MAX30100 PULSEMIMETER: Pinout, funkcje, specyfikacje, interfejs, działanie, arkusz danych i jego aplikacje

Pulsoksymetr jest urządzeniem medycznym, stosowanym do pomiaru nieinwazyjnego nasycenia tlenu we krwi. Inżynier elektryczny o imieniu Takuo Aoyagi wynalazł go w Nihon Kohden w 1972 r. Po tym pierwszym pulsoksymetrze został wprowadzony na rynek w 1973 r. Podczas gdy podstawowa zasada pulsoksymetrii pozostaje taka sama, ciągle wysiłki w celu rozwoju technologii, takich jak opracowywanie algorytmów filtrowania szumów i dokładności postępu w różnych warunkach. Specjaliści medyczni korzystają z tych urządzeń w warunkach opieki krytycznej, takich jak szpitale awaryjne lub pokoje. W tym artykule zawiera przegląd pulsoksymetrów MAX30100, działanie i aplikacje.

Jaki jest pulsoksymetr MAX30100?

MAX30100 to pulsoksymetr, który łączy pulsoksymetrię i monitor częstości akcji serca czujniki . Zawiera więc dwie diody LED, fotodetektor, zoptymalizowaną optykę i nisko szumów analogicznych przetwarzania sygnału, aby zauważyć puls-oksymetrię, a także sygnały o stawce serca. Napięcie robocze tego modułu waha się od 1,8 Volts i 3,3 Volts Power Malodies.

Oprogramowanie może go zasilić za pomocą drobnego prądu gotowości, utrzymując zasilacz połączone przez cały czas. Pulsoksymetr MAX30100 mierzy poziomy nasycenia tlenu krwi, impulsu i częstości akcji serca. Zatem wykorzystuje nieinwazyjną technikę do pomiaru poziomów nasycenia tlenem we krwi.

Jak działa Max30100 Pulses oxoksymint?

Czujnik pulsoksymetrowy MAX30100 działa poprzez pomiar nasycenia tlenu krwi lub SPO2 i tętno za pomocą PPG (fotopletysmografia) z podczerwienią i czerwoną LED , fotodetektor i przetwarzanie sygnału w celu zbadania absorpcji światła w całym palcu. Moduł MAX30100 zawiera zestaw diod LED, które generują monochromatyczne czerwone światło kolorów przy długości fali i IR o długości fali 940 nm.

Kiedy fotodioda emituje światło, uderza palec, a utleniona krew pochłania go, podczas gdy pozostałe światło odbija się przez palec i uderza w detektor. Tak więc detektor zauważa i przetwarza sygnały, podając dane wyjściowe. Ten czujnik działa w protokole komunikacji szeregowej I2C.

Konfiguracja PIN:

Konfiguracja pulsoksymetrów MAX30100 pokazano poniżej. Ten moduł zawiera siedem pinów z włączonym I2C Protokół komunikacji do komunikacji z mikrokontrolerem.

• Pin-1 (wino): Jest to kod napięcia wejściowego modułu pulsoksymetrowego, który można podłączyć do wyjścia 3,3 V (lub) 5 V z kontrolera. =
• Pin-2 (SCL): Jest to i2c - szeregowy pin CLK modułu, używany do komunikacji szeregowej I2C, która jest podłączona do linii zegarowej i2c twojego kontrolera.
• Pin-3 (SDA): Jest to pinem danych szeregowych i2c modułu, który jest podłączony do linii danych I2C twojego mikrokontrolera.
• Pin-4 (int): Jest to aktywny niski pin przerwania modułu pulsoksymetrowego, który jest zaprogramowany w celu wytworzenia przerwania dla każdego impulsu.
• Pin-5 (IRD): Jest to katoda katoda LED i LED w podczerwieni, zawiera sterownik LED do napędzania sygnałów LED dla pomiarów SPO2 i HR.
• Pin-6 (RD): Jest to czerwony punkt połączenia katody LED i sterownika LED, używany do kierowania czerwoną diodą LED. Jeśli nie chcesz samodzielnie prowadzić czerwonej diody LED, pozostaw go niepowiązane.
• Pin-7 (GND): Jest to gruntu modułu.

Funkcje i specyfikacje:

. Funkcje i specyfikacje pulsoksymetrii MAX30100 Dołącz następujące.

• MAX30100 jest modułem pulsoksymetrowym.
• Ten moduł zawiera siedem pinów.
• Jego napięcie robocze wynosi od 1,8 V do 3,3 V
• Prąd wejściowy wynosi 20 mA.
• Ten moduł zintegrował anulowanie światła otoczenia.
• Ma szybką wydajność danych i wysoką szybkość próbkowania.
• Prąd zaopatrzenia wynosi 1200UA.
• Prąd LED waha się od 0 Ma do 50 Ma.
• Szerokość impulsu LED wynosi od 200 do 1,6 ms.
• Jego zasilanie wynosi od 3,3 V do 5,5 V.
• Losowanie prądu podczas pomiarów wynosi ~ 600 μA i 0,7 μA w trybie gotowości.
• Czerwona długość fali LED wynosi 660 nm.
• Długość fali LED IR wynosi 880 nm.
• Dokładność temperatury wynosi ± 1˚C.
• Temperatura robocza wynosi od -40 ° C do +85 ° C.

Równoważne i alternatywne

Odpowiednik MAX30100 Pulsoksymetr jest MAX30102 IC. Alternatywy dla pulsoksymetrów MAX30100 są; Pulse 3+, FSH 7060, ROHM BH1792GLC, Proto Central AFE4490 itd.

MAX30100 PULSEMEMETRECJA ZADZIAŁY Z Arduino

Tutaj, jak połączyć się z modułem czujnika pulsoksymetru MAX30100 z Arduino pokazano poniżej. Moduł mierzy częstość akcji serca i tlen krwi. Stężenie tlenu we krwi, zwane SPO2, pokazuje odczyty w procentach, podczas gdy szybkość bicia serca/tętna pokazuje odczyty w BPM.

MAX30100 Pulsesymetria i czujnik monitora tętna łączy głównie dwie diody LED, a fotodetektor , zoptymalizowana optyka i nisko szumowate przetwarzanie sygnału analogicznego, aby zauważyć pulsoksymetrię i sygnały współczynnika serca. Tutaj ten czujnik może być używany z dowolnym mikrokontrolerem do łatwego pomiaru parametrów zdrowia pacjenta.

Wymagane komponenty Aby ten moduł obejmował głównie; jakiś Arduino One deska, MAX30100 Pulses oxksymetor, 16 × 2 LCD , 10K potencjometr, tablica chleba i łączenie przewodów. Połączenia tego interfejsu następują w następujący sposób;

• Podłącz pin VIN modułu MAX30100 do pinu 5 V (OR) 3,3 V Arduino.
• Pin GND modułu jest podłączony do pinu GND płyty Arduino.
• Podłącz piny I2C modułu MAX30100, takie jak SCL i SDA do pinów A5 i A4 Arduino.

Kod:

Wymagany kod dla interfejsu pulsoksymetrowego MAX30100 z Arduino pokazano poniżej. Ten kod źródłowy jest zapisywany w programie C głównie dla Arduino IDE. Tak więc ten kod wyświetla wartość monitora szeregowego.

#include
#include „MAX30100_PULseoximeter.h”
#Define Reporting_period_ms 1000
Pulsoksymetr ospa;
uint32_t tslastReport = 0;
void onBeatDetted ()
{
Serial.println („Beat!”);
}
void Setup ()
{
Serial.begin (115200);
Serial.print („Inicjowanie pulsoksymetrów ..”); // zainicjuj instancję pulsoksymetru
// Awarie są na ogół spowodowane niewłaściwym okablowaniem I2C, brakującym zasilaczem
// lub niewłaściwy układ docelowy
if (! pox.begin ()) {
Serial.println („nieudany”);
Do(;;);
} w przeciwnym razie {
Serial.println („sukces”);
}
pox.setirledCurrent (max30100_led_curr_7_6ma);
// zarejestruj zwrot od wykrycia rytmu
pox.setonBeatDettedcallback (onBeatDetted);
}
Void Loop ()
{
// Pamiętaj, aby zadzwonić do aktualizacji tak szybko, jak to możliwe
pox.update ();
if (millis () - tslastReport> Reporting_period_ms) {
Serial.print („tętno:”);
Serial.print (POX.GETHEARTRATE ());
Serial.print („BPM / SPO2:”);
Serial.print (pox.getspo2 ());
Serial.println („%”);
tslastReport = Millis ();
}
}

Pracujący

Po przesłaniu kodu Arduino MAX30100 Arduino, otwórz monitor szeregowy, aby obserwować wartości. Początkowo wartości BPM i SPO2 będą wyglądać jako niewłaściwa wartość, ale wkrótce możesz monitorować właściwy stabilny odczyt.

Zalety i wady

. Zalety MAX30100 Pulsoksymetry Dołącz następujące.

• Ten moduł ma bardzo niską zasilanie.
• Ma niskie zużycie energii, które przedłuża żywotność baterii w urządzeniach do noszenia.
• Ten projekt modułu jest mały, kompaktowy, zoptymalizowany i przyjazny dla noszenia.
• Ma anulowanie ALC lub światła otoczenia, które zmniejsza zakłócenia z światła otoczenia w celu zapewnienia precyzyjnych odczytów nawet w jasnym otoczeniu.
• Ten moduł ma wysoki stosunek SNR lub do szumu.
• Ma szybką zdolność danych wyjściowych, która umożliwia wydajne i szybkie przetwarzanie danych czujnika.
• Ten moduł integruje wszystkie wymagane komponenty, które upraszcza projekt i zmniejsza konieczność komponentów zewnętrznych.
• Umożliwia programowanie prądu LED i szerokości impulsu, umożliwiając dokładność pomiaru i optymalizację zużycia energii.
• Czujnik temperatury na chipie pomaga w równoważeniu wszelkich błędów odczytu, które występują z powodu wahań temperatury otoczenia.
• Wykorzystuje interfejs I2C do prostej komunikacji za pośrednictwem mikrokontrolera.

. Wady pulsoksymetru MAX30100 Dołącz następujące.

• Nieprawidłowe umieszczanie palca lub nieodpowiedni kontakt prowadzi do nieprawidłowych danych.
• Artefakty ruchu, takie jak drgawki lub dreszcz, mogą zakłócać wykrywanie i interpretację sygnału, co powoduje niewłaściwe odczyty.
• Oświetlenie o wysokiej intensywności szczególnie fluorescencyjne mogą utrudniać odczyty czujników.
• Na dokładność tego czujnika może mieć wpływ kolor i szerokość skóry.
• Lakier do paznokci zakłóca zdolność czujnika do precyzyjnego wykrywania poziomów tlenu we krwi.
• Słaba perfuzja obwodowa z powodu niedociśnienia lub zimna może prowadzić do niewystarczającej fali impulsu i błędnych odczytów.
• Hipotencyjne skurczowe odczyty BP <80 mm Hg mogą powodować błędne i zmienne odczyty pulsoksymetryczne.
• Występowanie nieprawidłowych poziomów hemoglobiny może prowadzić do niewłaściwych odczytów SPO2.
• Zbyt duże ciśnienie może zaostrzyć przepływ krwi naczyń włosowatych, co zmniejsza niezawodność danych.

Zastosowania

Zastosowania pulsoksymetru MAX30100 obejmują następujące.

• Pulsesoksymetr pomaga pracownikom służby zdrowia w przeglądu nasycenia tlenu u pacjentów poprzez problemy z oddychaniem (OR) sercowo -naczyniowym, umożliwiając terminowe interwencje.
• Dokładność czujnika w odczytach ma zasadnicze znaczenie dla rozpoznawania hipoksemii, która może uniknąć powikłań w niewydolności serca i warunkach POChP.
• Nieustannie monitoruje znaki życiowe, zapewniając konsumentom wgląd w ich zdrowie i dobre samopoczucie w ciągu dnia.
• Ten czujnik umożliwia monitorowanie częstości akcji serca i poziomu tlenu w czasie rzeczywistym, czyniąc go drogim narzędziem dla osób i sportowców o warunkach serca lub oddechowych.
• Zebrane dane czujnika pulsoksymetrowego mogą spersonalizować plany szkolenia i przekazać operatorom informacje zwrotne na temat ich wydajności.
• Pole edukacyjne wykorzystuje ten moduł do pokazania, w jaki sposób te moduły działają i dają wgląd w przetwarzanie bio-sygnału.
• Board Arduino dobrze pasuje do tego modułu, dzięki czemu jest to przydatne narzędzie dla hobbystów i studentów do studiowania wykrywania biologicznego i elektroniki.
• Śledzenie fitness wykorzystują ten moduł do ciągłego częstości akcji serca i nasycenia tlenem, dostarczając natychmiastowych danych w celu lepszej opieki nad pacjentem.

Proszę zapoznać się z tym linkiem MAX30100 PULSESMETASEKUT .

Jest to zatem przegląd modułu pulsoksyminsimetrowego MAX30100, pinout, funkcji, specyfikacji, pracy i aplikacji. Jest to wszechstronny moduł, który ma tętno i zdolności monitorowania pulsoksymetrii, który zapewnia wydajne i kompaktowe rozwiązanie dla różnych urządzeń do noszenia, takich jak sprzęt do monitorowania medycznego i urządzenia do śledzenia fitness. Jest więc znany z niskiego zużycia energii i dokładności. Oto pytanie, co to jest MAX30102 IC?