Medicinsk ventilator + STONE LCD + Arduino UNO: 6 steg

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:37

Sedan 8 december 2019 har flera fall av lunginflammation med okänd etiologi rapporterats i Wuhan City, Hubei -provinsen, Kina. Under de senaste månaderna har nästan 80000 bekräftade fall orsakats i hela landet, och effekterna av epidemin har ökat. Inte bara hela landet har påverkats, utan också de bekräftade fallen har dykt upp i hela världen och de kumulativa bekräftade fallen har nått 3,5 miljoner. För närvarande är infektionskällan osäker Varifrån, men vi kan vara säkra på att alla behöver masker mycket, och de som är allvarliga behöver andningsskydd.

Så, med att utnyttja denna hot spot, kom jag också för att göra ett projekt om ventilatorn, och det fanns en STONE i min hand TFT -seriell portskärm är mycket lämplig för ventilatorns display. När skärmen är tillgänglig behöver jag en en-mikrodator för att bearbeta kommandona från STONE: s seriella portskärm och ladda upp några vågformsdata i realtid. Här väljer jag en mer allmän och lättanvänd MCU, Arduino uno single-chip microcomputer, som används i stor utsträckning och stöder många bibliotek. Återgivningarna är följande:

I detta projekt kan du styra Arduino uno -utvecklingskortet med hjälp av STONE TFT LCD -seriell portskärm och utföra datakommandointeraktion genom seriell portkommunikation. Arduino uno -utvecklingskortet kan ladda upp en serie vågformsdata och visa den på den seriella portskärmen. Detta projekt är till stor hjälp för att skapa ventilatorens skärm.

Steg 1: Projektöversikt

Ventilatorprojektet jag gör här kommer att ha en startanimationseffekt efter att strömmen har slagits på, sedan ange ett startlösningslösningsgränssnitt och visa ordet "öppen". Klicka på den för att få en rösteffekt, uppmana att öppna ventilatorn och hoppa till sidvalsgränssnittet, där det kommer att finnas en animeringseffekt, som är en animation för att visa det mänskliga andetaget, och det finns två alternativ Det första är oscillogrammet övervakningsschema över andning. Det andra är övervakningsschemat för syre och andningshastighet. Hur man visar så många oscillogram samtidigt är ett problem. Efter att ha klickat på enter kommer STONE TFT LCD att utfärda ett specifikt kommando för att styra MCU för att börja ladda upp vågformsdata.

Funktionerna är följande:

① inse knappinställning;

Inse röstfunktion;

③ inse sidbyte;

④ realisera vågformsöverföring i realtid.

Moduler som krävs för projektet:

① STONE TFT LCD ；

② Arduino Uno -modul;

③ röstspelmodul. Projektblockdiagram:

Steg 2: Inledning och princip för hårdvara

Högtalare

Eftersom STONE TFT LCD har en ljuddrivrutin och reserverat motsvarande gränssnitt kan den använda den vanligaste magnethögtalaren, allmänt känd som en högtalare. Högtalaren är en slags givare som omvandlar den elektriska signalen till en akustisk signal. Högtalarens prestanda har ett stort inflytande på ljudkvaliteten. Högtalare är den svagaste komponenten i ljudutrustning, och för ljudeffekt är de den viktigaste komponenten. Det finns många sorters högtalare och priserna varierar mycket. Ljud elektrisk energi genom elektromagnetiska, piezoelektriska eller elektrostatiska effekter, så att det är ett pappersfat eller membranvibrationer och resonans med den omgivande luften (resonans) och producerar ljud.

STEN STVC101WT-01

10,1 tum 1024x600 industriell TFT-panel och pekskärm med 4 trådsresistans;

ljusstyrkan är 300cd / m2, LED -bakgrundsbelysning; l RGB -färg är 65K;

visuellt område är 222,7 mm * 125,3 mm; l visuell vinkel är 70/70/50/60;

arbetslivet är 20000 timmar. 32-bitars cortex-m4 200Hz CPU;

CPLD epm240 TFT-LCD-styrenhet;

128 MB (eller 1 GB) flashminne;

USB -port (U -disk) nedladdning;

verktygslåda för GUI -design, enkla och kraftfulla hexanvisningar.

Grundläggande funktioner

Pekskärmskontroll / displaybild / displaytext / displaykurva / läs och skriv data / spela upp video och ljud. Den är lämplig för olika branscher.

UART -gränssnittet är RS232 / RS485 / TTL;

spänning är 6v-35v;

strömförbrukning är 3,0w;

arbetstemperatur är - 20 ℃ / + 70 ℃;

luftfuktigheten är 60 ℃ 90%.

STVC101WT-01 LCD-modul kommunicerar med MCU via en seriell port, som måste användas i detta projekt. Vi behöver bara lägga till den designade UI -bilden via den övre datorn via menyraden till knappar, textrutor, bakgrundsbilder och sidlogik, sedan generera konfigurationsfilen och slutligen ladda ner den till skärmen för att köra.

Manualen kan laddas ner via den officiella webbplatsen:

Förutom datahandboken finns det användarhandböcker, vanliga utvecklingsverktyg, drivrutiner, några enkla rutinmässiga demonstrationer, videohandledning och några för testprojekt.

Arduino UNO

Parameter

Modell Arduino Uno

Mikrokontroller atmega328p

Arbetsspänning 5 V

Ingångsspänning (rekommenderas) 7-12 V

Ingångsspänning (gräns) 6-20 V

Digital I / O -stift 14

PWM -kanal 6

Analog ingångskanal (ADC) 6

DC -utgång per I / O 20 mA

3.3V port utgångskapacitet 50 mA

Flash 32 KB (0,5 KB för bootstrapper)

SRAM 2 KB

EEPROM 1 KB

Klockhastighet 16 MHz

Inbyggd LED -stift 13

Längd 68,6 mm

Bredd 53,4 mm

Vikt 25 g

Steg 3: Utvecklingssteg

Arduino UNO

Ladda ner IDE

Länk:

Här, eftersom min dator är win10, väljer jag den första och klickar in

Välj bara ladda ner

Installera Arduino

Efter nedladdning dubbelklickar du för att installera den. Det bör noteras att Arduino ide beror på Java utvecklingsmiljö och kräver en dator för att installera Java JDK och konfigurera variabler. Om dubbelklicka start misslyckas kanske inte datorn har JDK-stöd.

Koda

Här måste du ställa in kommandot för att identifiera seriell portskärm och:

Enterbreathwave är ett knappkommando som skickas från igenkänningsskärmen för att komma in i andningsgränssnittet.

Breatbacktobg är knappkommandot som skickas från igenkänningsskärmen för att lämna andningsgränssnittet. Enterhearto2wave är knappkommandot för att komma in i syregränssnittet som skickas från identifieringsskärmen. Hearto2backtobg är knappkommandot som skickas från igenkänningsskärmen för att lämna syregränssnittet.

Startwave är den första vågformsdata som skickas till skärmen.

Cleanwave används för att rensa vågformsdata som skickas till skärmen.

Klicka sedan på bocken för att kompilera.

När sammanställningen är klar klickar du på den andra pilikonen för att ladda ner koden till utvecklingskortet.

Steg 4: VERKTYG 2019

Lägg till bild

Använd det installerade verktyget 2019, klicka på det nya projektet i det övre vänstra hörnet och klicka sedan på OK.

Därefter genereras ett standardprojekt med en blå bakgrund som standard. Markera den och högerklicka och välj sedan ta bort för att ta bort bakgrunden. Högerklicka sedan på bildfilen och klicka på Lägg till för att lägga till din egen bildbakgrund enligt följande:

Ställ in bildfunktion

Ställ först in startbilden, verktyget -> skärmkonfiguration enligt följande

Sedan måste du lägga till en videokontroll för att automatiskt hoppa efter att sidan för uppstart stannar.

Här är den inställd på att hoppa till sida 0 när uppstartssidan stannar och antalet repetitioner är 0, vilket indikerar inga repetitioner.

Inställningen av ett urvalsgränssnitt

Här är den första knappikonen inställd. Knappeffekten antar sidan 6 och växlar till sida 3. Samtidigt skickas 0x0001 -värdet till Arduino Uno MCU för att utlösa datagenerering. Inställningen för den andra nyckeln är liknande, men kommandot nyckel-värde är annorlunda.

Inställningar för animeringseffekt

Här lägger vi till ikonen 1_breath.ico gjord i förväg och ställer in animationsstoppvärdet och startvärdet, samt stoppbilden som 1 och startbilden som 4, och ställer in den så att bakgrunden inte visas. Det här är inte tillräckligt. Om du behöver animeringen för att flytta automatiskt måste du göra följande inställningar:

Lägg till ljudfil

Efter påslagning i början, när du klickar på öppen. för att förverkliga röstmeddelandefunktionen måste du lägga till en ljudfil där ljudfilnumret är 0.

Kurva i realtid

Här har jag gjort två vågformer. För att förverkliga den separata kontrollen har jag antagit två datakanaler, nämligen kanal 1 och kanal 2. Det är bättre att ställa in värdena och färgerna Y_Central och YD_Central. Och kommandot är följande:

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};

Detta slutför inställningen och kompilerar, laddar ner och uppgraderar sedan till U -disken.

Steg 5: Anslutning

Koda

#omfatta

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

//#definiera UBRR2H // HardwareSerial Serial2 (2); uint8_t i = 0, count = 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};

……

Kontakta oss om du behöver en fullständig procedur:

Jag svarar dig inom 12 timmar.

Steg 6: Bilaga

För att lära dig mer om projektet, klicka här