Käytettävä terveydenhuoltojärjestelmä IOT: n avulla: 8 vaihetta

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:00

Tässä työssä anturit ovat käärittyinä

pukeutuva turkki ja se mittaa käyttäjän lämpötilan, EKG: n, asennon, verenpaineen ja BPM: n ja lähettää sen ThingSpeak -palvelimen kautta. Se näyttää graafisen esityksen mitatuista tiedoista. Tietojen muunnoksen suorittaa Arduinon pääydinohjain. Kun anturit ovat mitattuja, Arduino suorittaa ohjelman ja myös ThingSpeak API -avain lisätään ohjelmaan.

Vaihe 1: Komponentit uudelleen

1. Arduino UNO

2. LM75 (lämpötila -anturi)

3. AD8232 (EKG -anturi)

4. HW01 (pulssianturi)

5. ESP8266 (Wi-Fi-moduuli)

6. Binaarijohdot

7. USB -kaapeli virheenkorjausta varten

8. Litiumioniakku 4 (9v)

9. Sadetakki

10. Puuvillalaatikko (25X25cm)

11. Liimapistooli 2 tikulla.

Vaihe 2: LM75: n ja Arduinon yhdistäminen

LM75 sisältää I2C -protokollan Arduinon kanssa. Joten lämpötila on aistit ja se muunnetaan digitaaliseksi dataksi käyttämällä sisäänrakennettua 9 -bittistä delta sigma Analogista digitaalimuunninta. LM75 -tarkkuuden ansiosta sitä käytetään käyttäjän lämpötilan mittaamiseen. Anturin resoluutio on 9 bittiä ja sillä on 7 bitin orjaosoite. joten datamuoto on kahden lisäosa orjaosoitteella. LM75 -anturin toimintataajuus on 400 kHz. LM75 sisältää alipäästösuodattimen, joka parantaa kommunikaation luotettavuutta meluympäristössä.

Arduino -nastat A4 ja A5 sisältävät kaksi johdinliitäntää, joten ne liitetään LM75: n SDA- ja SCL -nastoihin.

LM75 ------ ARDUINO

SCL ---- A5 (analoginen tulo)

SDA ---- A4 (analoginen tulo)

VCC ---- 3.3V

GND ---- GND

Vaihe 3: Yhteys pulssimoduulin ja Arduinon välillä

Tässä työssä käytetään pulssianturia. Pulssianturi on hyvin suunniteltu Plug and Play -anturi, jonka kautta käyttäjä voi ottaa reaaliaikaisia syke- tai syketietoja ja syöttää niitä missä tahansa.

Liitä pulssianturi Arduino Uno -korttiin seuraavasti: + + 5 V ja - GND S tO A0. Liitä LCD Arduino Uno Boardiin seuraavasti: VSS +5V ja VDD GND ja RS 12 ja RW GND ja E D11 ja D4 D5 ja D5 D4 ja D6 D3 ja D7 D2 ja A/VSS +5V ja K/VDD - GND. Liitä 10K -potentiometri nestekidenäyttöön seuraavasti: Tiedot v0: een ja VCC +5 V. Liitä LED Arduinoon seuraavasti: LED1 (PUNAINEN, vilkkuva nasta) D13: een ja LED2 (VIHREÄ, häivytysnopeus) D8: een.

PULSE-anturi ------ Arduino

VSS ------ +5V

GND ------ GND

S ----- A0

Kun anturi koskettaa ihoa, anturin LED -valo vilkkuu.

Vaihe 4: Yhteys EKG -anturin ja Arduinon välillä

AD8232 -EKG -anturi on liitetty Arduinon kanssa ja elektrodit on sijoitettu vasempaan käsivarteen, oikeaan varteen ja oikeaan jalkaan. Tässä oikean jalan käyttölaite toimii piirin palautteena. Siinä on kolme tuloa elektrodeista, jotka mittaavat sydämen sähköistä aktiivisuutta, ja se ilmaistaan LED -valolla. Kohinan vähentämiseksi käytetään instrumentointivahvistinta (BW: 2KHz) ja kahta ylipäästösuodatinta liikkeen artefaktien ja elektrodin puolikennopotentiaalin vähentämiseksi. AD8232 on määritetty kolmen elektrodin kokoonpanoksi.

LIITÄNTÄ: Vasemman käden elektrodi on kytketty +IN -napaan AD8232: ssa ja oikea varsi -elektrodi on kytketty AD8232 -IN -napaan ja oikean jalan takaisinkytkentä on kytketty AD8232: n RLDFB -nastaan. Päätunnistus tässä anturissa on AC tai DC. Tätä varten käytetään vaihtovirtaa. LO-nasta on kytketty Arduinon analogiseen nastaan (11) ja LO+ -tappi on liitetty Arduinon analogiseen nastaan (10) ja elektrodien lähtö on liitetty Arduinon A1-nastaan.

EKG-anturi ------ Arduino

LO- ------ Analoginen nasta (11)

LO+ ------ Analoginen nasta (10)

Lähtö ------ A1

Potilaan kehoon sijoitetut elektrodit havaitsevat pienet sähköpotentiaalin muutokset iholla, jotka johtuvat sydänlihaksen depolarisoitumisesta sykeytyksen aikana, toisin kuin tavanomaisessa kolminkertaistetussa EKG: ssä, jossa elektrodit asetetaan potilaan raajoihin ja rintaan. EKG -signaalia mitattaessa PR -aikaväli ja QR -välivaihe ja amplitudin kesto vaihtelevat epänormaaleissa olosuhteissa. Poikkeavuudet määritellään Arduino -ohjelmoinnissa.

Normaalit EKG -parametrit Epänormaalit EKG -parametrit

P-aalto 0,06-0,11 <0,25 ------------------------------------------- --------- Tasaiset tai käänteiset T-aallot Sepelvaltimotauti

QRS-kompleksi <0,12 0,8-1,2 ------------------------------------------- ------- Lisääntynyt QRS-nipun haaralohko

T Aalto 0,16 <0,5 --------------------------------------------- ------------------ Lisääntynyt PR AV -lohko

QT-aika 0.36-0.44 --------------------------------------------- --------------- Lyhyt QT-aikainen hyperkalsemia

PR-väli 0,12-0,20 --------------------------------------------- ------ Pitkä PR, QRS leveä, QT lyhyt Hyperkalemia

näyttää poikkeavuudet EKG -signaalissa, joka on Se sisällytetään Arduino -koodaukseen ja kun poikkeavuuksia ilmenee, se lähetetään hälytysviestinä tiettyihin matkapuhelinnumeroihin. Meillä on erillinen kirjastotiedosto, joka sisältyy ohjelmaan

Vaihe 5: Yhdistä Wi-Fi-moduuli ja Arduino

ESP8266 Wi-Fi -moduuli on edullinen itsenäinen langaton lähetin-vastaanotin, jota voidaan käyttää päätepisteen IoT-kehitykseen. ESP8266 Wi-Fi -moduuli mahdollistaa Internet-yhteyden sulautettuihin sovelluksiin. Se käyttää TCP/UDP -viestintäprotokollaa yhteyden muodostamiseen palvelimeen/asiakasohjelmaan. Kommunikoidakseen ESP8266 Wi-Fi -moduulin kanssa mikro-ohjaimen on käytettävä AT-komentoja. Mikro-ohjain kommunikoi ESP8266-01 Wi-Fi -moduulin kanssa käyttäen UART: a, jolla on määritetty siirtonopeus (oletus 115200).

HUOMAUTUKSIA:

1. ESP8266 Wi-Fi -moduuli voidaan ohjelmoida Arduino IDE: n avulla, ja tehdäksesi sen sinun on tehtävä muutamia muutoksia Arduino IDE: hen. Siirry ensin Arduino IDE: n Tiedosto -> Asetukset -kohtaan ja Lisätaulujen hallinnan URL -osoitteet -osioon. Mene nyt Työkalut -> Hallitus -> Taulujen hallinta ja etsi ESP8266 hakukentästä. Valitse ESP8266 by ESP8266 Community ja napsauta Asenna.

2.. ESP8266 -moduuli toimii 3,3 V: n virtalähteellä, ja mikä tahansa suurempi, kuten 5 V, tappaa SoC: n. ESP8266 ESP-01 -moduulin VCC-nasta ja CH_PD-nasta on siis kytketty 3,3 V: n virtalähteeseen.

3. Wi-Fi-moduulissa on kaksi toimintatilaa: ohjelmointitila ja normaalitila. Ohjelmointitilassa voit ladata ohjelman tai laiteohjelmiston ESP8266 -moduuliin ja normaalitilassa ladattu ohjelma tai laiteohjelmisto toimii normaalisti.

4. Jotta ohjelmointitila voidaan ottaa käyttöön, GPIO0 -nasta on liitettävä GND: hen. Kytkentäkaaviossa olemme liittäneet SPDT -kytkimen GPIO0 -nastaan. SPDT -vivun vaihtaminen vaihtaa ESP8266: n ohjelmointitilan (GPIO0 on kytketty GND: hen) ja normaalitilan välillä (GPIO0 toimii GPIO -nastana). Myös RST (Reset) on tärkeä rooli ohjelmointitilan käyttöönotossa. RST -nasta on aktiivinen LOW -nasta, ja siksi se on kytketty GND: hen painikkeen kautta. Joten aina, kun painiketta painetaan, ESP8266 -moduuli nollautuu.

Liitäntä:

ESP8266 -moduulin RX- ja TX -nastat on liitetty Arduino -kortin RX- ja TX -nastoihin. Koska ESP8266 SoC ei voi sietää 5 V: a, Arduinon RX -nasta on kytketty tasomuuntimen kautta, joka koostuu 1 KΩ: n ja 2,2 KΩ: n vastuksesta.

Wi-Fi-moduuli ------ Arduino

VCC ---------------- 3.3V

GND ---------------- GND

CH_PD ---------------- 3.3V

RST ---------------- GND (normaalisti auki)

GPIO0 ---------------- GND

TX ---------------- Arduinon lähetys

RX ----------------- Arduinon RX (tasonmuunnin)

Yhdistämisen ja konfiguroinnin jälkeen:

ESP8266 ohjelmointitilassa (GPIO0 on kytketty GND: hen), liitä Arduino järjestelmään. Kun ESP8266 -moduuli on kytketty päälle, paina RST -painiketta ja avaa Arduino IDE. Valitse Board -vaihtoehdoista (Työkalut -> Hallitus) "Yleinen ESP8266" -kortti. Valitse sopiva portin numero IDE: stä. Avaa nyt vilkkuva luonnos ja vaihda LED -nasta 2: ksi. Tässä 2 tarkoittaa ESP8266 -moduulin GPIO2 -nastaista. Ennen kuin aloitat lataamisen, varmista, että GPIO0 on kytketty GND: hen, ja paina sitten RST -painiketta. Paina latauspainiketta ja koodin kääntäminen ja lataaminen kestää jonkin aikaa. Näet edistymisen IDE: n alareunassa. Kun ohjelma on ladattu, voit poistaa GPIO0: n GND: stä. GPIO2: een kytketty LED vilkkuu.

Vaihe 6: Ohjelmoi

Ohjelma on tarkoitettu liittämään LM75, pulssimoduuli, EKG-anturi ja Wi-Fi-moduuli Arduinoon

Vaihe 7: ThingSpeak Server Setup

ThingSpeak on sovellusalusta. esineiden internet. Se on avoin alusta, jossa on MATLAB -analytiikka. ThingSpeakin avulla voit rakentaa sovelluksen antureiden keräämien tietojen ympärille. ThingSpeakin ominaisuuksia ovat: reaaliaikainen tiedonkeruu, tietojenkäsittely, visualisoinnit, sovellukset ja laajennukset

ThingSpeakin ytimessä on ThingSpeak -kanava. Tietojen tallentamiseen käytetään kanavaa. Kukin kanava sisältää 8 kenttää kaikentyyppisille tiedoille, 3 sijaintikenttää ja 1 tilakentän. Kun sinulla on ThingSpeak -kanava, voit julkaista tietoja kanavalle, antaa ThingSpeakin käsitellä tiedot ja pyytää sovellustasi noutamaan tiedot.

ASKELEET:

1. Luo tili ThingSpeakissa.

2. Luo uusi kanava ja nimeä se.

3. Luo 3 arkistoitua ja määritä sen nimi kullekin arkistoidulle.

4. Huomaa ThingSpeakin kanavatunnus.

5. Huomaa API -avain.

6. Ja mainitse se Ohjelmassa tietojen siirtämiseksi ESP8266: sta.

7. Nyt visualisointitiedot on saatu.

Vaihe 8: Päätelmien asennus (laitteisto)

Projektimme laitteistoasetus Se sisältää projektin kaikki laitteistokomponentit, ja se pakataan ja asetetaan pukeutuvaan takkiin potilaiden mukavuuden vuoksi. Anturilla varustettu takki on meidän valmistamamme ja se tarjoaa virheettömän mittauksen käyttäjille. Käyttäjän biologiset tiedot, Tiedot tallennetaan ThingSpeak -palvelimelle pitkäaikaista analysointia ja seurantaa varten. Tämä on projekti, joka liittyi terveydenhuoltojärjestelmään

PERUSTAA:

1. Aseta piirit puuvillalaatikon sisään.

2. Käyttämällä liimapistoolia voit kiinnittää sen laatikkoon.

3. Kytke akku Arduinon VIN -numeroon akun positiiviseen napaan ja Arduinon GND akun negatiiviseen napaan

4. Kiinnitä sitten laatikko turkin sisäpuolelle liimapistoolilla.

Kun virheetön koodaus on luotu, ohjelma suoritetaan ja olet valmis näkemään Senorin lähdön Arduino -ulostulonäytön kaltaisella alustalla ja myöhemmin tiedot siirretään ThingSpeak Cloudiin verkon kautta ja että olemme valmiita visualisoimaan sen maailmassa alustalle. Verkkokäyttöliittymää voidaan kehittää toteuttamaan enemmän toimintoja tietojen visualisoinnissa, hallinnassa ja analysoinnissa, jotta käyttäjä voi parantaa käyttöliittymää ja kokemusta. Käyttämällä ehdotetun työn asetuksia lääkäri voi seurata potilaan tilaa 24*7 ja potilaan tilan äkillisistä muutoksista ilmoitetaan lääkärille tai ensihoidon henkilökunnalle paahtoleipääilmoituksen avulla. Lisäksi, koska tiedot ovat saatavilla Thingspeak -palvelimella, potilaan tila voidaan tarkistaa etänä mistä tahansa planeetan paikasta. Sen lisäksi, että näemme vain potilaan vanhat tiedot, voimme käyttää näitä tietoja asianmukaiseen ymmärtämiseen ja asianomaisten asiantuntijoiden parantamaan potilaan terveyttä.