ईसीजी डिस्प्ले और साउंड के साथ अरुडिनो हार्ट बीट: 7 कदम

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:20

हे लोगों! मुझे आशा है कि आपने पहले से ही मेरी पिछली शिक्षाप्रद "Arduino LIXIE क्लॉक" का आनंद लिया है और आप एक नए के लिए तैयार हैं, हमेशा की तरह मैंने इस तरह के सुपर अद्भुत कम लागत वाले इलेक्ट्रॉनिक प्रोजेक्ट बनाते हुए आपका मार्गदर्शन करने के लिए यह ट्यूटोरियल बनाया है जो कि "Arduino" है हार्ट पल्स डिवाइस"।

इस परियोजना के निर्माण के दौरान, हमने यह सुनिश्चित करने का प्रयास किया कि यदि आप अपना स्वयं का ईसीजी बनाना चाहते हैं, तो आपकी सहायता करने के लिए यह निर्देशयोग्य आपके लिए सबसे अच्छा मार्गदर्शक होगा, इसलिए हम आशा करते हैं कि इस निर्देशयोग्य में आवश्यक दस्तावेज हों।

अनुकूलित पीसीबी प्राप्त करने के बाद विशेष रूप से बनाने के लिए यह प्रोजेक्ट इतना आसान है कि हमने अपने इलेक्ट्रॉनिक डिवाइस की उपस्थिति में सुधार के लिए जेएलसीपीसीबी से आदेश दिया है और इस गाइड में पर्याप्त दस्तावेज और कोड भी हैं जिससे आप आसानी से अपना Arduino हार्ट पल्स डिस्प्ले बना सकते हैं। हमने इस परियोजना को केवल 3 दिनों में बनाया है, सभी आवश्यक भागों को प्राप्त करने और हार्डवेयर बनाने और इकट्ठा करने के लिए केवल दो दिनों में, फिर हमने अपनी परियोजना के अनुरूप कोड तैयार किया है और परीक्षण और समायोजन शुरू किया है।

आप इस निर्देश से क्या सीखेंगे:

1. अपने प्रोजेक्ट की कार्यक्षमता के आधार पर अपने प्रोजेक्ट के लिए सही हार्डवेयर चयन करना।
2. हार्ट पल्स सेंसर तकनीक को समझें।
3. सभी चुने हुए घटकों को जोड़ने के लिए सर्किट आरेख तैयार करें।
4. सभी प्रोजेक्ट पार्ट्स (डिवाइस बॉक्स और इलेक्ट्रॉनिक असेंबली) को इकट्ठा करें।
5. अपना खुद का हार्ट पल्स डिवाइस शुरू करें।

चरण 1: हार्ट पल्स सेंसर कैसे काम करता है

जैसा कि विकिपीडिया पर परिभाषित किया गया है "इलेक्ट्रोकार्डियोग्राफी एक इलेक्ट्रोकार्डियोग्राम (ईसीजी या ईकेजी [ए]) बनाने की प्रक्रिया है, एक रिकॉर्डिंग - वोल्टेज बनाम समय का एक ग्राफ - हृदय की विद्युत गतिविधि की [4] त्वचा पर लगाए गए इलेक्ट्रोड का उपयोग करके। ये इलेक्ट्रोड छोटे विद्युत परिवर्तनों का पता लगाते हैं जो हृदय की मांसपेशियों के विध्रुवण के परिणामस्वरूप होते हैं, जिसके बाद प्रत्येक हृदय चक्र (दिल की धड़कन) के दौरान पुन: ध्रुवीकरण होता है।"

हमारे मामले में, हम इलेक्ट्रोड का उपयोग नहीं कर रहे हैं, लेकिन IR सेंसर, एक हार्ट पल्स सेंसर एक बायोमेडिकल सेंसर है जो

इसका मतलब है कि यह शरीर की स्थिति को इंगित करने के लिए कुछ जैविक और शारीरिक चर का उपयोग करता है।

चर के बारे में बात करते हुए, हमारे सेंसर का एक एनालॉग आउटपुट होता है जो 0V से 5V तक जाता है और यह आउटपुट इंगित करता है कि हृदय कितना रक्त प्रवाह/दबाव पंप करने वाला है, लेकिन यह सेंसर इन रक्त प्रवाह परिवर्तनों को कैसे मापता है!

सेंसर आपकी त्वचा पर प्रक्षेपित IR-डायोड से इंफ्रा-रेड सिग्नल का उपयोग करता है। आपकी त्वचा के ठीक नीचे रक्त ले जाने वाली केशिकाएं होती हैं। हर बार जब आपका हृदय पंप करता है तो रक्त प्रवाह/दबाव में थोड़ी वृद्धि होती है। यह केशिकाओं को थोड़ा सूज जाता है, और तभी यह थोड़ी अधिक भरी हुई केशिकाएं अधिक इन्फ्रा-रेड को दर्शाती हैं। डिवाइस पर इंफ्रा-डिटेक्टर अलग-अलग परावर्तित IR स्तरों को महसूस करता है और मापा सिग्नल को बढ़ाता है और इसे एक व्याख्यात्मक वोल्टेज सिग्नल में परिवर्तित करता है जिसे Arduino MCU जैसे किसी भी माइक्रोकंट्रोलर को भेजा जा सकता है।

चरण 2: सीएडी और हार्डवेयर पार्ट्स

3डी प्रिंटेड बॉक्स पार्ट्स से शुरू करके, मैंने सॉलिडवर्क्स सॉफ्टवेयर का उपयोग करके उपरोक्त डिज़ाइन बनाया है और आप डाउनलोड लिंक से एसटीएल फाइलें प्राप्त कर सकते हैं, यह डिज़ाइन आपके डिवाइस को बनाने में आपकी मदद करने के लिए 100% अनुशंसित है क्योंकि यह सेंसर के लिए सटीक स्थान पर फिट बैठता है और ओएलईडी डिस्प्ले।

डिजाइन तैयार करने के बाद मैंने अपने पुर्जे बहुत अच्छी तरह से निर्मित और कार्रवाई के लिए तैयार कर लिए हैं। और जैसा कि आप पिछली तस्वीर में देख सकते हैं कि हमने बॉक्स साइड पर पावर कनेक्टर प्लेसमेंट तैयार किया है।

चरण 3: सर्किट आरेख

इलेक्ट्रॉनिक्स की ओर बढ़ते हुए, मैंने यह सर्किट आरेख बनाया है जिसमें इस परियोजना के लिए आवश्यक सभी आवश्यक भाग शामिल हैं। मैं अपने ATMega328P MCU में हृदय पल्स सेंसर को जोड़ रहा हूं और मैं सेंसर से प्राप्त वोल्टेज सिग्नल को OLED डिस्प्ले, प्लॉट के माध्यम से प्रदर्शित करता हूं। समय के साथ वोल्टेज सेग्नल विकास दिखाएगा और मैं प्रत्येक दिल की धड़कन को चिह्नित करने के लिए बजर का भी उपयोग करता हूं, इस परियोजना में बीपीएम स्थिति को इंगित करने के लिए एक आरजीबी एलईडी का भी उपयोग किया जाता है, इसलिए जब बीपीएम बहुत कम है "60 बीओएम से कम" एलईडी पीला हो जाता है, जब बीपीएम ठीक होता है तो एलईडी हरा हो जाता है और जब बीपीएम बहुत अधिक होता है तो एलईडी लाल हो जाती है।

चरण 4: पीसीबी बनाना

जेएलसीपीसीबी के बारे में

JLCPCB (शेन्ज़ेन JIALICHUANG इलेक्ट्रॉनिक प्रौद्योगिकी विकास कं, लिमिटेड), चीन में सबसे बड़ा पीसीबी प्रोटोटाइप उद्यम है और एक उच्च तकनीक निर्माता है जो त्वरित पीसीबी प्रोटोटाइप और छोटे-बैच पीसीबी उत्पादन में विशेषज्ञता रखता है। पीसीबी निर्माण में 10 से अधिक वर्षों के अनुभव के साथ, जेएलसीपीसीबी के पास देश और विदेश में 200,000 से अधिक ग्राहक हैं, जिसमें पीसीबी प्रोटोटाइप के 8,000 से अधिक ऑनलाइन ऑर्डर और प्रति दिन कम मात्रा में पीसीबी उत्पादन होता है। वार्षिक उत्पादन क्षमता 200,000 वर्गमीटर है। 1-लेयर, 2-लेयर या मल्टी-लेयर पीसीबी के विभिन्न के लिए। जेएलसी एक पेशेवर पीसीबी निर्माता है जो बड़े पैमाने पर, अच्छी तरह से उपकरण, सख्त प्रबंधन और बेहतर गुणवत्ता का है।

बात कर रहे इलेक्ट्रॉनिक्स

सर्किट आरेख बनाने के बाद मैंने इसे एक अनुकूलित पीसीबी डिज़ाइन में बदल दिया और अब मुझे अपने पीसीबी का उत्पादन करने की आवश्यकता है, यह सुनिश्चित करने के लिए कि मैं कुछ साधारण क्लिकों के बाद, सर्वश्रेष्ठ पीसीबी निर्माण सेवा प्राप्त करने के लिए जेएलसीपीसीबी को सर्वश्रेष्ठ पीसीबी आपूर्तिकर्ता में ले गया। मैंने अपने डिजाइन की उपयुक्त GERBER फाइलें अपलोड की हैं और मैंने कुछ पैरामीटर जैसे पीसीबी मोटाई रंग और मात्रा निर्धारित की है, और इस बार हम अपने पीसीबी के दिल के आकार के डिजाइन के अनुरूप लाल रंग का उपयोग करेंगे; तो कम से कम आपको केवल चार दिनों के बाद पीसीबी प्राप्त करने के लिए केवल 2 डॉलर का भुगतान करना होगा, इस बार मैंने जेएलसीपीसीबी के बारे में जो देखा है वह "आउट ऑफ चार्ज पीसीबी रंग" है, इसका मतलब है कि आप अपने द्वारा चुने गए किसी भी पीसीबी रंग के लिए केवल 2 अमरीकी डालर का भुगतान करेंगे।.

संबंधित डाउनलोड फ़ाइलें

जैसा कि आप ऊपर की तस्वीरों में देख सकते हैं कि पीसीबी बहुत अच्छी तरह से निर्मित है और मुझे वही पीसीबी डिजाइन मिला है जो हमने अपने मुख्य बोर्ड के लिए बनाया है और सोल्डरिंग चरणों के दौरान मेरा मार्गदर्शन करने के लिए सभी लेबल, लोगो हैं। यदि आप उसी सर्किट डिज़ाइन के लिए ऑर्डर देना चाहते हैं तो आप नीचे दिए गए डाउनलोड लिंक से इस सर्किट के लिए Gerber फ़ाइल भी डाउनलोड कर सकते हैं।

चरण 5: सामग्री

इलेक्ट्रॉनिक भागों को सोल्डर करना शुरू करने से पहले, आइए हमारी परियोजना के लिए घटकों की सूची की समीक्षा करें ताकि हमें इसकी आवश्यकता हो:

★☆★ आवश्यक घटक ★☆★

- पीसीबी जिसे हम JLCPCB- Arduino Uno से ऑर्डर करते हैं:

- 330Ohm रेसिस्टर्स:

- 16 मेगाहर्ट्ज क्वार्ट्ज ऑसीलेटर:

- हार्टपल्स सेंसर:

- बजर:

- OLED डिस्प्ले:

- आरजीबी एलईडी:

चरण 6: इलेक्ट्रॉनिक असेंबली

अब सब कुछ तैयार है तो चलिए अपने इलेक्ट्रॉनिक घटकों को पीसीबी में टांका लगाना शुरू करते हैं और ऐसा करने के लिए हमें एक सोल्डरिंग आयरन और एक सोल्डर कोर वायर और एसएमडी घटकों के लिए एक एसएमडी रीवर्क स्टेशन की आवश्यकता होती है।

सबसे पहले सुरक्षा

सोल्डरिंग आयरन

टांका लगाने वाले लोहे के तत्व को कभी न छुएं….400°C!

तारों को चिमटी या क्लैंप से गर्म करने के लिए पकड़ें।

उपयोग में न होने पर सोल्डरिंग आयरन को हमेशा उसके स्टैंड पर लौटा दें।

इसे कभी भी कार्यक्षेत्र पर न रखें।

यूनिट को बंद कर दें और उपयोग में न होने पर अनप्लग करें।

जैसा कि आप देख सकते हैं, इस पीसीबी का उपयोग करना बहुत ही उच्च गुणवत्ता वाले बनाने के कारण इतना आसान है और उन लेबलों को भूले बिना जो प्रत्येक घटक को सोल्डर करते समय आप लोगों का मार्गदर्शन करेंगे क्योंकि आप शीर्ष रेशम परत पर प्रत्येक घटक का एक लेबल पाएंगे जो इसके प्लेसमेंट को इंगित करता है। बोर्ड और इस तरह आप 100% सुनिश्चित होंगे कि आप कोई सोल्डरिंग गलती नहीं करेंगे। मैंने प्रत्येक घटक को उसके प्लेसमेंट में मिलाया है और आप अपने इलेक्ट्रॉनिक घटकों को मिलाप करने के लिए पीसीबी के दोनों किनारों का उपयोग कर सकते हैं।

चरण 7: सॉफ्टवेयर भाग और परीक्षण

अब हमें केवल सॉफ्टवेयर की आवश्यकता है, मैंने यह Arduino कोड आप लोगों के लिए बनाया है और आप इसे नीचे दिए गए लिंक से मुफ्त में प्राप्त कर सकते हैं, कोड बहुत अच्छी तरह से टिप्पणी की गई है ताकि आप इसे समझ सकें और इसे अपनी आवश्यकताओं के लिए समायोजित कर सकें, हमें अपने ATmega328 MCU में कोड अपलोड करने के लिए Arduino Uno बोर्ड की आवश्यकता है, फिर हम MCU लेते हैं और हम इसे बोर्ड पर इसके सॉकेट में रखते हैं।

डिवाइस को चालू करने के लिए हमें एक बाहरी 5v पावर एडॉप्टर की आवश्यकता है और यहां हम हैं, जैसा कि आप लोगों को देखते हैं कि डिवाइस प्रति मिनट बीट्स प्रदर्शित करता है और यह इस RGB LED को भूले बिना OLED डिस्प्ले पर प्लॉट किए गए हार्ट पल्स ग्राफ को प्रदर्शित करता है जो शरीर की स्थिति को इंगित करता है। बहुत।

यह प्रोजेक्ट बनाना इतना आसान है और विशेष रूप से OLED डिस्प्ले के साथ एक अद्भुत है जो बायोमेडिकल गैजेट्स बनाना शुरू करने के लिए आपका सबसे अच्छा विकल्प हो सकता है लेकिन फिर भी इसे और अधिक मक्खन बनाने के लिए प्रदर्शन करने के लिए कुछ अन्य सुधार, इसलिए मैं इंतजार कर रहा हूं इसे सुधारने के लिए आपके सुझावों के लिए।