Arduino Nano, MAX30100 और ब्लूटूथ HC06 का उपयोग करने वाला एक पल्स ऑक्सीमीटर डिवाइस: 5 कदम

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:22

हे लोगों, आज हम MAX30100 सेंसर का उपयोग करके गैर-आक्रामक तरीके से रक्त में ऑक्सीजन के स्तर और हृदय की धड़कन की दर को पढ़ने के लिए एक संवेदी उपकरण बनाने जा रहे हैं।

MAX30100 एक पल्स ऑक्सीमेट्री और हार्टरेट मॉनिटर सेंसर समाधान है। यह पल्स ऑक्सीमेट्री और हृदय गति संकेतों का पता लगाने के लिए दो एलईडी, एक फोटोडेटेक्टर, ऑप्टिमाइज्ड ऑप्टिक्स और कम शोर वाले एनालॉग सिग्नल प्रोसेसिंग को जोड़ती है। MAX30100 1.8V और 3.3V बिजली की आपूर्ति से संचालित होता है और इसे सॉफ्टवेयर के माध्यम से नगण्य स्टैंडबाय करंट के साथ संचालित किया जा सकता है, जिससे बिजली की आपूर्ति हर समय जुड़ी रहती है।

इस लेख के लिए, मैं Arduino Nano से जुड़े एक ब्लूटूथ मॉड्यूल HC-06 (एक गुलाम मोड में काम कर रहा) का उपयोग करने जा रहा हूं। इस तरह, हम डिवाइस से पढ़े गए डेटा को किसी अन्य डिवाइस या इंटरनेट पर भेज सकते हैं। प्रारंभिक प्रस्ताव में, डेटा के विज़ुअलाइज़ेशन पर विचार करने के लिए एक मोबाइल एप्लिकेशन विकसित किया गया था। हालांकि, इस लेख में इस मोबाइल एंड्रॉइड एप्लिकेशन को शामिल नहीं किया जाएगा।

आएँ शुरू करें!

चरण 1: आवश्यक सामग्री:

इस प्रयोग में प्रयुक्त सामग्री को नीचे देखा जा सकता है:

• अरुडिनो नैनो
• छोटा प्रोटोबार्ड
• तार और कूदने वालों का एक सेट
• ब्लूटूथ मॉड्यूल HC-06
• सेंसर MAX30100
• एलईडी
• दो प्रतिरोधक 4.7k ओम

चरण 2: MAX30100. को तार देना

सबसे पहले, हमें Arduino के साथ इसका उपयोग करने के लिए MAX30100 को तार करना होगा। इस चरण में ऊपर की योजनाबद्ध छवि दिखाएगी कि तारों को कैसे किया जाना चाहिए।

मूल रूप से, हमें सेंसर पर उपलब्ध पिन के साथ तारों को सॉड करना होगा। सोडा बनने के लिए जम्पर के मादा भाग को हटाना आवश्यक होगा। जम्पर के पुरुष भाग का उपयोग Arduino पर डॉक करने के लिए किया जाएगा।

MAX30100 में निम्नलिखित पिन हैं:

वीआईएन, एससीएल, एसडीए, आईएनटी, आईआरडी, आरडी, जीएनडी।

इस उद्देश्य के लिए, हम केवल VIN, SCL, SDA, INT और GND इनपुट का उपयोग करेंगे।

सुझाव: सोडा का प्रदर्शन करने के बाद, सोडा की रक्षा के लिए कुछ गर्म गोंद डालना अच्छा होता है (जैसा कि आप छवि में देख सकते हैं)।

चरण 3: ब्लूटूथ HC-06 मॉड्यूल को तार दें

इसके अलावा, हमें ब्लूटूथ HC06 मॉड्यूल के लिए भी ऐसा ही करने की आवश्यकता है।

ब्लूटूथ मॉड्यूल में प्राप्त सभी जानकारी सीरियल के माध्यम से Arduino (हमारे मामले में) को पास कर दी जाएगी।

मॉड्यूल रेंज ब्लूटूथ संचार मानक का अनुसरण करता है, जो लगभग 10 मीटर है। यह मॉड्यूल केवल स्लेव मोड में काम करता है, यानी यह अन्य उपकरणों को इससे कनेक्ट करने की अनुमति देता है, लेकिन खुद को अन्य ब्लूटूथ डिवाइस से कनेक्ट करने की अनुमति नहीं देता है।

मॉड्यूल में 4 पिन (Vcc, GND, RX e TX) हैं। RX और TX का उपयोग माइक्रोकंट्रोलर के साथ सीरियल तरीके से संचार की अनुमति देने के लिए किया जाता है।

निष्पादन के दौरान, बोर्ड पर USB के माध्यम से संचार या सीरियल के साथ ब्लूटूथ के लिए TX और RX आउटपुट (जो Arduino को पावर देने और कोड लोड करने के लिए उपयोग किया जाता है) का एक साथ उपयोग करके कुछ समस्याओं का पता लगाया गया था।

इस प्रकार, विकास के दौरान, सीरियल संचार का अनुकरण करने के लिए पिन A6 और A7 का अस्थायी रूप से उपयोग किया गया था। सॉफ़्टवेयर के माध्यम से सीरियल पोर्ट संचालन की अनुमति देने के लिए SoftwareSerial लाइब्रेरी का उपयोग किया गया था।

संदर्भ: ब्लूटूथ इमेज वायरिंग https://www.uugear.com/portfolio/bluetooth-communication-between-raspberry-pi-and-arduino से है

चरण 4: प्रोटोबार्ड पर ब्लूटूथ मॉड्यूल, एलईडी और Arduino के बाद डिवाइस संरचना को इकट्ठा करें।

अगला कदम सभी घटकों को प्रोटोबार्ड में डालना और उन्हें सही तरीके से जोड़ना है।

अब आप इसे अपनी इच्छानुसार कर सकते हैं। यदि आप Arduino Uno या किसी बड़े बोर्ड जैसे किसी अन्य माइक्रोकंट्रोलर का उपयोग करना चाहते हैं, तो बेझिझक ऐसा करें। मैंने एक छोटे का उपयोग किया है, क्योंकि मुझे एक कॉम्पैक्ट डिवाइस की आवश्यकता है जो माप को पूरा करने के लिए संभव हो और डेटा को किसी अन्य डिवाइस पर भी भेज सके।

पहला कदम: Arduino को व्हाइट बोर्ड में अटैच करना।

प्रोटोबार्ड के केंद्र में Arduino नैनो संलग्न करें।

दूसरा चरण: Arduino में ब्लूटूथ मॉड्यूल संलग्न करना।

बोर्ड के पीछे ब्लूटूथ मॉड्यूल कनेक्ट करें और Arduino में तार को निम्नानुसार कनेक्ट करें:

1. Arduino में ब्लूटूथ से TX1 पिन तक RX।
2. Arduino में ब्लूटूथ से RX0 पिन तक TX।
3. Arduino में ब्लूटूथ से GND (RX0 पिन के अलावा पिन) तक GND।
4. Arduino में ब्लूटूथ से 5V पिन तक Vcc।

तीसरा चरण: Arduino में MAX30100 सेंसर संलग्न करना।

1. Arduino में MAX30100 से 5V पिन तक VIN (जैसा कि हमारे पास ब्लूटूथ चरण में है)।
2. Arduino में MAX30100 से A5 पिन तक SCL पिन।
3. Arduino में SDA पिन MAX30100 से A4 पिन तक।
4. Arduino में MAX30100 से A2 पिन तक INT पिन।
5. Arduino में GND पिन MAX30100 से GND पिन तक (VIN और RST के बीच पिन)।
6. एक रोकनेवाला प्लग करें। उसी 5V पिन में एक पैर हमने ब्लूटूथ और दूसरे भाग को A4 पिन में जोड़ा।
7. दूसरा रोकनेवाला प्लग करें। एक पैर 5v पिन में भी जुड़ा हुआ है और दूसरा A5 पिन से जुड़ा है।

महत्वपूर्ण: MAX30100 को ठीक से काम करने के लिए, हमें उन प्रतिरोधों को क्रमशः A4 और A5 पिन तक खींचने की आवश्यकता है। अन्यथा, हम एक सेंसर की खराबी देख सकते हैं, जैसे कि मंद प्रकाश और अक्सर उसी का पूर्ण रूप से काम न करना।

चौथा चरण: हरे रंग को जोड़ने से यह पता चल जाता है कि सेंसर द्वारा हृदय गति कब मापी गई थी।

1. हरे रंग के एलईडी (या अन्य रंग जिसे आप पसंद कर सकते हैं) के सबसे छोटे पैर को GND पिन से प्लग करें (उसी तरह जैसे हमने ब्लूटूथ कनेक्ट किया था)।
2. दूसरे भाग को D2 पिन से कनेक्ट करें।

चरण 5: हमारे डिवाइस को इकट्ठा करना समाप्त करना।

इस बिंदु पर, हमारे पास पहले से ही हमारा उपकरण असेंबल है, लेकिन प्रोग्राम नहीं किया गया है। हमारे पास Arduino से जुड़ा ब्लूटूथ मॉड्यूल है, साथ ही MAX30100 सेंसर है, जो सभी डेटा माप करेगा और इसे ब्लूटूथ मॉड्यूल को भेजेगा, जो बदले में किसी अन्य डिवाइस को भेजेगा।

इस लेख का उद्देश्य डिवाइस की असेंबली को प्रदर्शित करना था। अगले कुछ लेखों में मैं कवर करूँगा कि Arduino IDE का उपयोग करके डिवाइस को कैसे प्रोग्राम किया जाए। आप इस छवि में देख सकते हैं कि डिवाइस कैसे काम करेगा, डेटा पढ़ने से लेकर आपके एंड्रॉइड डिवाइस पर देखने तक।

आपने अपना पल्स ऑक्सीमीटर डिवाइस मापन केवल एक कम लागत के साथ करना समाप्त कर दिया है। अगले लेख के लिए बने रहें!:डी