Lékařský ventilátor + STONE LCD + Arduino UNO: 6 kroků

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:18

Od 8. prosince 2019 bylo v Wuhan City, provincii Hubei, Čína hlášeno několik případů pneumonie s neznámou etiologií. V posledních měsících bylo v celé zemi způsobeno téměř 80 000 potvrzených případů a dopad epidemie se rozšiřuje. Postižena byla nejen celá země, ale také potvrzené případy se objevily v celém světě a kumulativní počet potvrzených případů dosáhl 3,5 milionu. V současné době je zdroj infekce nejistý Odkud, ale můžeme si být jisti, že každý velmi potřebuje masky a ti, kteří to myslí vážně, potřebují respirátory.

Takže s využitím tohoto horkého místa jsem také přišel udělat projekt o ventilátoru a v mé ruce byl kámen pro obrazovku sériového portu TFT, který je velmi vhodný pro obrazovku ventilátoru. Když je obrazovka k dispozici, potřebuji jednočipový mikropočítač ke zpracování příkazů vydaných obrazovkou sériového portu STONE a odeslání některých údajů o průběhu v reálném čase. Zde volím obecnější a snadno použitelný jednočipový mikropočítač MCU, Arduino uno, který je hojně využíván a podporuje mnoho knihoven. Vykreslování je následující:

V tomto projektu můžete ovládat vývojovou desku Arduino uno pomocí obrazovky sériového portu LCD STONE TFT LCD a provádět komunikaci příkazů dat prostřednictvím komunikace přes sériový port. Vývojová deska Arduino uno může nahrát řadu dat průběhu a zobrazit je na obrazovce sériového portu. Tento projekt je velmi užitečný při výrobě obrazovky ventilátoru.

Krok 1: Přehled projektu

Projekt ventilátoru, který zde dělám, bude mít po zapnutí efekt animace při spuštění, poté vstoupí do rozhraní počátečního řešení při spuštění a zobrazí slovo „otevřít“. Kliknutím na něj spustíte hlasový efekt, výzvu k otevření ventilátoru a přechod na rozhraní pro výběr stránky, kde bude animační efekt, což je animace ukazující lidský dech, a existují dvě možnosti. První je oscilogram monitorovací schéma dýchání. Druhým je graf monitorování kyslíku a dechové frekvence. Jak zobrazit tolik oscilogramů současně, je problém. Po kliknutí na Enter vydá STONE TFT LCD konkrétní příkaz k ovládání MCU, aby zahájil nahrávání dat průběhu.

Funkce jsou následující:

① realizovat nastavení tlačítek;

② Realizovat hlasovou funkci;

③ realizovat přepínání stránek;

④ realizovat přenos křivek v reálném čase.

Moduly požadované pro projekt:

① STONE TFT LCD ；

② modul Arduino Uno;

③ modul pro přehrávání hlasu. Blokové schéma projektu:

Krok 2: Úvod a princip hardwaru

Reproduktor

Protože STONE TFT LCD má zvukový ovladač a vyhrazené odpovídající rozhraní, může používat nejběžnější magnetický reproduktor, běžně známý jako reproduktor. Reproduktor je druh převodníku, který transformuje elektrický signál na akustický. Výkon reproduktoru má velký vliv na kvalitu zvuku. Reproduktory jsou nejslabší komponentou audio zařízení a pro zvukové efekty jsou nejdůležitější komponentou. Existuje mnoho druhů reproduktorů a ceny se velmi liší. Zvuková elektrická energie prostřednictvím elektromagnetických, piezoelektrických nebo elektrostatických efektů, takže jde o vibrace papírové mísy nebo membrány a rezonance s okolním vzduchem (rezonance) a vytváření zvuku.

STONE STVC101WT-01

10,1 palcový panel TFT průmyslové kvality 1024x600 a 4vodičová odporová dotyková obrazovka;

jas je 300 cd / m2, podsvícení LED; l RGB barva je 65K;

zorná oblast je 222,7 mm * 125,3 mm; l zorný úhel je 70/70/50/60;

životnost je 20 000 hodin. 32bitový procesor Cortex-m4 200 Hz;

Řadič CPLD epm240 TFT-LCD;

128 MB (nebo 1 GB) flash paměť;

Stažení portu USB (disk U);

sada nástrojů pro návrh GUI, jednoduché a výkonné hexadecimální instrukce.

Základní funkce

Ovládání dotykové obrazovky / zobrazení obrázku / zobrazení textu / křivky zobrazení / čtení a zápis dat / přehrávání videa a zvuku. Je vhodný pro různá průmyslová odvětví.

Rozhraní UART je RS232 / RS485 / TTL;

napětí je 6v-35v;

spotřeba energie je 3,0 W;

pracovní teplota je - 20 ℃ / + 70 ℃;

vlhkost vzduchu je 60 ℃ 90%.

Modul LCD STVC101WT-01 komunikuje s MCU prostřednictvím sériového portu, který je třeba v tomto projektu použít. Potřebujeme pouze přidat navržený obrázek uživatelského rozhraní přes horní počítač přes možnosti panelu nabídek na tlačítka, textová pole, obrázky na pozadí a logiku stránky, poté vygenerovat konfigurační soubor a nakonec jej stáhnout na obrazovku pro spuštění.

Manuál je možné stáhnout z oficiálních webových stránek:

Kromě datové příručky existují uživatelské příručky, běžné vývojové nástroje, ovladače, několik jednoduchých rutinních ukázek, video tutoriály a některé pro testování projektů.

Arduino UNO

Parametr

Model Arduino Uno

Mikrokontrolér atmega328p

Pracovní napětí 5 V.

Vstupní napětí (doporučeno) 7-12 V

Vstupní napětí (limit) 6-20 V

Digitální I / O pin 14

PWM kanál 6

Analogový vstupní kanál (ADC) 6

DC výstup na I / O 20 mA

Výstupní kapacita portu 3,3 V 50 mA

Flash 32 KB (0,5 KB pro bootstrapper)

SRAM 2 kB

EEPROM 1 kB

Taktovací frekvence 16 MHz

Palubní LED kolík 13

Délka 68,6 mm

Šířka 53,4 mm

Hmotnost 25 g

Krok 3: Vývojové kroky

Arduino UNO

Stáhněte si IDE

Odkaz:

Tady, protože můj počítač je win10, vyberu první a kliknu

Vyberte jen stáhnout

Nainstalujte si Arduino

Po stažení jej dvojitým kliknutím nainstalujete. Je třeba poznamenat, že Arduino ide závisí na vývojovém prostředí Java a vyžaduje, aby počítač nainstaloval Java JDK a konfiguroval proměnné. Pokud spuštění dvojitým kliknutím selže, počítač nemusí mít podporu JDK.

Kód

Zde je třeba nastavit příkaz k identifikaci obrazovky sériového portu a:

Enterbreathwave je příkaz tlačítka odeslaný z rozpoznávací obrazovky pro vstup do dýchacího rozhraní.

Breatbacktobg je příkaz tlačítka odeslaný z rozpoznávací obrazovky k ukončení dýchacího rozhraní. Enterhearto2wave je příkaz tlačítka pro vstup do kyslíkového rozhraní odeslaného z identifikační obrazovky. Hearto2backtobg je příkaz tlačítka odeslaný z rozpoznávací obrazovky k ukončení kyslíkového rozhraní.

Startwave jsou počáteční data vlny odeslaná na obrazovku.

Cleanwave se používá k vymazání dat křivek odeslaných na obrazovku.

Poté kompilaci provedete kliknutím na zaškrtnutí.

Po dokončení kompilace kliknutím na ikonu druhé šipky stáhněte kód do vývojové desky.

Krok 4: NÁSTROJ 2019

Přidat obrázek

Použijte nainstalovaný nástroj 2019, klikněte na nový projekt v levém horním rohu a poté klikněte na OK.

Poté bude ve výchozím nastavení vygenerován výchozí projekt s modrým pozadím. Vyberte jej a klikněte pravým tlačítkem, poté vyberte Odebrat a pozadí se odstraní. Potom klepněte pravým tlačítkem na soubor obrázku a kliknutím na Přidat přidejte vlastní pozadí obrázku takto:

Nastavte funkci obrazu

Nejprve nastavte spouštěcí obraz, nástroj -> konfiguraci obrazovky, následovně

Poté je třeba přidat ovládací prvek videa, který automaticky přeskočí po zastavení stránky při zapnutí.

Zde je nastaveno, aby přeskočilo na stránku 0, když se stránka při zapnutí zastaví, a počet opakování je 0, což znamená, že žádná opakování.

Nastavení rozhraní pro výběr

Zde je nastavena první ikona tlačítka. Efekt tlačítka přejde na stránku 6 a přepne na stránku 3. Současně je do Arduino Uno MCU odeslána hodnota 0x0001, která spustí generování dat. Nastavení druhého klíče je podobné, ale příkaz klíč – hodnota je jiný.

Nastavení efektu animace

Zde přidáme předem vytvořenou ikonu 1_breath.ico a nastavíme hodnotu zastavení a počáteční hodnotu animace, stejně jako obrázek zastavení 1 a počáteční obrázek 4 a nastavíme, aby se nezobrazovalo pozadí. To nestačí. Pokud potřebujete, aby se animace automaticky přesouvala, musíte provést následující nastavení:

Přidat zvukový soubor

Po zapnutí na začátku kliknutím na otevřít. Chcete -li použít funkci hlasové výzvy, musíte přidat zvukový soubor, kde číslo zvukového souboru je 0.

Křivka v reálném čase

Zde jsem vytvořil dva průběhy. Aby bylo možné realizovat oddělené ovládání, přijal jsem dva datové kanály, konkrétně kanál 1 a kanál 2. Je lepší nastavit hodnoty a barvy Y_Central a YD_Central. A příkaz je následující:

uint8_t StartBreathWave [7] = {0xA5, 0x5A, 0x04, 0x84, 0x01, 0x01, 0xFF};

uint8_t CleanBreathWave [6] = {0xA5, 0x5A, 0x03, 0x80, 0xEB, 0x56};

uint8_t StartHeartO2Wave [9] = {0xA5, 0x5A, 0x06, 0x84, 0x06, 0x00, 0xFF, 0x00, 0x22};

uint8_t CleanHeartO2Wave [6] = {0xA5, 0x5A, 0x03, 0x80, 0xEB, 0x55};

Tím je nastavení dokončeno a poté kompilováno, staženo a upgradováno na U disk.

Krok 5: Připojení

Kód

#zahrnout

#include "stdlib.h" int unfedate = 0;

//#define UBRR2H // HardwareSerial Serial2 (2); uint8_t i = 0, počet = 0; uint8_t StartBreathWaveFlag = 0; uint8_t StartHeartO2WaveFlag = 0; uint8_t EnterBreathWave [9] = {0xA5, 0x5A, 0x06, 0x83, 0x00, 0x12, 0x01, 0x00, 0x01};

// uint8_t BreathBackToBg [9] = {0xA5, 0x5A, 0x06, 0x83, 0x00, 0x14, 0x01, 0x00, 0x02};

……

Pokud potřebujete kompletní postup, kontaktujte nás:

Odpovím vám do 12 hodin.

Krok 6: Dodatek

Kliknutím sem získáte další informace o tomto projektu