Arduino Pulse Oksimetre: 35 Adım (Resimli)

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:17

Nabız oksimetreleri, hastane ayarları için standart cihazlardır. Oksijenli ve oksijeni giderilmiş hemoglobinin nispi absorbanslarını kullanan bu cihazlar, bir hastanın oksijen taşıyan kanının yüzdesini belirler (sağlıklı bir aralık %94-98'dir). Kan oksijenasyonundaki ani bir düşüş, acilen ele alınması gereken kritik bir tıbbi soruna işaret ettiğinden, bu rakam klinik bir ortamda hayat kurtarıcı olabilir.

Bu projede, çevrimiçi/yerel bir donanım mağazasında kolayca bulunabilen parçaları kullanarak bir nabız oksimetresi oluşturmaya çalışıyoruz. Nihai ürün, bir kişinin kan oksijenlenmesini zaman içinde yalnızca x $ karşılığında izlemesi için yeterli bilgi sağlayabilen bir araçtır. Orijinal plan, cihazı tamamen giyilebilir hale getirmekti, ancak kontrolümüz dışındaki faktörler nedeniyle bu, zaman ölçeğimizde mümkün değildi. Birkaç bileşen ve biraz daha zaman verildiğinde, bu proje tamamen giyilebilir hale gelebilir ve kablosuz olarak harici bir cihazla iletişim kurabilir.

Gereçler

Temel Parçalar Listesi - Muhtemelen satın almanız gereken şeyler (Her bileşenden, özellikle yüzeye monte parçalardan birkaç yedek bulundurmanızı öneririz)

Arduino Nano * 1,99 ABD doları (Banggood.com)

Çift LED - 1,37 Dolar (Mouser.com)

Fotodiyot - 1,67 $ (Mouser.com)

150 Ohm Direnç - 0.12 $ (Mouser.com)

180 Ohm Direnç - 0.12 $ (Mouser.com)

10 kOhm Direnç - 0,10 Dolar (Mouser.com)

100 kOhm Direnç - 0,12 USD (Mouser.com)

47 nF Kapasitör - 0.16 $ (Mouser.com)

*(Nano'muz şu anda Çin'de sıkıştı, bu yüzden bir Uno kullandık, ancak ikisi de çalışacak)

Toplam Maliyet: 5,55 Dolar (Ama… ortalıkta bir sürü şey vardı ve birkaç yedek parça da satın aldık)

İkincil Parça Listesi - Bizim için ortalıkta dolaşan, ancak satın almanız gerekebilecek şeyler

Bakır Kaplı Levha - Oldukça ucuz (Örnek). Bunun yerine bir PCB yapabilir ve sipariş edebilirsiniz.

PVC - En az bir inç çapında bir şey. Daha ince tür harika çalışıyor.

Teller - Breadboard için bazı jumper kabloları ve oksimetreyi tahtaya bağlamak için daha uzun olanlar dahil. 20. adımda buna çözümümü gösteriyorum.

Dişi Pin Başlığı - Bunlar isteğe bağlıdır, sadece kabloları panolara lehimlemek istiyorsanız, gayet iyi çalışacaktır.

Köpük - Oldukça spesifik olan L200 kullandım. Gerçekten rahat olacağını düşündüğünüz her şeyi kullanabilirsiniz. Eski fare altlıkları bunun için harika!

LED'ler ve Dirençler - Satın almanız gerekiyorsa oldukça ucuz. 220Ω dirençler kullandık ve etrafta birkaç renk vardı.

Önerilen Araçlar ve Ekipmanlar

Isı tabancası

İnce Uçlu Havya

Yönlendirme ve Kesme Uçlu Dremel Aleti (Bir maket bıçağıyla yapabilirsiniz, ancak bu kadar çabuk değil)

Pense, Tel kesiciler, Tel Sıyırıcılar vb.

Adım 1: Hazırlık: Beer-Lambert Yasası

Bir nabız oksimetresinin nasıl oluşturulacağını anlamak için öncelikle çalışmasının arkasındaki teoriyi anlamak gerekir. Kullanılan temel matematiksel denklem Beer-Lambert Yasası olarak bilinir.

Beer-Lambert yasası, bir çözeltideki bir maddenin konsantrasyonu ile söz konusu çözeltiden geçen ışığın geçirgenliği (veya absorbansı) arasındaki ilişkiyi tanımlayan iyi kullanılan bir denklemdir. Pratik anlamda, yasa, bir çözeltide giderek daha fazla miktarda ışığın giderek daha büyük parçacıklar tarafından engellendiğini söylüyor. Kanun ve bileşenleri aşağıda açıklanmıştır.

Absorbans = log10(Io/I) = εbc

Burada:Io = Gelen ışık (eklenen numuneden önce)I = Gelen ışık (eklenen numuneden sonra)ε = Molar absorpsiyon katsayısı (dalga boyu ve maddenin fonksiyonu)b = Işığın yol uzunluğuc = Numunedeki maddenin konsantrasyonu

Bira Yasasını kullanarak konsantrasyonları ölçerken, örneğin en çok emdiği ışığın dalga boyunu seçmek uygundur. Oksijenli hemoglobin için en iyi dalga boyu yaklaşık 660nm'dir (kırmızı). Oksijeni giderilmiş hemoglobin için en iyi dalga boyu yaklaşık 940nm'dir (Kızılötesi). Her iki dalga boyundaki LED'ler kullanılarak, ölçülen kan için bir %O2 bulmak için her birinin bağıl konsantrasyonu hesaplanabilir.

Adım 2: Hazırlık: Nabız Oksimetresi

Cihazımız 660nm ve 940nm dalga boyları için çift LED (aynı çip üzerinde iki LED) kullanır. Bunlar dönüşümlü olarak açılır/kapanır ve Arduino, parmağın karşı tarafındaki dedektörden gelen sonucu LED'lerden kaydeder. Her iki LED için de dedektör sinyali, hastanın kalp atışıyla aynı anda titreşir. Böylece sinyal iki kısma ayrılabilir: bir DC kısmı (kan dışında her şeyin belirtilen dalga boyundaki absorbansı temsil eder) ve bir AC kısmı (kanın belirtilen dalga boyundaki absorbansı temsil eder). Beer-Lambert bölümünde belirtildiği gibi, Absorbans bu değerlerin her ikisi ile ilişkilidir (log10[Io/I]).

%O2 şu şekilde tanımlanır: Oksijenli Hemoglobin / Toplam Hemoglobin

Konsantrasyon için çözülen Beer Lambert Denklemlerinde ikame yapıldığında, sonuç çok karmaşık bir kesirdir. Bu birkaç yolla basitleştirilebilir.

1. Her iki LED için yol uzunluğu (b) aynıdır ve denklemden çıkmasına neden olur
2. Bir ara oran (R) kullanılır. R = (AC640nm/DC640nm)/(AC940nm/DC940nm)
3. Molar Absorpsiyon katsayıları sabittir. Bölündüklerinde, genel bir uyum faktörü sabiti ile değiştirilebilirler. Bu, doğrulukta hafif bir kayba neden olur, ancak bu cihazlar için oldukça standart görünmektedir.

Adım 3: Hazırlık: Arduino

Bu proje için gerekli olan Arduino Nano, bir dizi önceden programlanmış talimatı sürekli olarak çalıştıran bir cihaz sınıfı olan bir mikroişlemci olarak bilinir. Mikroişlemciler, cihaza girişleri okuyabilir, gerekli matematik işlemlerini yapabilir ve çıkış pinlerine bir sinyal yazabilir. Bu, matematik ve/veya mantık gerektiren herhangi bir küçük ölçekli proje için inanılmaz derecede faydalıdır.

4. Adım: Hazırlık: GitHub

GitHub, bir proje için eskiz koleksiyonları için depolar veya alanlar barındıran bir web sitesidir. Bizimki şu anda https://github.com/ThatGuy10000/arduino-pulse-oximeter adresinde saklanmaktadır. Bu, birkaç şey yapmamızı sağlar.

1. Kodu kendiniz indirebilir ve kişisel Arduino'nuzda çalıştırabilirsiniz.
2. Buradaki bağlantıyı değiştirmeden kodu herhangi bir noktada güncelleyebiliriz. Hatalar bulursak veya farklı şekilde matematik yapmaya karar verirsek, hemen buradan erişilebilecek bir güncelleme yayınlayacağız.
3. Kodu kendiniz düzenleyebilirsiniz. Bu, anında bir güncellemeye neden olmaz, ancak değişikliklerinizi ana koda dahil etmek isteyip istemediğimi soran bir "çekme isteği" oluşturabilirsiniz. Bu değişiklikleri kabul edebilir veya veto edebilirim.

GitHub veya nasıl çalıştığıyla ilgili sorularınız için GitHub'ın kendisi tarafından yayınlanan bu eğiticiye bakın.

Adım 5: Güvenlikle İlgili Hususlar

Bir cihaz olarak, bu olabildiğince güvenlidir. Çok az akım var ve 5V üzerinde hiçbir şey çalışmıyor. Aslında devre sizden daha çok korkmalı.

Yine de inşaat sürecinde akılda tutulması gereken bazı önemli şeyler var.

• Bıçak güvenliği sağlanmalıdır, ancak bazı parçaların çok organik bir şekli vardır, bu da onları parmaklarınızın olmaması gereken bir yerde tutmayı cazip hale getirebilir. Sadece dikkatli ol.
• Bir havya, ısı tabancası veya bir dremel aletiniz varsa, bunları nasıl doğru kullanacağınızı bilmeniz gerektiğini düşünüyorum. Ne olursa olsun gerekli önlemleri alın. Hayal kırıklıkları üzerinden çalışmayın. Bir mola verin, kafanızı boşaltın ve daha kararlı olduğunuzda geri dönün. (Havya, ısı tabancası ve dremel aletleri için güvenlik bilgileri bağlantılarda bulunabilir)
• Bir devre tahtası üzerinde herhangi bir devreyi test ederken veya bir şeyleri hareket ettirirken, her şeyi kapatmak en iyisidir. Canlı güçle hiçbir şeyi test etmeye gerçekten gerek yoktur, bu nedenle kısa devre yapma ve Arduino'ya veya diğer bileşenlere potansiyel olarak zarar verme riskine girmeyin.
• Elektronik bileşenleri su içinde ve çevresinde kullanırken dikkatli olun. Islak cilt, kuru cilde göre önemli ölçüde daha düşük bir dirence sahiptir ve bu da güvenli seviyeleri aşan akımlara neden olabilir. Ayrıca, kart bileşenlerindeki elektrik kısa devreleri, bileşenlerde önemli hasara neden olabilir. Elektrikli ekipmanı sıvıların yakınında çalıştırmayın.

UYARI: Lütfen bunu gerçek bir tıbbi cihaz olarak kullanmaya çalışmayın. Bu cihaz bir konsept kanıtıdır, ancak potansiyel olarak hasta bireylerin bakımında kullanılması gereken kusursuz bir cihaz DEĞİLDİR. Satın alabileceğiniz çok daha yüksek düzeyde doğruluk sağlayan birçok ucuz alternatif var.

6. Adım: İpuçları ve Püf Noktaları

Proje geliştikçe, öğrenilen bir dizi ders vardı. İşte birkaç tavsiye:

1. Devre kartlarını yaparken, izler arasında daha fazla ayrım arkadaşlarınız olur. Güvenli tarafta olmak daha iyidir. Daha da iyisi, Oshpark gibi bir hizmetten, bunun gibi küçük panoları makul bir fiyata yapacak bir PCB sipariş etmek.
2. Benzer bir notta, devre kartlarına kapatmadan önce güç vermeye karar verip vermediğinize dikkat edin. Fotodiyot özellikle hassastır ve ona ulaştığınızda kırılması eğlenceli değildir. Bileşenleri güç olmadan test etmek ve ortaya çıkacağına inanmak daha iyidir. Diyot ve süreklilik ayarları sizin arkadaşlarınızdır.
3. Her şeyi inşa ettikten sonra, oldukça kesik ve kuru, ancak en yaygın hatalardan biri LED'lerin devre kartının yanlış bağlanmasıydı. Verileriniz garipse, bağlantıyı kontrol edin ve potansiyel olarak LED bağlantılarından birini bir kerede Arduino'ya bağlamayı deneyin. Bazen işler bu şekilde daha net hale gelir.
4. Ledlerde hala sorun yaşıyorsanız girişlerine 5V güç bağlayabilirsiniz. Kırmızı oldukça parlak olacak, ancak kızılötesi görünmez. Üzerinde bir telefon kameranız varsa, ona bakabilirsiniz ve kızılötesi ışığı göreceksiniz. Telefonun kamera sensörü bunu görünür ışık olarak gösteriyor ve bu gerçekten çok kullanışlı!
5. Çok fazla gürültü alıyorsanız, fotodiyot kartının duvardan 60 Hz'lik kötü gücü taşıyan herhangi bir şeyden uzakta olup olmadığını kontrol edin. Yüksek değerli direnç, ek gürültü için bir mıknatıstır, bu yüzden dikkatli olun.
6. SpO2'yi hesaplamak için matematik biraz zor. Sağlanan kodu izleyin, ancak hesaplamaların kendi cihazınıza uymasını sağlamak için "fitFactor" değişkenini düzenlediğinizden emin olun. Bu deneme yanılma gerektirir.

Adım 7: Devre Kartlarının Oluşturulması

Tasarıma giren iki devre kartını yaparak başlayacağız. Bunları elle yapmak için iki taraflı bakır kaplı bir tahta ve Dremel aleti kullandım, bu mükemmel değildi ama işe yaradı. Kaynaklarınız varsa, bir şematik çizmenizi ve bunu bir makine ile frezelemenizi şiddetle tavsiye ederim, ancak onsuz da yapılabilir.

Adım 8: Pano 1 - Fotodedektör

İşte ilk panoya koyduğum devre, eksi kapasitör. Düşük bir profil tutmak en iyisidir, çünkü bu, oksimetrenin içinde parmağınızın etrafında dolaşacaktır. Fotodedektör, bu durumda, bir fotodiyottur, yani elektriksel olarak bir diyota benzer, ancak ışık seviyesine göre bizim için akım üretecektir.

Adım 9: Tahtanın Frezelenmesi

Önerilen ayak izinin ölçekli bir modelini yazdırıp keserek başlamaya karar verdim. Sadece kesimime göz kulak olduğum için, fotodetektörü paketinden çıkarmadan önce bu iyi bir referans oldu. Bu, fotodedektör için satıcının görüşünde mevcuttur.

Adım 10: Detaya İnme

Bu, küçük bir dremel freze ucu ve maket bıçağıyla kestiğim PCB için kullandığım tasarım. Bu panonun ilk yapımım birkaç nedenden dolayı hatalı çıktı. İkinci yapım için öğrendiğim dersler, minimumdan daha fazlasını kesmek ve yukarıdaki resimde siyah bir çizgi çizdiğim yeri kesmekti. Çip üzerinde bağlı olmayan bir pim vardır, kendi pedini alması gerekir, çünkü başka hiçbir şeye bağlanmaz, ancak yine de çipi tahtaya tutmaya yardımcı olur. Direnci yanına yerleştirerek ve deliklere göz küresi yaparak yaptığım direnç için delikler de ekledim.

Adım 11: Bileşenleri Yerleştirme

Bu kısım biraz zor. Fotodedektörün yönünü burada beyaz olarak işaretledim. Çip üzerindeki her bir pimin altına küçük bir parça lehim koydum, devre kartına biraz lehim koydum ve ardından lehimi tahtada ısıtırken çipi yerinde tuttum. Çok fazla ısıtmak istemezsiniz, ancak karttaki lehim sıvıysa, üzerinde yeterli lehim varsa çip ile oldukça hızlı bir şekilde bağlanması gerekir. Ayrıca 100kΩ direncini kartın aynı tarafına 3 pinli bir başlık lehimlemelisiniz.

Adım 12: Temizleme ve Kontrol Etme

Ardından, kartın arka tarafındaki direnç uçlarının etrafındaki bakırı kesmek için dremel aletini kullanın (direnci kısa devre yapmasını önlemek için). Daha sonra, lehimleme sürecinde hiçbir izde kısa devre olmadığını kontrol etmek için süreklilik modunda bir multimetre kullanın. Son bir kontrol olarak, panoya tam olarak takıldığından emin olmak için multimetrenin diyot ölçümünü (bu sizin için yeni bir teknolojiyse Öğretici) fotodiyot boyunca kullanın.

Adım 13: Pano 2 - LED'ler

İşte ikinci tahtanın şeması. Bu biraz daha zor, ama neyse ki sonuncusunu yapmaktan ısındık.

Adım 14: Redux'u Delme

Pek sevmediğim birkaç denemeden sonra, öncekiyle aynı dremel yönlendirme ucunu kullanarak deldiğim bu modele karar verdim. Bu görüntüden anlamak zor, ancak kartın iki parçası arasında diğer taraftan (devrede toprak) bir bağlantı var. Bu kesimin en önemli kısmı LED çipinin oturacağı kavşaktır. Bu artı işareti modelinin oldukça küçük olması gerekiyor çünkü LED çipindeki bağlantılar birbirine oldukça yakın.

Adım 15: Vias Lehimleme

LED çipinin iki zıt köşesinin birbirine bağlanması gerektiğinden, bunları bağlamak için kartın arka tarafını kullanmamız gerekir. Kartın bir tarafını diğerine elektriksel olarak bağladığımızda buna "yoluyla" denir. Kart üzerinde viyalar yapmak için yukarıda işaretlediğim iki alana bir delik açtım. Buradan bir önceki kartta bulunan direncin uçlarını deliğe yerleştirip her iki tarafını da lehimledim. Elimden geldiğince fazla kabloyu kestim ve bu iki alan arasında sıfıra yakın direnç olduğunu görmek için süreklilik kontrolü yaptım. Son panodan farklı olarak, bu geçişlerin arka tarafta ana hatlarıyla belirtilmesi gerekmeyecek çünkü biz onların bağlanmasını istiyoruz.

Adım 16: LED Çipini Lehimleme

LED çipini lehimlemek için, fotodiyot ile aynı prosedürü takip edin, her pime ve yüzeye de lehim ekleyin. Parçanın oryantasyonunu doğru yapmak zordur ve rulmanlarınızı almak için veri sayfasını takip etmenizi öneririm. Çipin alt tarafında, "birinci pim" biraz farklı bir ped içerir ve sayıların geri kalanı çipin etrafında devam eder. Hangi sayıların hangi noktalara eklendiğini işaretledim. Lehimledikten sonra, her iki tarafın da düzgün şekilde takıldığını görmek için multimetredeki diyot test ayarını tekrar kullanmalısınız. Bu size hangi LED'in kırmızı olduğunu da gösterecektir, çünkü multimetre bağlandığında biraz yanacaktır.

Adım 17: Bileşenlerin Geri Kalanı

Ardından, dirençler ve 3 pimli başlık üzerinde lehimleyin. Bir önceki adımda LED çipini 180° çevirdiyseniz, aslında devam edebilirsiniz. Dirençleri taktığınızda, 150Ω direncin kırmızı tarafta ve diğer tarafta 180Ω olduğundan emin olun.

Adım 18: Bitirme ve Kontrol Etme

Arka tarafta, geçişlerle kısa devre yapmalarını önlemek için dirençleri daha önce olduğu gibi kesin. Tahtayı kesin ve yanlışlıkla hiçbir şeyin kısa devre yapmadığını iki kez kontrol etmek için multimetredeki süreklilik test cihazı ile son bir tarama yapın.

Adım 19: Panoları "Çuvallamak"

Yaptığım tüm ince lehimleme işlerinden sonra, oksimetre kullanılırken hiçbir şeyin bileşenleri bozmayacağından emin olmak istedim, bu yüzden panoları "saklamaya" karar verdim. İletken olmayan bir katman ekleyerek tüm bileşenler yerinde daha iyi kalacak ve oksimetre için daha düz bir yüzey sağlayacaktır. Etrafta yatan birkaç şeyi test ettim ve bu endüstriyel dayanıklı yapıştırıcı iyi çalıştı. Arka tarafı örterek ve birkaç saat oturmasına izin vererek başladım.

Adım 20: Saksıya Devam Etme

Alt kısım katılaştıktan sonra tahtaları ters çevirin ve üstünü kaplayın. Neredeyse şeffaf bir yapıştırıcı olmasına rağmen, fotodetektörü ve LED'leri açıkta tutmak istedim, bu yüzden her şeyi kapatmadan önce hem küçük elektrik bandı parçalarıyla kapladım hem de birkaç saat sonra bir bıçak kullanarak yapışkanı dikkatlice çıkardım. bunları ve bandı çıkardı. Onları açıkta tutmak gerekli olmayabilir, ancak sadece örtmeye karar verirseniz, hava kabarcıklarından kaçındığınızdan emin olun. Daha düz bir yüzey daha rahat oturacağından ve bileşenlere daha fazla koruma sağlayacağından, üzerine istediğiniz kadar yapıştırıcı sürmek iyidir (gerekçe dahilinde), sadece kurumasını sağlamak için bir süre beklettiğinizden emin olun.

Adım 21: Tellerin Oluşturulması

Elimde sadece telli kablo vardı, bu yüzden bazı kablolar oluşturmak için bazı erkek 3 pimli başlık kullanmaya karar verdim. Elinizde varsa, bunun için lehimlemeden tek ölçülü tel kullanmak çok daha kolaydır. Yine de kabloları birbirine bükmeye yardımcı olur, çünkü bu takılmaları önler ve genellikle daha düzgün görünür. Her bir teli başlıktaki bir pime lehimleyin ve eğer varsa, her bir teli bir miktar ısıyla büzüşen ile kaplarım. Başlığı diğer tarafa bağladığınızda kabloların aynı sırada olduğundan emin olun.

Adım 22: Kablolamanın Aptalca Korunması

Bu kartları kablolara bağlama şeklim nedeniyle, onları asla yanlış bağlamadığımdan emin olmak istedim, bu yüzden bağlantıyı boya kalemleriyle renk kodladım. Burada hangi pinin hangi bağlantı olduğunu ve renk kodlamamın nasıl çalıştığını görebilirsiniz.

Adım 23: Bir Muhafaza Yapımı

Oksimetrenin muhafazasını L200 köpük ve bir parça PVC boru ile yaptım, ancak etrafta bulunan köpükleri ve/veya plastikleri kesinlikle kullanabilirsiniz. PVC harika çalışıyor çünkü zaten neredeyse istediğimiz şekle geldi.

Adım 24: PVC ve Isı Tabancaları

Şekillendirme için PVC üzerinde bir ısı tabancası kullanmak basittir, ancak biraz pratik gerektirebilir. Yapmanız gereken tek şey, PVC serbestçe bükülmeye başlayana kadar ısı uygulamaktır. Sıcakken, istediğiniz herhangi bir şekle sokabilirsiniz. Levhalardan biraz daha geniş bir PVC boru bölümü ile başlayın. Kenarlardan birini kesin ve üzerine biraz ısı koyun. PVC'yi sıcakken manevra yapabilmek için bazı eldivenler veya ahşap bloklar isteyeceksiniz.

Adım 25: Plastiğin Şekillendirilmesi

Döngüyü bükerken, fazla PVC'yi kesin. Tamamen bükmeden önce bir bıçak veya dremel aleti kullanarak bir tarafta ve karşı tarafın kenarlarında bir çentik açın. Bu çatallı şekil, döngüyü daha da kapatmanıza izin verir. Ayrıca, oksimetreyi açıp parmağınıza takmanız için tutabileceğiniz bir yer sağlar. Şimdilik gerginlik konusunda endişelenmeyin, çünkü köpük ve levhalar içeri girdiğinde nasıl hissettirdiğini görmek isteyeceksiniz.

Adım 26: Biraz Daha Yumuşak Bir Şey

Ardından, PVC'nizin genişliğine ve iç halkayı tamamen saracak uzunlukta bir köpük parçası kesin.

Adım 27: Panolar İçin Bir Yer

Tahtanın parmağınıza batmasını önlemek için onları köpüğe sokmak önemlidir. Levhaların şeklini köpüğe doğru takip edin ve malzemeyi kazmak için bir makas kullanın. Başlıkların etrafındaki tüm alanı temizlemek yerine, yan konektörlerin dışarı çıkabileceği ancak yine de köpüğün biraz altında kalabileceği bazı yarıklar ekleyin. Bu noktada levhaları ve köpüğü PVC'ye koyabilir ve gerçek PVC'ye ve ardından parmağınıza oturmasını test edebilirsiniz. Bunu yaparsanız sirkülasyonu kaybetmeye başlarsanız, muhafazayı biraz daha açmak için ısı tabancasını tekrar kullanmak isteyeceksiniz.

Adım 28: Levhaları Köpürtün

Şimdi hepsini bir araya getirmeye başlayacağız! Başlamak için, köpükte açtığınız deliklere biraz epoksi/yapıştırıcı atın ve tahtaları küçük evlerine koyun. Daha önce tahtaları yapıştırmak için kullandığım yapıştırıcıyı kullandım, bu gayet iyi çalışıyor gibiydi. Devam etmeden önce bunun birkaç saat oturmasına izin verdiğinizden emin olun.

Adım 29: Plastiğe Köpük

Daha sonra PVC'nin içini de aynı yapıştırıcı ile kapladım ve köpüğü dikkatlice içine koydum. Fazlalığı silin ve köpüğün çiğnemesi için içine bir şey koyun. Maket bıçağım iyi çalıştı ve güçlü bir sızdırmazlık elde etmek için köpüğü PVC'ye doğru itmeye gerçekten yardımcı oldu.

Adım 30: Arduino Bağlantısı

Bu noktada asıl sensör tamamlanmış oluyor ama tabii ki onu bir şey için kullanmak istiyoruz. Arduino'ya bağlanacak pek bir şey yok, ancak hiçbir şeyi geriye bağlamamak inanılmaz derecede önemlidir, aksi takdirde devre kartlarındaki şeylere zarar verirsiniz. Devreleri bağlarken gücün kapalı olduğundan emin olun (Sorunlardan kaçınmanın gerçekten en güvenli yolu budur).

Adım 31: Kalan Direnç ve Kapasitör

Arduino'ya kablolama hakkında birkaç not:

• Sinyalden toprağa kondansatör gürültü üzerinde harikalar yaratıyor. Geniş bir seçimim yoktu, bu yüzden "babamın çöp kutusu özel" ini kullandım, ancak çeşitliliğiniz varsa 47nF veya daha az bir şey için gidin. Aksi takdirde, kırmızı ve IR LED'ler arasında hızlı bir geçiş hızına sahip olamayabilirsiniz.
• Fotodedektör kablosuna giren direnç bir güvenlik meselesidir. Gerekli değil, ancak devre tahtası devresini kullanırken yanlışlıkla bir şeyi kısa devre yapıp tüm projeyi mahvedebileceğimden korktum. Her kazayı kapsamaz, ama sadece biraz daha akıl sahibi olmaya yardımcı olur.

Adım 32: LED Akımını Test Etme

Bunları taktıktan sonra, ampermetre modunda bir multimetre kullanarak kırmızı ve IR LED'lerden geçen akımı test edin. Buradaki amaç, sadece benzer olup olmadıklarını kontrol etmektir. Benimki 17mA civarındaydı.

Adım 33: Kod

Hazırlık adımında belirtildiği gibi, bu cihazın kodu GitHub depomuzda bulunabilir. Basitçe:

1. "Klonla veya indir"/"Zip İndir"i tıklayarak bu kodu indirin.
2. 7zip veya benzeri bir program kullanarak bu dosyayı açın ve bu dosyayı Arduino IDE'de açın.
3. Arduino'nuza yükleyin ve pin atamalarında açıklandığı gibi pinleri bağlayın (veya kodda değiştirin, ancak bunu GitHub'dan her yeniden indirdiğinizde yapmanız gerekeceğini unutmayın).
4. Seri monitörde bir Seri çıkış görmek istiyorsanız, serialDisplay boole değerini True olarak değiştirin. Diğer giriş değişkenleri kodda açıklanmıştır; mevcut değerler bizim için iyi çalıştı, ancak kurulumunuz için optimum performansı elde etmek için başkalarıyla deneyler yapabilirsiniz.

Adım 34: Devre Şeması

Adım 35: Daha Fazla Fikir

Eklemek isteriz (veya birçok takipçimizden biri eklemeyi düşünebilir)

1. Bir bilgisayarla veri alışverişi için Bluetooth bağlantısı
2. SpO2 bilgilerini istemek için bir Google Home/Amazon cihazına bağlantı
3. SpO2'yi hesaplamak için daha sade matematik, şu anda karşılaştırma için referansımız yok. Biz sadece internette bulduğumuz matematiği kullanıyoruz.
4. SpO2 ile birlikte hastanın kalp atışını hesaplamak ve raporlamak için kod
5. Ölçümlerimiz ve matematiğimiz için bir Entegre Devre kullanarak çıktımızdaki değişkenliğin çoğunu ortadan kaldırıyoruz.