Un dispositivo de oxímetro de pulso que utiliza Arduino Nano, MAX30100 y Bluetooth HC06 .: 5 pasos

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:43

Hola chicos, hoy vamos a construir un dispositivo sensorial para leer el nivel de oxígeno en la sangre y la frecuencia cardíaca de forma no invasiva utilizando el sensor MAX30100.

El MAX30100 es una solución de sensor de pulsioximetría y monitor de frecuencia cardíaca. Combina dos LED, un fotodetector, óptica optimizada y procesamiento de señales analógicas de bajo ruido para detectar señales de pulsioximetría y frecuencia cardíaca. El MAX30100 funciona con fuentes de alimentación de 1,8 V y 3,3 V y se puede apagar mediante software con una corriente de espera insignificante, lo que permite que la fuente de alimentación permanezca conectada en todo momento.

Para este artículo, usaré un módulo Bluetooth HC-06 (que funciona en modo esclavo) asociado con Arduino Nano. De esta forma, podemos enviar los datos leídos desde el dispositivo a otro dispositivo oa Internet. En la propuesta inicial se desarrolló una aplicación móvil para contemplar la visualización de los datos. Sin embargo, esta aplicación móvil de Android no se tratará en este artículo.

¡Empecemos!

Paso 1: Material necesario:

El material utilizado en este experimento se puede ver a continuación:

• Arduino Nano
• Protoboard pequeño
• Cables y un juego de puentes.
• Módulo Bluetooth HC-06
• Sensor MAX30100
• DIRIGIÓ
• Dos resistencias 4.7k Ohm

Paso 2: Cableado del MAX30100

Primero, necesitamos cablear el MAX30100 para usarlo con Arduino. La imagen esquemática de arriba en este paso mostrará cómo se debe realizar el cableado.

Básicamente, necesitamos colocar los cables con los pines disponibles en el sensor. Será necesario quitar la parte hembra del jumper para poder hacer el refresco. La parte macho del Jumper se utilizará para acoplarse al Arduino.

MAX30100 tiene los siguientes pines:

VIN, SCL, SDA, INT, IRD, RD, GND.

Para este propósito, solo usaremos entradas VIN, SCL, SDA, INT y GND.

Consejos: Después de realizar el refresco, es bueno insertar un poco de pegamento termofusible para proteger el refresco (como se puede ver en la imagen).

Paso 3: Conecte el módulo Bluetooth HC-06

Además, debemos hacer lo mismo con el módulo Bluetooth HC06.

Toda la información recibida en el módulo Bluetooth se pasará al Arduino (en nuestro caso) vía serial.

El rango del módulo sigue el estándar de comunicación bluetooth, que es de aproximadamente 10 metros. Este módulo funciona solo en modo esclavo, es decir, permite que otros dispositivos se conecten a él, pero no se permite a sí mismo conectarse a otros dispositivos bluetooth.

El módulo tiene los 4 pines (Vcc, GND, RX e TX). Los RX y TX se utilizan para permitir la comunicación con el microcontrolador de forma serial.

Durante la ejecución, se detectaron algunos problemas al usar simultáneamente las salidas TX y RX para Bluetooth junto con la comunicación o serial vía USB (que se usa para alimentar el Arduino y cargar el código) en la placa.

Por lo tanto, durante el desarrollo, los pines A6 y A7 se utilizaron temporalmente para simular la comunicación en serie. La biblioteca de serie de software se utilizó para permitir la operación del puerto de serie a través del software.

Referencia: El cableado de la imagen de Bluetooth es de

Paso 4: Ensamble la estructura del dispositivo, siguiendo el módulo Bluetooth, el LED y el Arduino en la Protoboard

El siguiente paso es poner todos los componentes en el protoboard y conectarlos de la manera correcta.

Puedes hacerlo ahora como desees. Si desea utilizar otro microcontrolador como Arduino Uno o una placa más grande, no dude en hacerlo. He usado uno más pequeño, porque necesitaba tener un dispositivo compacto que fuera posible realizar la medición y también enviar los datos a otro dispositivo.

Primer paso: conectar el Arduino a la pizarra blanca.

Coloque el Arduino Nano en el centro del protoboard

Segundo paso: conectar el módulo Bluetooth en el Arduino.

Conecte el módulo bluetooth en la parte posterior de la placa y también conecte el cable en el Arduino de la siguiente manera:

1. RX desde Bluetooth al pin TX1 en el Arduino.
2. TX desde Bluetooth al pin RX0 en el Arduino.
3. GND de Bluetooth al GND (pin además del pin RX0) en el Arduino.
4. Vcc de Bluetooth al pin de 5V en el Arduino.

Tercer paso: conectar el sensor MAX30100 en el Arduino.

1. VIN de MAX30100 al pin de 5V en el Arduino (igual que tenemos en el paso de Bluetooth).
2. Pin SCL de MAX30100 al pin A5 en el Arduino.
3. Pin SDA de MAX30100 al pin A4 en el Arduino.
4. Pin INT de MAX30100 al pin A2 en el Arduino.
5. Pin GND de MAX30100 al pin GND en el Arduino (pin entre VIN y RST).
6. Conecte una resistencia. Una pata en el mismo pin de 5V conectamos el Bluetooth y la otra parte en el pin A4.
7. Enchufe la segunda resistencia. Una pata también se conecta en el pin de 5v y la otra se conecta al pin A5.

Importante: Para que el MAX30100 funcione correctamente, debemos colocar esas resistencias respectivamente en los pines A4 y A5. De lo contrario, podemos presenciar un mal funcionamiento del sensor, como una luz tenue y, a menudo, el no funcionamiento total de la misma.

Cuarto paso: agregar un LED verde para saber exactamente cuándo el sensor midió la frecuencia cardíaca.

1. Conecte la pata más pequeña del led verde (u otro color que prefiera) al pin GND (igual que conectamos el Bluetooth).
2. Conecte la otra parte al pin D2.

Paso 5: Terminando el ensamblaje de nuestro dispositivo

En este punto, ya tenemos nuestro dispositivo ensamblado, pero no programado. Tenemos el módulo bluetooth conectado al Arduino, así como el sensor MAX30100, que realizará toda la medición de datos y la enviará al módulo Bluetooth, que a su vez lo enviará a otro dispositivo.

Para este artículo, el propósito era demostrar el montaje del dispositivo. En los próximos artículos cubriré cómo programar el dispositivo usando el IDE de Arduino. Puede ver en esta imagen cómo funcionará el dispositivo, desde la lectura de datos hasta la visualización en su dispositivo Android.

Ha terminado de realizar su propia medición del dispositivo de oxímetro de pulso con un bajo costo. ¡Estén atentos al próximo artículo!:D