Perangkat Pulse Oximeter Menggunakan Arduino Nano, MAX30100 dan Bluetooth HC06.: 5 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:57

Hai teman-teman, hari ini kita akan membangun perangkat sensor untuk membaca tingkat Oksigen dalam darah dan detak jantung secara non invasif menggunakan sensor MAX30100.

MAX30100 adalah solusi sensor monitor denyut jantung dan Oksimetri Pulse. Ini menggabungkan dua LED, fotodetektor, optik yang dioptimalkan, dan pemrosesan sinyal analog dengan kebisingan rendah untuk mendeteksi oksimetri nadi dan sinyal detak jantung. MAX30100 beroperasi dari catu daya 1.8V dan 3.3V dan dapat dimatikan melalui perangkat lunak dengan arus siaga yang dapat diabaikan, memungkinkan catu daya untuk tetap terhubung setiap saat.

Untuk artikel ini, saya akan menggunakan modul Bluetooth HC-06 (beroperasi dalam mode slave) yang terkait dengan Arduino Nano. Dengan cara ini, kita dapat mengirim data yang dibaca dari perangkat ke perangkat lain atau ke Internet. Dalam proposal awal, aplikasi seluler dikembangkan untuk merenungkan visualisasi data. Namun, aplikasi Android seluler ini tidak akan dibahas dalam artikel ini.

Mari kita mulai!

Langkah 1: Bahan yang Diperlukan:

Bahan yang digunakan dalam percobaan ini dapat dilihat di bawah ini:

• Arduino Nano
• Protoboard kecil
• Kabel dan satu set jumper
• Modul Bluetooth HC-06
• Sensor MAX30100
• LED
• Dua resistor 4.7k Ohm

Langkah 2: Menghubungkan MAX30100

Pertama, kita perlu menghubungkan MAX30100 untuk menggunakannya dengan Arduino. Gambar skema di atas dalam langkah ini akan menunjukkan bagaimana pengkabelan harus dilakukan.

Pada dasarnya, kita perlu melumuri kabel dengan pin yang tersedia di sensor. Anda perlu melepas bagian wanita dari jumper untuk membuat soda. Bagian jantan dari Jumper akan digunakan untuk berlabuh di Arduino.

MAX30100 memiliki pin berikut:

VIN, SCL, SDA, INT, IRD, RD, GND.

Untuk tujuan ini, kita hanya akan menggunakan input VIN, SCL, SDA, INT dan GND.

Tips: Setelah melakukan soda, ada baiknya memasukkan lem panas untuk melindungi soda (seperti yang Anda lihat pada gambar).

Langkah 3: Hubungkan Modul Bluetooth HC-06

Selain itu, kita perlu melakukan hal yang sama untuk modul Bluetooth HC06.

Semua informasi yang diterima dalam modul Bluetooth akan diteruskan ke Arduino (dalam kasus kami) melalui serial.

Jangkauan modul mengikuti standar komunikasi bluetooth, yaitu sekitar 10 meter. Modul ini hanya berfungsi dalam mode budak, yaitu, memungkinkan perangkat lain untuk terhubung, tetapi tidak memungkinkan dirinya untuk terhubung ke perangkat bluetooth lain.

Modul ini memiliki 4 pin (Vcc, GND, RX e TX). RX dan TX digunakan untuk memungkinkan komunikasi dengan mikrokontroler secara serial.

Selama eksekusi, beberapa masalah terdeteksi dengan secara bersamaan menggunakan output TX dan RX untuk Bluetooth bersama dengan komunikasi atau serial melalui USB (yang digunakan untuk memberi daya pada Arduino dan memuat kode) di papan tulis.

Jadi, selama pengembangan, pin A6 dan A7 sementara digunakan untuk mensimulasikan komunikasi serial. Perpustakaan SoftwareSerial digunakan untuk memungkinkan operasi port serial melalui perangkat lunak.

Referensi: Kabel Gambar Bluetooth berasal dari

Langkah 4: Merakit Struktur Perangkat, Mengikuti Modul Bluetooth, LED dan Arduino di Protoboard

Langkah selanjutnya adalah meletakkan semua komponen di protoboard dan menghubungkannya dengan cara yang benar.

Anda dapat melakukannya sekarang sesuai keinginan. Jika Anda ingin menggunakan mikrokontroler lain seperti Arduino Uno atau papan yang lebih besar, jangan ragu untuk melakukannya. Saya telah menggunakan yang lebih kecil, karena saya perlu memiliki perangkat kompak yang memungkinkan untuk melakukan pengukuran dan juga mengirim data ke perangkat lain.

Langkah pertama: Memasang Arduino ke papan tulis.

Pasang Arduino Nano di tengah protoboard

Langkah kedua: Memasang modul Bluetooth di Arduino.

Hubungkan modul bluetooth di bagian belakang papan dan sambungkan juga kabel di Arduino sebagai berikut:

1. RX dari Bluetooth ke pin TX1 di Arduino.
2. TX dari Bluetooth ke pin RX0 di Arduino.
3. GND dari Bluetooth ke GND (pin selain pin RX0) di Arduino.
4. Vcc dari Bluetooth ke pin 5V di Arduino.

Langkah ketiga: Memasang sensor MAX30100 di Arduino.

1. VIN dari MAX30100 ke pin 5V di Arduino (sama seperti yang kita miliki di langkah Bluetooth).
2. Pin SCL dari MAX30100 ke pin A5 di Arduino.
3. Pin SDA dari MAX30100 ke pin A4 di Arduino.
4. Pin INT dari MAX30100 ke pin A2 di Arduino.
5. Pin GND dari MAX30100 ke pin GND di Arduino (pin antara VIN dan RST).
6. Pasang satu resistor. Satu kaki di pin 5V yang sama kami menghubungkan Bluetooth dan bagian lainnya di pin A4.
7. Pasang resistor kedua. Satu kaki di juga terhubung ke pin 5v dan yang lainnya terhubung ke pin A5.

Penting: Agar MAX30100 bekerja dengan baik, kita perlu menarik resistor tersebut masing-masing ke pin A4 dan A5. Jika tidak, kita dapat menyaksikan kerusakan sensor, seperti cahaya redup dan seringkali tidak berfungsi sama sekali.

Langkah keempat: Menambahkan led hijau untuk mengetahui dengan tepat kapan detak jantung diukur oleh sensor.

1. Colokkan kaki terkecil dari led hijau (atau warna lain yang Anda inginkan) ke pin GND (sama seperti kita menghubungkan Bluetooth).
2. Hubungkan bagian lainnya ke pin D2.

Langkah 5: Menyelesaikan Perakitan Perangkat Kami

Pada titik ini, kami sudah merakit perangkat kami, tetapi tidak diprogram. Kami memiliki modul bluetooth yang terhubung ke Arduino, serta sensor MAX30100, yang akan melakukan semua pengukuran data dan mengirimkannya ke modul Bluetooth, yang pada gilirannya akan dikirim ke perangkat lain.

Untuk artikel ini, tujuannya adalah untuk mendemonstrasikan perakitan perangkat. Dalam beberapa artikel berikutnya saya akan membahas cara memprogram perangkat menggunakan Arduino IDE. Anda dapat melihat pada gambar ini bagaimana perangkat akan bekerja, dari membaca data hingga melihat di perangkat Android Anda.

Anda telah selesai membuat alat ukur Pulse Oximeter sendiri hanya dengan biaya murah. Nantikan artikel selanjutnya!:D