Detak Jantung Arduino Dengan Tampilan & Suara EKG: 7 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:55

Hai teman-teman! Saya harap Anda sudah menikmati instruksi saya sebelumnya "Arduino LIXIE Clock" dan Anda siap untuk yang baru, seperti biasa saya membuat tutorial ini untuk memandu Anda langkah demi langkah saat membuat proyek elektronik berbiaya rendah super menakjubkan ini yang merupakan "Arduino Perangkat denyut jantung".

Selama pembuatan proyek ini, kami mencoba untuk memastikan bahwa instruksi ini akan menjadi panduan terbaik bagi Anda untuk membantu Anda jika Anda ingin membuat EKG Anda sendiri, jadi kami berharap instruksi ini berisi dokumen-dokumen yang diperlukan.

Proyek ini sangat berguna untuk dibuat khusus setelah mendapatkan PCB khusus yang kami pesan dari JLCPCB untuk meningkatkan tampilan perangkat elektronik kami dan juga ada cukup dokumen dan kode dalam panduan ini untuk memungkinkan Anda membuat tampilan pulsa Arduino Heart Anda dengan mudah. Kami telah membuat proyek ini hanya dalam 3 hari saja, hanya dua hari untuk mendapatkan semua bagian yang dibutuhkan dan menyelesaikan pembuatan perangkat keras dan perakitan, kemudian kami telah menyiapkan kode yang sesuai dengan proyek kami dan memulai pengujian dan penyesuaian.

Apa yang akan Anda pelajari dari instruksi ini:

1. Membuat pemilihan perangkat keras yang tepat untuk proyek Anda tergantung pada fungsinya.
2. Memahami teknologi sensor denyut jantung.
3. Siapkan diagram rangkaian untuk menghubungkan semua komponen yang dipilih.
4. Pasang semua bagian proyek (kotak perangkat dan rakitan elektronik)..
5. Mulai perangkat denyut jantung Anda sendiri.

Langkah 1: Cara Kerja Sensor Denyut Jantung

Seperti yang didefinisikan di Wikipedia "Elektrokardiografi adalah proses menghasilkan elektrokardiogram (EKG atau EKG[a]), rekaman – grafik tegangan versus waktu – aktivitas listrik jantung[4] menggunakan elektroda yang ditempatkan pada kulit. Ini elektroda mendeteksi perubahan listrik kecil yang merupakan konsekuensi dari depolarisasi otot jantung diikuti oleh repolarisasi selama setiap siklus jantung (detak jantung).

Dalam kasus kami, kami tidak menggunakan elektroda tetapi sensor IR, sensor denyut jantung adalah sensor biomedis yang

berarti menggunakan beberapa variabel biologis dan fisiologis untuk menunjukkan status tubuh.

Berbicara tentang variabel, sensor kami memiliki output analog yang berubah dari 0V ke 5V dan output ini menunjukkan berapa banyak aliran/tekanan darah yang akan dipompa jantung, tetapi bagaimana sensor ini mengukur perubahan aliran darah ini!

Sensor menggunakan sinyal Infra-Red dari IR-Diode yang diproyeksikan ke kulit Anda. Tepat di bawah kulit Anda ada kapiler yang membawa darah. Setiap kali jantung Anda memompa, ada sedikit peningkatan aliran/tekanan darah. Ini membuat kapiler sedikit membengkak, dan saat itu kapiler yang sedikit lebih terisi ini memantulkan lebih banyak infra merah. Infra-detektor pada perangkat merasakan tingkat IR yang dipantulkan berbeda dan memperkuat sinyal yang diukur dan mengubahnya menjadi sinyal tegangan yang dapat ditafsirkan yang dapat dikirim ke mikrokontroler apa pun seperti Arduino MCU.

Langkah 2: CAD dan Bagian Perangkat Keras

Dimulai dengan bagian kotak yang dicetak 3D, saya membuat desain di atas menggunakan perangkat lunak solidworks dan Anda bisa mendapatkan file STL dari tautan unduhan, desain ini 100% direkomendasikan untuk membantu Anda membuat perangkat karena sesuai dengan penempatan yang tepat untuk sensor dan layar OLED.

Setelah mempersiapkan desain, saya telah membuat bagian-bagian saya diproduksi dengan sangat baik dan siap untuk beraksi. dan seperti yang Anda lihat di foto terakhir kami menyiapkan penempatan konektor Power di sisi kotak.

Langkah 3: Diagram Sirkuit

Pindah ke elektronik, saya telah membuat diagram sirkuit ini yang mencakup semua bagian yang diperlukan yang diperlukan untuk proyek ini. Saya menghubungkan sensor denyut jantung ke MCU ATMega328P saya dan saya menampilkan sinyal tegangan yang diterima dari sensor melalui layar OLED, plot akan menunjukkan evolusi sinyal tegangan pada waktu dan saya juga menggunakan bel untuk menandai setiap detak jantung, LED RGB juga digunakan dalam proyek ini untuk menunjukkan status BPM sehingga ketika BPM terlalu rendah "kurang dari 60 BOM" LED berubah menjadi Kuning, ketika BPM OK LED berubah menjadi hijau dan ketika BPM terlalu tinggi LED berubah menjadi merah.

Langkah 4: Pembuatan PCB

Tentang JLCPCB

JLCPCB (Shenzhen JIALICHUANG Electronic Technology Development Co., Ltd.), adalah perusahaan prototipe PCB terbesar di Cina dan produsen teknologi tinggi yang mengkhususkan diri dalam prototipe PCB cepat dan produksi PCB batch kecil. Dengan pengalaman lebih dari 10 tahun di bidang manufaktur PCB, JLCPCB memiliki lebih dari 200.000 pelanggan di dalam dan luar negeri, dengan lebih dari 8.000 pesanan online pembuatan prototipe PCB dan produksi PCB dalam jumlah kecil per hari. Kapasitas produksi tahunan adalah 200, 000 sq.m. untuk berbagai PCB 1-layer, 2-layer atau multi-layer. JLC adalah produsen PCB profesional yang menampilkan skala besar, peralatan sumur, manajemen yang ketat, dan kualitas unggul.

Berbicara elektronik

Setelah membuat diagram rangkaian saya mengubahnya menjadi desain PCB yang disesuaikan dan yang saya butuhkan sekarang adalah memproduksi PCB saya, yang pasti saya pindah ke JLCPCB pemasok PCB terbaik untuk mendapatkan layanan pembuatan PCB terbaik, setelah beberapa klik sederhana saya telah mengunggah file GERBER yang sesuai dengan desain saya dan saya mengatur beberapa parameter seperti warna dan kuantitas ketebalan PCB, dan kali ini kami akan menggunakan warna merah agar sesuai dengan desain bentuk hati PCB kami; maka setidaknya Anda perlu membayar hanya 2 Dolar untuk mendapatkan PCB setelah empat hari saja, apa yang saya perhatikan tentang JLCPCB kali ini adalah "warna PCB gratis" artinya Anda hanya akan membayar 2 USD untuk setiap warna PCB yang Anda pilih.

File unduhan terkait

Seperti yang Anda lihat pada gambar di atas, PCB dibuat dengan sangat baik dan saya memiliki desain PCB yang sama dengan yang kami buat untuk papan utama kami dan semua label, logo ada untuk memandu saya selama langkah penyolderan. Anda juga dapat mengunduh file Gerber untuk sirkuit ini dari tautan unduhan di bawah ini jika Anda ingin memesan desain sirkuit yang sama.

Langkah 5: Bahan

Sebelum mulai menyolder komponen elektronik, mari kita tinjau daftar komponen untuk proyek kita sehingga kita membutuhkan:

Komponen yang diperlukan

- PCB yang kami pesan dari JLCPCB- Arduino Uno:

- Resistor 330Ohm:

- Osilator kuarsa 16 MHz:

- Sensor detak jantung:

- Buzzer:

- Tampilan OLED:

- LED RGB:

Langkah 6: Perakitan Elektronik

Sekarang semuanya sudah siap jadi mari kita mulai menyolder komponen elektronik kita ke PCB dan untuk melakukannya kita memerlukan besi solder dan kabel inti solder dan stasiun pengerjaan ulang SMD untuk komponen SMD.

Keselamatan pertama

Solder Besi

Jangan pernah menyentuh elemen besi solder….400 °C!

Pegang kabel yang akan dipanaskan dengan pinset atau klem.

Selalu kembalikan besi solder ke tempatnya saat tidak digunakan.

Jangan pernah meletakkannya di meja kerja.

Matikan unit dan cabut steker saat tidak digunakan.

Seperti yang Anda lihat, menggunakan PCB ini sangat mudah karena pembuatannya yang sangat berkualitas dan tanpa melupakan label yang akan memandu Anda saat menyolder setiap komponen karena Anda akan menemukan di lapisan sutra atas label setiap komponen yang menunjukkan penempatannya di papan dan cara ini Anda akan 100% yakin bahwa Anda tidak akan membuat kesalahan penyolderan. Saya telah menyolder setiap komponen ke penempatannya dan Anda dapat menggunakan kedua sisi PCB untuk menyolder komponen elektronik Anda.

Langkah 7: Bagian & Uji Perangkat Lunak

Yang kita butuhkan sekarang adalah perangkat lunaknya, saya telah membuat kode Arduino ini untuk kalian dan Anda dapat memilikinya secara gratis dari tautan di bawah, kode tersebut dikomentari dengan sangat baik sehingga Anda dapat memahaminya dan menyesuaikannya dengan kebutuhan Anda sendiri, kita membutuhkan board arduino uno untuk mengupload code tersebut ke ATmega328 MCU kita kemudian kita ambil MCU tersebut dan kita tempatkan pada socketnya pada board tersebut.

Kami membutuhkan adaptor daya 5v eksternal untuk menghidupkan perangkat dan inilah kami, seperti yang Anda lihat, perangkat menampilkan Detak per menit dan ini menampilkan grafik denyut jantung yang diplot pada layar OLED tanpa melupakan LED RGB ini yang menunjukkan status tubuh juga.

Proyek ini sangat mudah dibuat dan luar biasa khususnya dengan Layar OLED yang bisa menjadi pilihan terbaik Anda untuk memulai pembuatan gadget biomedis tetapi masih ada beberapa perbaikan lain yang harus dilakukan untuk membuatnya lebih banyak mentega, itu sebabnya saya akan menunggu atas saran Anda untuk memperbaikinya.