच्चे चिकित्सा उपकरण के रूप में उपयोग करने का प्रयास न करें। यह उपकरण अवधारणा का प्रमाण है, लेकिन यह पूरी तरह से सटीक उपकरण नहीं है जिसका उपयोग संभावित रूप से बीमार व्यक्तियों की देखभाल में किया जाना चाहिए। बहुत सारे सस्ते विकल्प हैं जिन्हें आप खरीद सकते हैं जो उच्च स्तर की सटीकता प्रदान करते हैं।

चरण 6: टिप्स और ट्रिक्स

जैसे-जैसे परियोजना विकसित हुई, कई सबक सीखे गए। यहाँ सलाह के कुछ अंश दिए गए हैं:

1. जब आप सर्किट बोर्ड बना रहे होते हैं, तो निशानों के बीच अधिक अलगाव आपके मित्र होते हैं। सुरक्षित पक्ष पर रहना बेहतर है। ओशपार्क जैसी सेवा से पीसीबी को ऑर्डर करना और भी बेहतर है जो उचित मूल्य के लिए इस तरह के छोटे बोर्ड करेगा।
2. एक समान नोट पर, देखें कि क्या आप सर्किट बोर्डों को कवर करने से पहले बिजली लागू करने का निर्णय लेते हैं। फोटोडायोड विशेष रूप से मार्मिक है, और जब आप इसे प्राप्त करते हैं तो यह टूट जाता है तो यह मजेदार नहीं है। शक्ति के बिना घटकों का परीक्षण करना बेहतर है और विश्वास है कि यह निकलेगा। डायोड और निरंतरता सेटिंग्स आपके मित्र हैं।
3. एक बार जब आपके पास सब कुछ बन जाता है, तो यह बहुत कट और सूखा होता है, लेकिन सबसे आम त्रुटियों में से एक एलईडी सर्किट बोर्ड गलत तरीके से जुड़ा हुआ था। यदि आपका डेटा अजीब है, तो कनेक्शन की जांच करें, और संभावित रूप से एक समय में एक एलईडी कनेक्शन को Arduino से कनेक्ट करने का प्रयास करें। कभी-कभी चीजें इस तरह साफ हो जाती हैं।
4. यदि आप अभी भी एलईडी से परेशान हैं, तो आप उनके इनपुट में 5V पावर कनेक्ट कर सकते हैं। लाल काफी चमकीला होगा, लेकिन इन्फ्रारेड अदृश्य है। यदि आपके पास एक फोन कैमरा है, तो आप इसे देख सकते हैं और आपको इन्फ्रारेड लाइट दिखाई देगी। फोन का कैमरा सेंसर इसे दृश्यमान प्रकाश के रूप में दिखाता है, जो वास्तव में सुविधाजनक है!
5. यदि आपको बहुत अधिक शोर हो रहा है, तो जांच लें कि फोटोडायोड बोर्ड दीवार से खराब 60Hz बिजली ले जाने वाली किसी भी चीज़ से बहुत दूर है। उच्च मूल्य प्रतिरोधी अतिरिक्त शोर के लिए एक चुंबक है, इसलिए सावधान रहें।
6. SpO2 की गणना के लिए गणित थोड़ा मुश्किल है। दिए गए कोड का पालन करें, लेकिन गणनाओं को आपके विशेष उपकरण में फिट करने के लिए "fitFactor" चर को संपादित करना सुनिश्चित करें। इसके लिए परीक्षण और त्रुटि की आवश्यकता है।

चरण 7: सर्किट बोर्डों का निर्माण

हम डिजाइन में जाने वाले दो सर्किट बोर्ड बनाकर शुरू करेंगे। मैंने इन्हें हाथ से बनाने के लिए दो तरफा कॉपर क्लैड बोर्ड और डरमेल टूल का इस्तेमाल किया, जो सही नहीं था, लेकिन यह काम कर गया। यदि आपके पास संसाधन हैं तो मैं अत्यधिक योजनाबद्ध ड्राइंग और मशीन के साथ इसे मिलाने की सलाह देता हूं, लेकिन यह बिना संभव है।

चरण 8: बोर्ड 1 - फोटोडेटेक्टर

यहाँ वह सर्किट है जिसे मैंने पहले बोर्ड पर रखा है, माइनस कैपेसिटर। कम प्रोफ़ाइल रखना सबसे अच्छा है, क्योंकि यह ऑक्सीमीटर के अंदर आपकी उंगली के चारों ओर जाने वाला है। फोटोडेटेक्टर, इस मामले में, एक फोटोडायोड है जिसका अर्थ है कि यह विद्युत रूप से एक डायोड के समान है, लेकिन प्रकाश स्तर के आधार पर हमारे लिए करंट उत्पन्न करेगा।

चरण 9: बोर्ड की मिलिंग

मैंने अनुशंसित पदचिह्न के पैमाने के मॉडल को प्रिंट और काटकर शुरू करने का फैसला किया। क्योंकि मैं सिर्फ अपनी कटिंग पर नजर गड़ाए हुए हूं, इससे पहले कि मैं फोटोडेटेक्टर को उसके पैकेज से बाहर निकालूं, इसने एक अच्छा संदर्भ दिया। यह फोटोडेटेक्टर के लिए विक्रेता की दृष्टि में उपलब्ध है।

चरण 10: नीचे ड्रिलिंग

यह वह डिज़ाइन है जिसके साथ मैं पीसीबी के लिए गया था, जिसे मैंने एक छोटे डरमेल राउटर बिट और एक उपयोगिता चाकू से काट दिया था। इस बोर्ड का मेरा पहला निर्माण कुछ कारणों से खराब हो गया। अपने दूसरे निर्माण के लिए मैंने जो सबक सीखा, वह था केवल न्यूनतम से अधिक कटौती करना और जहां मैंने ऊपर की छवि पर एक काली रेखा खींची थी, उसे काट देना। चिप पर एक नॉन-कनेक्टेड पिन होता है जिसे अपना पैड मिलना चाहिए, क्योंकि यह किसी और चीज से कनेक्ट नहीं होता है लेकिन फिर भी चिप को बोर्ड पर रखने में मदद करता है। मैंने रोकनेवाला के लिए छेद भी जोड़े, जो मैंने रोकनेवाला को उसके बगल में रखकर और छेदों को नेत्रगोलक करके बनाया।

चरण 11: अवयव रखना

यह हिस्सा थोड़ा पेचीदा है। मैंने यहां फोटोडेटेक्टर के ओरिएंटेशन को सफेद रंग में चिह्नित किया है। मैंने चिप पर प्रत्येक पिन के नीचे एक छोटा सा सोल्डर लगाया, सर्किट बोर्ड पर कुछ सोल्डर लगाया, और फिर चिप को जगह में रखा क्योंकि मैंने बोर्ड पर सोल्डर गर्म किया था। आप इसे बहुत अधिक गर्म नहीं करना चाहते हैं, लेकिन यदि बोर्ड पर मिलाप तरल है, तो यदि आपके पास पर्याप्त मिलाप है तो इसे चिप से बहुत जल्दी जुड़ना चाहिए। आपको १००kΩ रेसिस्टर को ३-पिन हेडर को बोर्ड के एक ही तरफ मिलाप करना चाहिए।

चरण 12: सफाई और जाँच

फिर, बोर्ड के पीछे (रेसिस्टर को छोटा करने से बचने के लिए) रोकनेवाला के चारों ओर तांबे को काटने के लिए डरमेल टूल का उपयोग करें। बाद में, इसके निरंतरता मोड पर एक मल्टीमीटर का उपयोग यह जांचने के लिए करें कि सोल्डरिंग प्रक्रिया में कोई भी निशान छोटा नहीं हुआ है। अंतिम जांच के रूप में, यह सुनिश्चित करने के लिए कि यह पूरी तरह से बोर्ड से जुड़ा हुआ है, फोटोडायोड में मल्टीमीटर के डायोड माप (ट्यूटोरियल यदि यह आपके लिए नई तकनीक है) का उपयोग करें।

चरण १३: बोर्ड २ - एल ई डी

यहाँ दूसरे बोर्ड के लिए योजनाबद्ध है। यह थोड़ा अधिक कठिन है, लेकिन सौभाग्य से हम पिछले एक को करने के लिए तैयार हैं।

चरण 14: Redux को नीचे गिराना

कई प्रयासों के बाद जो मुझे इतना पसंद नहीं आया, मैं इस पैटर्न पर बस गया, जिसे मैंने पहले की तरह ही ड्रेमल रूटिंग बिट का उपयोग करके ड्रिल किया। इस छवि से, यह बताना मुश्किल है, लेकिन बोर्ड के दो हिस्सों के बीच दूसरी तरफ (सर्किट में जमीन) के बीच एक संबंध है। इस कटिंग का सबसे महत्वपूर्ण हिस्सा वह चौराहा है जहां एलईडी चिप लगेगी। यह क्रॉसहेयर पैटर्न बहुत छोटा होना चाहिए क्योंकि एलईडी चिप पर कनेक्शन एक साथ बहुत करीब हैं।

चरण 15: सोल्डरिंग Vias

चूंकि एलईडी चिप के दो विपरीत कोनों को कनेक्ट करने की आवश्यकता है, इसलिए हमें उन्हें जोड़ने के लिए बोर्ड के पीछे के हिस्से का उपयोग करने की आवश्यकता है। जब हम बोर्ड के एक किनारे को विद्युत रूप से दूसरे से जोड़ते हैं, तो इसे "के माध्यम से" कहा जाता है। बोर्ड पर वायस बनाने के लिए, मैंने उन दो क्षेत्रों में एक छेद ड्रिल किया है जिन्हें मैंने ऊपर चिह्नित किया है। यहां से, मैंने पिछले बोर्ड पर रोकनेवाला के छेद में छेद किया और दोनों तरफ मिलाप किया। मैंने जितना हो सके अतिरिक्त तार काट दिया और यह देखने के लिए निरंतरता जांच की कि इन दोनों क्षेत्रों के बीच लगभग शून्य प्रतिरोध था। पिछले बोर्ड के विपरीत, इस वायस को पीछे की ओर रेखांकित करने की आवश्यकता नहीं होगी क्योंकि हम चाहते हैं कि वे जुड़े रहें।

चरण 16: एलईडी चिप को मिलाप करना

एलईडी चिप को मिलाप करने के लिए, फोटोडायोड के समान प्रक्रिया का पालन करें, प्रत्येक पिन पर और सतह पर भी मिलाप जोड़ें। भाग का उन्मुखीकरण सही होना कठिन है, और मैं आपके बीयरिंग प्राप्त करने के लिए डेटाशीट का पालन करने की सलाह देता हूं। चिप के नीचे, "पिन वन" में थोड़ा अलग पैड होता है, और बाकी नंबर चिप के आसपास जारी रहते हैं। मैंने चिह्नित किया है कि कौन से अंक किस बिंदु पर संलग्न हैं। एक बार जब आप इसे मिलाप कर लेते हैं, तो आपको यह देखने के लिए कि दोनों पक्ष ठीक से जुड़े हुए हैं, मल्टीमीटर पर फिर से डायोड परीक्षण सेटिंग का उपयोग करना चाहिए। यह आपको दिखाएगा कि कौन सी एलईडी लाल है, क्योंकि मल्टीमीटर कनेक्ट होने पर यह थोड़ा हल्का हो जाएगा।

चरण 17: शेष अवयव

अगला, प्रतिरोधों पर मिलाप और 3-पिन हेडर। यदि आपने पिछले चरण में एलईडी चिप को 180 ° फ़्लिप किया है, तो आप वास्तव में अभी भी जारी रखने के लिए ठीक हैं। जब आप रेसिस्टर्स लगाते हैं, तो सुनिश्चित करें कि 150Ω रेसिस्टर लाल तरफ जाता है, और दूसरी तरफ 180Ω है।

चरण 18: फिनिशिंग और चेकिंग

पीछे की तरफ, प्रतिरोधों के चारों ओर पहले की तरह काटें ताकि उन्हें थ्रू से छोटा न किया जा सके। बोर्ड को काटें, और मल्टीमीटर पर निरंतरता परीक्षक के साथ एक आखिरी स्वीप ओवर करें, बस यह जांचने के लिए कि गलती से कुछ भी छोटा नहीं हुआ है।

चरण 19: बोर्डों को "पोटिंग" करना

मेरे द्वारा किए गए सभी बढ़िया सोल्डरिंग कार्य के बाद, मैं यह सुनिश्चित करना चाहता था कि ऑक्सीमीटर का उपयोग करते समय कुछ भी घटकों को बंद नहीं करेगा, इसलिए मैंने बोर्डों को "पॉट" करने का फैसला किया। कुछ गैर-प्रवाहकीय की एक परत जोड़ने से, सभी घटक बेहतर जगह पर रहेंगे और ऑक्सीमीटर के लिए एक चापलूसी सतह प्रदान करेंगे। मैंने अपने आस-पास पड़ी कुछ चीजों का परीक्षण किया, और यह औद्योगिक ताकत चिपकने वाला अच्छा काम करता था। मैंने पीठ को ढँक कर कुछ घंटों के लिए बैठने दिया।

चरण 20: पोटिंग जारी है

नीचे के सख्त होने के बाद, बोर्डों को पलटें और ऊपर से कोट करें। भले ही यह लगभग स्पष्ट चिपकने वाला है, मैं फोटोडेटेक्टर और एल ई डी को खुला रखना चाहता था, इसलिए सब कुछ कवर करने से पहले, मैंने दोनों को बिजली के टेप के छोटे टुकड़ों से ढक दिया और कुछ घंटों के बाद, मैंने चाकू का उपयोग ध्यान से ऊपर से चिपकने को हटाने के लिए किया। ये और टेप बंद ले लिया। हो सकता है कि उन्हें खुला रखना आवश्यक न हो, लेकिन यदि आप उन्हें केवल ढकने का निर्णय लेते हैं, तो बस हवाई बुलबुले से बचना सुनिश्चित करें। जितना चाहें उतना चिपकने वाला (कारण के भीतर) डालना ठीक है, क्योंकि एक चापलूसी सतह अधिक आराम से बैठेगी और घटकों को अधिक सुरक्षा प्रदान करेगी, बस इसे थोड़ी देर के लिए बैठने देना सुनिश्चित करें ताकि यह पूरी तरह सूख सके।

चरण 21: तारों का निर्माण

मेरे हाथ में केवल फंसे हुए तार थे, इसलिए मैंने कुछ केबल बनाने के लिए कुछ पुरुष 3-पिन हेडर का उपयोग करने का निर्णय लिया। यदि आपके पास यह हाथ में है, तो बिना सोल्डरिंग के इसके लिए केवल ठोस गेज तार का उपयोग करना बहुत आसान है। हालांकि यह तारों को एक साथ मोड़ने में मदद करता है, क्योंकि यह स्नैगिंग को रोकता है और आम तौर पर साफ दिखता है। बस प्रत्येक तार को हेडर पर एक पिन में मिलाएं, और यदि आपके पास है तो मैं प्रत्येक स्ट्रैंड को कुछ हीट-सिकुड़ के साथ कोट करूंगा। सुनिश्चित करें कि आपके पास उसी क्रम में तार हैं जब आप हेडर को दूसरी तरफ से जोड़ते हैं।

चरण 22: इडियट-प्रूफिंग द वायरिंग

जिस तरह से मैंने इन बोर्डों को केबलों से जोड़ा, मैं यह सुनिश्चित करना चाहता था कि मैंने उन्हें कभी गलत तरीके से नहीं जोड़ा, इसलिए मैंने पेंट मार्करों के साथ कनेक्शन को रंग दिया। आप यहां देख सकते हैं कि कौन सा पिन कौन सा कनेक्शन है और मेरी कलर कोडिंग कैसे काम करती है।

चरण 23: एक संलग्नक बनाना

L200 फोम और पीवीसी पाइप के एक टुकड़े के साथ मैंने जो ऑक्सीमीटर बनाया है, उसके लिए संलग्नक, लेकिन आप निश्चित रूप से जो भी फोम और / या प्लास्टिक आपके आसपास पड़े हैं, उनका उपयोग कर सकते हैं। पीवीसी बहुत अच्छा काम करता है क्योंकि यह पहले से ही हमारे इच्छित आकार में है।

चरण 24: पीवीसी और हीट गन्स

आकार देने के लिए पीवीसी पर हीट गन का उपयोग करना सरल है, लेकिन इसके लिए कुछ अभ्यास करना पड़ सकता है। आपको बस इतना करना है कि पीवीसी को तब तक गर्म करें जब तक कि वह स्वतंत्र रूप से झुकना शुरू न कर दे। जबकि यह गर्म है, आप इसे अपनी इच्छानुसार किसी भी आकार में मोड़ सकते हैं। पीवीसी पाइप के एक खंड के साथ बोर्डों की तुलना में व्यापक रूप से शुरू करें। एक किनारे को काट लें, और फिर उस पर थोड़ी गर्मी डालें। आप चाहते हैं कि कुछ दस्ताने या कुछ लकड़ी के ब्लॉक पीवीसी को गर्म होने पर पैंतरेबाज़ी करने में सक्षम हों।

चरण 25: प्लास्टिक को आकार देना

जैसे ही आप लूप को मोड़ते हैं, कुछ अतिरिक्त पीवीसी काट लें। इससे पहले कि आप इसे पूरी तरह से मोड़ें, एक तरफ और विरोधी पक्ष के किनारों पर एक पायदान बनाने के लिए चाकू या डरमेल टूल का उपयोग करें। यह कांटा आकार आपको लूप को और बंद करने की अनुमति देता है। यह आपको अपनी उंगली पर लगाने के लिए ऑक्सीमीटर को खोलने के लिए कहीं न कहीं हड़पने के लिए भी देता है। अभी के लिए जकड़न के बारे में चिंता न करें, क्योंकि आप देखना चाहेंगे कि एक बार फोम और बोर्ड लगने के बाद कैसा महसूस होता है।

चरण 26: कुछ थोड़ा सा नरम

इसके बाद, फोम के एक टुकड़े को अपने पीवीसी की चौड़ाई में काट लें, और एक ऐसी लंबाई तक जो पूरी तरह से अंदर के लूप के चारों ओर लपेटे।

चरण 27: बोर्डों के लिए एक जगह

बोर्ड को अपनी उंगली में खोदने से रोकने के लिए, उन्हें फोम में डालना महत्वपूर्ण है। फोम में बोर्डों के आकार को ट्रेस करें और सामग्री की खुदाई के लिए कैंची की एक जोड़ी का उपयोग करें। हेडर के आस-पास के पूरे क्षेत्र को साफ़ करने के बजाय, साइड कनेक्टर पर कुछ स्लिट्स जोड़ें जो पॉप आउट हो सकते हैं लेकिन फिर भी फोम के नीचे थोड़ा सा हो। इस बिंदु पर, आप बोर्ड और फोम को पीवीसी में डाल सकते हैं और वास्तविक पीवीसी में फिट का परीक्षण कर सकते हैं और फिर अपनी उंगली पर। यदि आप ऐसा करते हैं तो परिसंचरण खोना शुरू हो जाता है, आप बाड़े को थोड़ा और खोलने के लिए फिर से हीट गन का उपयोग करना चाहेंगे।

चरण 28: फोम में बोर्ड

हम इसे अब एक साथ रखना शुरू करने जा रहे हैं! शुरू करने के लिए, बस कुछ एपॉक्सी/चिपकने वाले को उन छेदों में फेंक दें जिन्हें आपने अभी फोम में बनाया है और बोर्डों को उनके छोटे घरों में डाल दें। मैंने उसी चिपकने का इस्तेमाल किया जो मैं पहले बोर्डों को पॉट करने के लिए करता था, जो ठीक काम करता था। सुनिश्चित करें कि आप इसे आगे बढ़ने से पहले कुछ घंटों के लिए बैठने दें।

चरण 29: प्लास्टिक में फोम

इसके बाद, मैंने पीवीसी के अंदर उसी गोंद के साथ पंक्तिबद्ध किया और ध्यान से फोम को अंदर डाल दिया। अतिरिक्त पोंछ लें और फोम को चॉप करने के लिए अंदर कुछ डालें। मेरी उपयोगिता चाकू ने अच्छी तरह से काम किया, और यह वास्तव में फोम को पीवीसी के खिलाफ एक मजबूत मुहर प्राप्त करने में मदद करता है।

चरण 30: Arduino कनेक्शन

इस बिंदु पर वास्तविक सेंसर पूरा हो गया है, लेकिन निश्चित रूप से हम इसे किसी चीज़ के लिए उपयोग करना चाहते हैं। Arduino से जुड़ने के लिए बहुत कुछ नहीं है, लेकिन यह अविश्वसनीय रूप से महत्वपूर्ण है कि कुछ भी पीछे की ओर तार न करें या आप सर्किट बोर्डों पर चीजों को नुकसान पहुंचाएंगे। सुनिश्चित करें कि जब आप सर्किट कनेक्ट कर रहे हैं तो बिजली बंद है (यह वास्तव में समस्याओं से बचने का सबसे सुरक्षित तरीका है)।

चरण 31: शेष प्रतिरोधी और संधारित्र

Arduino में वायरिंग पर कुछ नोट्स:

• सिग्नल से ग्राउंड तक कैपेसिटर शोर पर चमत्कार करता है। मेरे पास विस्तृत चयन नहीं था, इसलिए मैंने "पिताजी के जंक बिन विशेष" का उपयोग किया, लेकिन यदि आपके पास विविधता है तो 47nF या उससे कम के आसपास कुछ के लिए जाएं। अन्यथा आप लाल और IR एल ई डी के बीच तेज स्विचिंग गति प्राप्त करने में सक्षम नहीं हो सकते हैं।
• फोटोडेटेक्टर केबल में जाने वाला रोकनेवाला एक सुरक्षा चीज है। यह आवश्यक नहीं है, लेकिन मुझे डर था कि ब्रेडबोर्ड सर्किट को संभालते समय मैं गलती से कुछ छोटा कर सकता हूं और पूरी परियोजना को विफल कर सकता हूं। यह हर दुर्घटना को कवर नहीं करेगा, लेकिन यह थोड़ा और दिमाग लगाने में मदद करता है।

चरण 32: एलईडी करंट का परीक्षण

एक बार मेरे पास ये हो जाने के बाद, एमीटर मोड पर एक मल्टीमीटर का उपयोग करके लाल और IR एल ई डी के माध्यम से जाने वाली धारा का परीक्षण करें। यहां लक्ष्य सिर्फ यह जांचना है कि वे समान हैं। मेरा लगभग 17mA था।

चरण 33: कोड

जैसा कि तैयारी चरण में कहा गया है, इस उपकरण के लिए कोड हमारे GitHub रिपॉजिटरी में पाया जा सकता है। बस:

1. "क्लोन या डाउनलोड"/"डाउनलोड ज़िप" पर क्लिक करके इस कोड को डाउनलोड करें।
2. 7zip या इसी तरह के प्रोग्राम का उपयोग करके इस फ़ाइल को अनज़िप करें, और इस फ़ाइल को Arduino IDE में खोलें।
3. इसे अपने Arduino पर अपलोड करें और पिन असाइनमेंट में बताए अनुसार पिन कनेक्ट करें (या उन्हें कोड में बदलें, लेकिन महसूस करें कि आपको हर बार GitHub से फिर से डाउनलोड करने पर ऐसा करना होगा)।
4. यदि आप सीरियल मॉनिटर पर सीरियल आउटपुट देखना चाहते हैं, तो सीरियल डिस्प्ले बूलियन को ट्रू में बदलें। अन्य इनपुट चर कोड में वर्णित हैं; वर्तमान मूल्यों ने हमारे लिए अच्छा काम किया, लेकिन आप अपने सेटअप के लिए इष्टतम प्रदर्शन प्राप्त करने के लिए दूसरों के साथ प्रयोग कर सकते हैं।

चरण 34: सर्किट आरेख

चरण 35: आगे के विचार

हम जोड़ना चाहेंगे (या हमारे कई अनुयायियों में से एक जोड़ने के बारे में सोच सकता है)

1. कंप्यूटर के साथ डेटा के आदान-प्रदान के लिए ब्लूटूथ कनेक्शन
2. SpO2 जानकारी का अनुरोध करने के लिए Google होम/अमेज़ॅन डिवाइस से कनेक्शन
3. SpO2 की गणना के लिए अधिक फ्लश आउट गणित, क्योंकि वर्तमान में हमारे पास तुलना के लिए कोई संदर्भ नहीं है। हम केवल उस गणित का उपयोग कर रहे हैं जो हमने ऑनलाइन पाया।
4. SpO2 के साथ रोगी के दिल की धड़कन की गणना और रिपोर्टिंग के लिए कोड
5. हमारे माप और गणित के लिए एक एकीकृत सर्किट का उपयोग करना, हमारे आउटपुट के लिए बहुत अधिक परिवर्तनशीलता को समाप्त करना।