Ventilador médico + LCD STONE + Arduino UNO: 6 pasos

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:40

Desde el 8 de diciembre de 2019, se han reportado varios casos de neumonía de etiología desconocida en la ciudad de Wuhan, provincia de Hubei, China. En los últimos meses se han provocado cerca de 80000 casos confirmados en todo el país y el impacto de la epidemia se ha ido expandiendo. No solo todo el país se ha visto afectado, sino que también han aparecido los casos confirmados en todo el mundo, y los casos confirmados acumulados han llegado a 3,5 millones. En la actualidad, el origen de la infección es incierto. De dónde, pero podemos estar seguros de que todo el mundo necesita mucho máscaras y los que son serios necesitan respiradores.

Entonces, aprovechando este punto caliente, también vine a hacer un proyecto sobre el ventilador, y había una PIEDRA en mi mano. La pantalla del puerto serie TFT es muy adecuada para la pantalla de visualización del ventilador. Cuando la pantalla está disponible, necesito una microcomputadora de un solo chip para procesar los comandos emitidos por la pantalla del puerto serie de STONE y cargar algunos datos de forma de onda en tiempo real. Aquí elijo una MCU más general y fácil de usar, la microcomputadora Arduino uno de un solo chip, que se usa ampliamente y es compatible con muchas bibliotecas. Las representaciones son las siguientes:

En este proyecto, puede controlar la placa de desarrollo Arduino uno utilizando la pantalla del puerto serie STONE TFT LCD y realizar la interacción de comandos de datos a través de la comunicación del puerto serie. La placa de desarrollo Arduino uno puede cargar una serie de datos de forma de onda y mostrarlos en la pantalla del puerto serie. Este proyecto es muy útil para hacer la pantalla de visualización del ventilador.

Paso 1: descripción general del proyecto

El proyecto de ventilador que hago aquí tendrá un efecto de animación de inicio después del encendido, luego ingrese a una interfaz de solución inicial de inicio y mostrará la palabra "abrir". Haga clic en él para tener un efecto de voz, solicitar que se abra el ventilador y saltar a la interfaz de selección de página, donde habrá un efecto de animación, que es una animación para mostrar la respiración humana, y hay dos opciones La primera es el oscilograma cuadro de seguimiento de la respiración. El segundo es el cuadro de monitorización de oxígeno y frecuencia respiratoria. Cómo mostrar tantos oscilogramas al mismo tiempo es un problema. Después de hacer clic en Intro, STONE TFT LCD emitirá un comando específico para controlar la MCU para comenzar a cargar los datos de la forma de onda.

Las funciones son las siguientes:

① realizar la configuración del botón;

② Realizar la función de voz;

③ realizar el cambio de página;

④ realizar la transmisión de formas de onda en tiempo real.

Módulos necesarios para el proyecto:

① TFT LCD DE PIEDRA ；

② Módulo Arduino Uno;

③ módulo de reproducción de voz. Diagrama de bloques del proyecto:

Paso 2: Introducción y principio del hardware

Altoparlante

Debido a que STONE TFT LCD tiene un controlador de audio y una interfaz correspondiente reservada, puede usar el altavoz magnético más común, comúnmente conocido como altavoz. El altavoz es una especie de transductor que transforma la señal eléctrica en una señal acústica. El rendimiento del altavoz tiene una gran influencia en la calidad del sonido. Los altavoces son el componente más débil de los equipos de audio y, para los efectos de audio, son el componente más importante. Hay muchos tipos de altavoces y los precios varían mucho. Energía eléctrica de audio a través de efectos electromagnéticos, piezoeléctricos o electrostáticos, de modo que sea una palangana de papel o diafragma de vibración y resonancia con el aire circundante (resonancia) y produzca sonido.

PIEDRA STVC101WT-01

Panel TFT de grado industrial de 10,1 pulgadas 1024x600 y pantalla táctil de resistencia de 4 hilos;

el brillo es de 300 cd / m2, retroiluminación LED; l El color RGB es 65K;

el área visual es de 222,7 mm * 125,3 mm; l ángulo visual es 70/70/50/60;

la vida laboral es de 20000 horas. CPU cortex-m4 de 32 bits a 200 Hz;

Controlador CPLD epm240 TFT-LCD;

Memoria flash de 128 MB (o 1 GB);

Descarga del puerto USB (disco U);

software de caja de herramientas para el diseño de GUI, instrucciones hexadecimales simples y potentes.

Funciones básicas

Control de pantalla táctil / imagen de visualización / texto de visualización / curva de visualización / lectura y escritura de datos / reproducción de vídeo y audio. Es adecuado para diversas industrias.

La interfaz UART es RS232 / RS485 / TTL;

el voltaje es 6v-35v;

el consumo de energía es de 3,0 w;

la temperatura de trabajo es de - 20 ℃ / + 70 ℃;

La humedad del aire es de 60 ℃ 90%.

El módulo LCD STVC101WT-01 se comunica con MCU a través de un puerto serie, que debe utilizarse en este proyecto. Solo necesitamos agregar la imagen de la interfaz de usuario diseñada a través de la computadora superior a través de las opciones de la barra de menú a los botones, cuadros de texto, imágenes de fondo y lógica de página, luego generar el archivo de configuración y finalmente descargarlo a la pantalla de visualización para ejecutarlo.

El manual se puede descargar a través del sitio web oficial:

Además del manual de datos, hay manuales de usuario, herramientas de desarrollo comunes, controladores, algunas demostraciones de rutina simples, tutoriales en video y algunos para proyectos de prueba.

Arduino UNO

Parámetro

Modelo Arduino Uno

Microcontrolador atmega328p

Voltaje de trabajo 5 V

Voltaje de entrada (recomendado) 7-12 V

Voltaje de entrada (límite) 6-20 V

Clavija de E / S digital 14

Canal 6 de PWM

Canal de entrada analógica (ADC) 6

Salida CC por E / S 20 mA

Capacidad de salida del puerto de 3.3V 50 mA

Flash 32 KB (0,5 KB para el programa previo)

SRAM 2 KB

EEPROM 1 KB

Velocidad de reloj 16 MHz

Pin 13 de LED integrado

Longitud 68,6 mm

Ancho 53,4 mm

Peso 25 g

Paso 3: Pasos de desarrollo

Arduino UNO

Descarga IDE

Enlace:

Aquí, como mi computadora es win10, elijo la primera y hago clic en

Seleccione solo descargar

Instalar Arduino

Después de la descarga, haga doble clic para instalarlo. Cabe señalar que Arduino ide depende del entorno de desarrollo de Java y requiere una PC para instalar Java JDK y configurar variables. Si el inicio con doble clic falla, es posible que la PC no sea compatible con JDK.

Código

Aquí debe configurar el comando para identificar la pantalla del puerto serie y:

Enterbreathwave es un comando de botón enviado desde la pantalla de reconocimiento para ingresar a la interfaz de respiración.

Breatbacktobg es el comando de botón enviado desde la pantalla de reconocimiento para salir de la interfaz de respiración. Enterhearto2wave es el comando de botón para ingresar a la interfaz de oxígeno enviado desde la pantalla de identificación. Hearto2backtobg es el comando de botón enviado desde la pantalla de reconocimiento para salir de la interfaz de oxígeno.

Startwave son los datos de forma de onda inicial enviados a la pantalla.

Cleanwave se utiliza para borrar los datos de forma de onda enviados a la pantalla.

Luego haga clic en la marca para compilar.

Una vez completada la compilación, haga clic en el segundo icono de flecha para descargar el código en la placa de desarrollo.

Paso 4: HERRAMIENTA 2019

Añade una foto

Use la herramienta instalada 2019, haga clic en el nuevo proyecto en la esquina superior izquierda y luego haga clic en Aceptar.

Después de eso, se generará un proyecto predeterminado con un fondo azul por defecto. Selecciónelo y haga clic con el botón derecho, luego seleccione eliminar para eliminar el fondo. Luego, haga clic con el botón derecho en el archivo de imagen y haga clic en Agregar para agregar su propio fondo de imagen, de la siguiente manera:

Establecer función de imagen

En primer lugar, configure la imagen de arranque, herramienta -> configuración de pantalla, de la siguiente manera

Luego, debe agregar un control de video para saltar automáticamente después de que se detenga la página de encendido.

Aquí, está configurado para saltar a la página 0 cuando se detiene la página de encendido, y el número de repeticiones es 0, lo que indica que no hay repeticiones.

La configuración de una interfaz de selección

Aquí, se establece el primer icono de botón. El efecto del botón adopta la página 6 y cambia a la página 3. Al mismo tiempo, se envía el valor 0x0001 a Arduino Uno MCU para activar la generación de datos. La configuración de la segunda clave es similar, pero el comando clave-valor es diferente.

Configuración de efectos de animación

Aquí agregamos el ícono 1_breath.ico hecho de antemano, y establecemos el valor de parada de la animación y el valor de inicio, así como la imagen de parada como 1 y la imagen de inicio como 4, y lo configuramos para que no muestre el fondo. Esto no es suficiente. Si necesita que la animación se mueva automáticamente, debe realizar los siguientes ajustes:

Agregar archivo de audio

Después de encender al principio, al hacer clic en abrir. Para realizar la función de aviso de voz, debe agregar un archivo de audio, donde el número de archivo de audio es 0.

Curva en tiempo real

Aquí he hecho dos formas de onda. Para realizar el control por separado, he adoptado dos canales de datos, a saber, el canal 1 y el canal 2. Es mejor configurar los valores y colores Y_Central y YD_Central. Y el comando es el siguiente:

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};

Esto completa la configuración y luego compila, descarga y actualiza al disco U.

Paso 5: Conexión

Código

#incluir

#include "stdlib.h" int fecha de ingresos = 0;

// # definir 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};

……

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Le responderé dentro de las 12 horas.

Paso 6: Apéndice

Para obtener más información sobre este proyecto, haga clic aquí.