مشروع:جهاز مراقبة الأوكسجين في الدم ومعدل ضربات القلب مع MAX30100 و Arduino

في هذا المشروع ، سنصنع جهازًا يمكنه قياس الأكسجين في الدم ومعدل ضربات القلب باستخدام مقياس التأكسج النبضي MAX30100 و Arduino. يُقاس تركيز الأكسجين في الدم الذي يُطلق عليه SpO2 بالنسبة المئوية ويقاس معدل ضربات القلب / النبض بوحدة BPM. يعد MAX30100 أحد حلول مستشعر قياس التأكسج ومراقبة معدل ضربات القلب. يمكنك أيضًا استخدام MAX30102 وهو إصدار مطور من MAX30100.

 

 

مكونات المشروع

مخطط الدائرة والتوصيلات

فيما يلي مخطط الدائرة والاتصال لربط مقياس التأكسج النبضي MAX30100 مع Arduino جنبًا إلى جنب مع وحدة HC-05 Bluetooth وشاشة OLED.

كود اردوينو

 // Tech-hme.com  
#include <Wire.h>
#include "MAX30100_PulseOximeter.h"
 
#include "Wire.h"
#include "Adafruit_GFX.h"
#include "OakOLED.h"
#define REPORTING_PERIOD_MS 1000
OakOLED oled;
 
PulseOximeter pox;
 
uint32_t tsLastReport = 0;
 
const unsigned char bitmap [] PROGMEM=
{
0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x01, 0x80, 0x18, 0x00, 0x0f, 0xe0, 0x7f, 0x00, 0x3f, 0xf9, 0xff, 0xc0,
0x7f, 0xf9, 0xff, 0xc0, 0x7f, 0xff, 0xff, 0xe0, 0x7f, 0xff, 0xff, 0xe0, 0xff, 0xff, 0xff, 0xf0,
0xff, 0xf7, 0xff, 0xf0, 0xff, 0xe7, 0xff, 0xf0, 0xff, 0xe7, 0xff, 0xf0, 0x7f, 0xdb, 0xff, 0xe0,
0x7f, 0x9b, 0xff, 0xe0, 0x00, 0x3b, 0xc0, 0x00, 0x3f, 0xf9, 0x9f, 0xc0, 0x3f, 0xfd, 0xbf, 0xc0,
0x1f, 0xfd, 0xbf, 0x80, 0x0f, 0xfd, 0x7f, 0x00, 0x07, 0xfe, 0x7e, 0x00, 0x03, 0xfe, 0xfc, 0x00,
0x01, 0xff, 0xf8, 0x00, 0x00, 0xff, 0xf0, 0x00, 0x00, 0x7f, 0xe0, 0x00, 0x00, 0x3f, 0xc0, 0x00,
0x00, 0x0f, 0x00, 0x00, 0x00, 0x06, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00
};
 
void onBeatDetected()
{
Serial.println("Beat!");
oled.drawBitmap( 60, 20, bitmap, 28, 28, 1);
oled.display();
}
 
void setup()
{
Serial.begin(9600);
 
oled.begin();
oled.clearDisplay();
oled.setTextSize(1);
oled.setTextColor(1);
oled.setCursor(0, 0);
 
oled.println("Initializing pulse oximeter..");
oled.display();
Serial.print("Initializing pulse oximeter..");
 
if (!pox.begin()) {
Serial.println("FAILED");
oled.clearDisplay();
oled.setTextSize(1);
oled.setTextColor(1);
oled.setCursor(0, 0);
oled.println("FAILED");
oled.display();
for(;;);
} else {
oled.clearDisplay();
oled.setTextSize(1);
oled.setTextColor(1);
oled.setCursor(0, 0);
oled.println("SUCCESS");
oled.display();
Serial.println("SUCCESS");
}
pox.setOnBeatDetectedCallback(onBeatDetected);
}
 
void loop()
{
pox.update();
 
if (millis() - tsLastReport > REPORTING_PERIOD_MS) {
Serial.print("Heart BPM:");
Serial.print(pox.getHeartRate());
Serial.print("-----");
Serial.print("Oxygen Percent:");
Serial.print(pox.getSpO2());
Serial.println("\n");
oled.clearDisplay();
oled.setTextSize(1);
oled.setTextColor(1);
oled.setCursor(0,16);
oled.println(pox.getHeartRate());
 
oled.setTextSize(1);
oled.setTextColor(1);
oled.setCursor(0, 0);
oled.println("Heart BPM");
 
oled.setTextSize(1);
oled.setTextColor(1);
oled.setCursor(0, 30);
oled.println("Spo2");
 
oled.setTextSize(1);
oled.setTextColor(1);
oled.setCursor(0,45);
oled.println(pox.getSpO2());
oled.display();
tsLastReport = millis();
}
}

عمل المشروع

تم اختبار المشروع على كل من اللوح وكذلك على لوح تجميع ثنائي الفينيل متعدد الكلور. في البداية ، عندما لا يتم وضع إصبع فوق MAX30100 ، فإن قيمة SPO2 و BPM كلاهما صفر. عند وضع الإصبع ، تبدأ قيم BPM و SPO2 في الظهور. لكن القيمة المعروضة غير صحيحة في البداية ، ثم بعد بضع ثوانٍ ، تبدأ شاشة OLED في إظهار القيمة الصحيحة.

فيما يلي عرض عملي للجهاز يعمل عند تجميعه على لوح التجارب