Ventilador médico con STONE HMI ESP32: 10 pasos

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

El nuevo coronavirus ha causado casi más de 80 mil casos confirmados en todo el país, y los respiradores y los respiradores escasean en los últimos meses. No solo eso, sino que la situación en el exterior tampoco es optimista. El acumulado de casos confirmados ha alcanzado los tres millones quinientos mil casos, con una cifra de muertos de 240 mil. Como resultado, la demanda de ventiladores extranjeros también está aumentando.

Entonces aquí decidí hacer un pequeño proyecto relacionado con el ventilador. Es muy conveniente desarrollar con la pantalla del puerto serie STONE TFT LCD. Lo uso como interfaz de pantalla. Además, necesito un controlador principal externo para cargar datos. Aquí elegí esp32, que también es un chip popular, y el desarrollo es relativamente simple.

En este tutorial, creará un proyecto de pantalla de puerto serie. La pantalla puede interactuar con MCU, controlar y generar formas de onda a través de esp32 y mostrarlas en la pantalla. Este proyecto será muy útil para recopilar la forma de onda de la frecuencia respiratoria del paciente.

Paso 1: descripción general del proyecto

Aquí haremos un proyecto de ventilador. Una vez encendido y encendido el ventilador, habrá una interfaz de inicio y se mostrará la palabra "ventilador abierto". Al hacer clic en él, tendrá un efecto de clic, acompañado de un mensaje de voz, que indica que se ha encendido correctamente. Finalmente, saltará a una interfaz de selección de funciones. En esta interfaz, podemos elegir el modo de ventilador: CMV PCV SIMV PS CPAP PEEP, si la configuración es incorrecta, puede hacer clic en Restablecer y luego hacer clic en Aceptar para regresar. A continuación, haga clic en el botón "Formas de onda del proveedor", habrá el mismo efecto de botón y luego ingrese a la interfaz de visualización de formas de onda de frecuencia cardíaca. En este momento, la pantalla LCD STONE TFT enviará el comando en serie, activando la MCU esp32 para comenzar a cargar los datos de la forma de onda.

Es decir, las siguientes funciones: ① Pantalla del puerto serie STONE TFT LCD para realizar la configuración del botón ② La pantalla del puerto serie STONE TFT LCD realiza el cambio de página; ③ La pantalla del puerto serie STONE TFT LCD realiza la emisión de comandos del puerto serie; ④ Pantalla de puerto serie STONE TFT LCD para mostrar la forma de onda. Módulos necesarios para el proyecto: ① STONE TFT LCD ② Arduino ESP32 ③ Módulo de reproducción de voz

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.

STONE STVC101WT-01l Panel TFT de grado industrial 1024x600 de 10,1 pulgadas y pantalla táctil de resistencia de 4 hilos; l brillo es de 300 cd / m2, retroiluminación LED; l El color RGB es 65K; l área visual es de 222,7 mm * 125,3 mm; l ángulo visual es 70/70/50/60; l vida laboral es de 20000 horas. CPU cortex-m4 de 32 bits a 200 Hz; l controlador CPLD epm240 TFT-LCD; l Memoria flash de 128 MB (o 1 GB); l Descarga del puerto USB (disco U); l software de caja de herramientas para el diseño de GUI, instrucciones hexadecimales simples y potentes.

Paso 3: 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 STONE 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:

Paso 4: ESP32 EVB

Esp32 es un esquema de un solo chip integrado con Wi-Fi de 2,4 GHz y modo dual Bluetooth. Adopta la tecnología de 40 nm de consumo de energía ultrabajo de TSMC, con rendimiento de RF ultra alto, estabilidad, versatilidad y confiabilidad, así como un consumo de energía ultra bajo, que cumple con diferentes requisitos de consumo de energía y es adecuado para varios escenarios de aplicación. En la actualidad, los modelos de producto de la serie esp32 incluyen esp32-d0wd-v3, esp32-d0wdq6-v3, esp32-d0wd, esp32-d0wdq6, esp32-d2wd, esp32-s0wd y esp32-u4wdh. Esp32-d0wd-v3, esp32-d0wdq6-v3 y esp32-u4wdh son modelos de chip basados en Eco v3.

Wi-Fi • 802.11 b / g / n • 802.11 n (2.4 GHz) hasta 150 Mbps • multimedia inalámbrica (WMM) • agregación de cuadros (TX / RX A-MPDU, Rx A-MSDU) • ACK de bloqueo inmediato • desfragmentación • monitorización automática de balizas (hardware TSF) • 4 interfaces Wi-Fi virtuales Bluetooth • Estándar completo de Bluetooth v4.2, que incluye Bluetooth tradicional (BR / EDR) y Bluetooth de baja potencia (BLE) • Soporta estándares de clase 1, clase 2 y clase 3 sin amplificador de potencia externo • control de potencia mejorado Potencia de salida de hasta +12 dBm • el receptor nzif tiene - sensibilidad de recepción de 94 DBM ble • salto de frecuencia adaptable (AFH) • HCI estándar basado en interfaz SDIO / SPI / UART • alta velocidad UART HCI hasta 4 Mbps Soporte para Bluetooth 4.2 BR / EDR y controlador ble de modo dual • orientado a conexión síncrona / orientado a conexión síncrona extendida (SCO / ESCO) • Algoritmos de códec de audio CVSD y SBC • piconet y scatternet • multidispositivo conexión con Bluetooth tradicional y Bluetooth de baja potencia • compatible con broadca simultáneo st y escaneo

Paso 5: Pasos de desarrollo

Arduino ESP32

En primer lugar, el desarrollo de la parte de software requiere la instalación de IDE. Esp32 admite el desarrollo y la compilación en el entorno Arduino, por lo que primero debemos instalar la herramienta de desarrollo Arduino. Descargar IDE IDE Link:

Aquí elegimos de acuerdo con el sistema operativo real de la computadora, descargar e instalar. Instalar Arduino Después de descargar, 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.

Paso 6: Código

El comando de edición es como se muestra arriba, y

Interweave es el comando de botón para ingresar al oscilograma enviado desde la pantalla de identificación. El backlog es el comando para salir del oscilograma enviado desde la pantalla de reconocimiento. Onda inicial son los datos de forma de onda inicial enviados a la pantalla. Luego haga clic en compilar, primero haga clic en la primera marca y luego haga clic en la segunda para descargar la placa de desarrollo esp32.

Paso 7: 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:

Paso 8: Configurar la 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.

Paso 9: Configuración de la interfaz de selección

Aquí, tome el primero como ejemplo, configure el efecto del botón en la página 3 y salte a la página 4.

Aquí debe establecer un efecto de congelación de botón para cada opción para indicar el icono de la opción seleccionada.