Ventilador médico + STONE LCD + Arduino UNO: 6 etapas

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:34

Desde 8 de dezembro de 2019, vários casos de pneumonia de etiologia desconhecida foram relatados na cidade de Wuhan, província de Hubei, China. Nos últimos meses, foram causados cerca de 80.000 casos confirmados em todo o país, e o impacto da epidemia vem se ampliando. Não só o país inteiro foi afetado, mas também os casos confirmados surgiram em todo o mundo, e os casos confirmados cumulativos chegaram a 3,5 milhões. No momento, a fonte de infecção é incerta. De onde, mas podemos ter certeza de que todos precisam muito de máscaras, e aqueles que estão seriamente precisam de respiradores.

Então, aproveitando esse ponto quente, também vim fazer um projeto sobre o ventilador, e tinha uma PEDRA na minha mão. A tela da porta serial TFT é muito adequada para a tela do visor do ventilador. Quando a tela estiver disponível, preciso de um microcomputador de chip único para processar os comandos emitidos pela tela da porta serial do STONE e fazer o upload de alguns dados da forma de onda em tempo real. Aqui eu escolho um MCU mais geral e fácil de usar, o microcomputador de chip único Arduino uno, que é amplamente usado e oferece suporte a muitas bibliotecas. As representações são as seguintes:

Neste projeto, você pode controlar a placa de desenvolvimento do Arduino uno usando a tela da porta serial STONE TFT LCD e realizar a interação do comando de dados através da comunicação da porta serial. A placa de desenvolvimento do Arduino uno pode fazer upload de uma série de dados de forma de onda e exibi-los na tela da porta serial. Este projeto é muito útil para fazer a tela do ventilador.

Etapa 1: Visão geral do projeto

O projeto do ventilador que faço aqui terá um efeito de animação de inicialização após ligar, em seguida, entrará em uma interface de solução inicial de inicialização e exibirá a palavra "aberto". Clique nele para ter um efeito de voz, peça para abrir o ventilador e vá para a interface de seleção de página, onde haverá um efeito de animação, que é uma animação para mostrar a respiração humana, e existem duas opções A primeira é o oscilograma gráfico de monitoramento da respiração. O segundo é o gráfico de monitoramento de oxigênio e frequência respiratória. Como exibir tantos oscilogramas ao mesmo tempo é um problema. Após clicar em Enter, STONE TFT LCD emitirá um comando específico para controlar o MCU para iniciar o upload dos dados da forma de onda.

As funções são as seguintes:

① realizar a configuração do botão;

② Perceba a função de voz;

③ realizar a troca de página;

④ realizar a transmissão da forma de onda em tempo real.

Módulos necessários para o projeto:

① STONE TFT LCD ；

② Módulo Arduino Uno;

③ módulo de reprodução de voz. Diagrama de blocos do projeto:

Etapa 2: Introdução e Princípio de Hardware

Alto-falante

Como o STONE TFT LCD tem um driver de áudio e uma interface correspondente reservada, ele pode usar o alto-falante magnético mais comum, comumente conhecido como alto-falante. O alto-falante é uma espécie de transdutor que transforma o sinal elétrico em sinal acústico. O desempenho do alto-falante tem grande influência na qualidade do som. Os alto-falantes são o componente mais fraco em equipamentos de áudio e, para efeitos de áudio, são o componente mais importante. Existem muitos tipos de altifalantes e os preços variam muito. Áudio de energia elétrica por meio de efeitos eletromagnéticos, piezoelétricos ou eletrostáticos, de modo que seja uma bacia de papel ou vibração de diafragma e ressonância com o ar circundante (ressonância) e produza som.

STONE STVC101WT-01

Painel TFT de nível industrial de 10,1 polegadas 1024x600 e tela de toque com resistência de 4 fios;

o brilho é 300cd / m2, luz de fundo LED; l cor RGB é 65K;

a área visual é 222,7 mm * 125,3 mm; O ângulo visual é 70/70/50/60;

a vida útil é de 20.000 horas. CPU cortex-m4 de 200 Hz de 32 bits;

Controlador CPLD epm240 TFT-LCD;

128 MB (ou 1 GB) de memória flash;

Download da porta USB (disco U);

software de caixa de ferramentas para design de GUI, instruções hexadecimais simples e poderosas.

Funções básicas

Controle de tela de toque / exibição de imagem / exibição de texto / curva de exibição / leitura e gravação de dados / reprodução de vídeo e áudio. É adequado para várias indústrias.

A interface UART é RS232 / RS485 / TTL;

a voltagem é 6v-35v;

o consumo de energia é de 3,0 w;

a temperatura de trabalho é - 20 ℃ / + 70 ℃;

a umidade do ar é 60 ℃ 90%.

O módulo LCD STVC101WT-01 se comunica com o MCU através de uma porta serial, que precisa ser usada neste projeto. Precisamos apenas adicionar a imagem de interface do usuário projetada por meio do computador superior por meio das opções da barra de menus para botões, caixas de texto, imagens de fundo e lógica de página, em seguida, gerar o arquivo de configuração e, finalmente, baixá-lo para a tela de exibição para executar.

O manual pode ser baixado do site oficial:

Além do manual de dados, existem manuais do usuário, ferramentas de desenvolvimento comuns, drivers, algumas demonstrações de rotina simples, tutoriais em vídeo e alguns para projetos de teste.

Arduino UNO

Parâmetro

Modelo Arduino Uno

Microcontrolador atmega328p

Tensão de trabalho 5 V

Tensão de entrada (recomendado) 7-12 V

Tensão de entrada (limite) 6-20 V

Pino de E / S digital 14

PWM canal 6

Canal de entrada analógica (ADC) 6

Saída DC por I / O 20 mA

Capacidade de saída da porta de 3,3 V 50 mA

Flash 32 KB (0,5 KB para bootstrapper)

SRAM 2 KB

EEPROM 1 KB

Velocidade do relógio 16 MHz

LED integrado pino 13

Comprimento 68,6 mm

Largura 53,4 mm

Peso 25 g

Etapa 3: etapas de desenvolvimento

Arduino UNO

Baixar IDE

Link:

Aqui, como meu computador é win10, escolho o primeiro e clico em

Selecione apenas o download

Instale o Arduino

Após o download, clique duas vezes para instalá-lo. Deve-se notar que o Arduino ide depende do ambiente de desenvolvimento Java e requer um PC para instalar o Java JDK e configurar as variáveis. Se a inicialização com duplo clique falhar, o PC pode não ter suporte JDK.

Código

Aqui você precisa definir o comando para identificar a tela da porta serial e:

Enterbreathwave é um comando de botão enviado da tela de reconhecimento para entrar na interface de respiração.

Breatbacktobg é o comando de botão enviado da tela de reconhecimento para sair da interface de respiração. Enterhearto2wave é o comando de botão para entrar na interface de oxigênio enviada da tela de identificação. Hearto2backtobg é o comando de botão enviado da tela de reconhecimento para sair da interface de oxigênio.

Startwave são os dados iniciais da forma de onda enviados para a tela.

Cleanwave é usado para limpar os dados da forma de onda enviados para a tela.

Em seguida, clique no tique para compilar.

Depois que a compilação for concluída, clique no segundo ícone de seta para baixar o código na placa de desenvolvimento.

Etapa 4: FERRAMENTA 2019

Adicionar foto

Use a ferramenta instalada 2019, clique no novo projeto no canto superior esquerdo e clique em OK.

Depois disso, um projeto padrão será gerado com um fundo azul por padrão. Selecione-o e clique com o botão direito do mouse e selecione remover para remover o plano de fundo. Em seguida, clique com o botão direito do mouse no arquivo de imagem e clique em Adicionar para adicionar sua própria imagem de fundo, como segue:

Definir função de imagem

Em primeiro lugar, defina a imagem de inicialização, ferramenta -> configuração da tela, como segue

Em seguida, você precisa adicionar um controle de vídeo para saltar automaticamente depois que a página inicial for interrompida.

Aqui, ele é configurado para pular para a página 0 quando a página inicial for interrompida e o número de repetições for 0, indicando que não há repetições.

A configuração de uma interface de seleção

Aqui, o primeiro ícone do botão é definido. O efeito do botão adota a página 6 e muda para a página 3. Ao mesmo tempo, o valor 0x0001 é enviado ao Arduino Uno MCU para acionar a geração de dados. A configuração da segunda chave é semelhante, mas o comando de valor-chave é diferente.

Configurações de efeito de animação

Aqui, adicionamos o ícone 1_breath.ico feito com antecedência e definimos o valor de parada da animação e o valor de início, bem como a imagem de parada como 1 e a imagem de início como 4, e configuramos para não exibir o fundo. Isto não é suficiente. Se você precisa que a animação se mova automaticamente, você precisa fazer as seguintes configurações:

Adicionar arquivo de áudio

Após ligar no início, ao clicar em abrir. para realizar a função de prompt de voz, você precisa adicionar um arquivo de áudio, onde o número do arquivo de áudio é 0.

Curva em tempo real

Aqui, fiz duas formas de onda. Para realizar o controle separado, adotei dois canais de dados, ou seja, canal 1 e canal 2. É melhor definir os valores e cores Y_Central e YD_Central. E o comando é o seguinte:

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};

Isso completa a configuração e, em seguida, compila, baixa e atualiza para o disco U.

Etapa 5: Conexão

Código

#incluir

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

// # define UBRR2H // HardwareSerial Serial2 (2); uint8_t i = 0, contagem = 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};

……

Entre em contato conosco se precisar de um procedimento completo:

Eu responderei a você dentro de 12 horas.

Etapa 6: Apêndice

Para saber mais sobre este projeto, clique aqui