Max30100 Pulse Oximeter: Pinout, Ciri, Spesifikasi, Interfacing, Works, Datasheet & Aplopinya

Oximeter Pulse adalah peranti perubatan, yang digunakan untuk mengukur ketepuan oksigen darah yang tidak invasif. Seorang jurutera elektrik bernama Takuo Aoyagi menciptanya di Nihon Kohden pada tahun 1972. Selepas itu, oximeter nadi pertama dilancarkan pada tahun 1973. Walaupun prinsip asas oximetry nadi tetap sama ada usaha yang berterusan untuk maju teknologi seperti membangunkan algoritma untuk penapisan bunyi dan ketepatan kemajuan dalam pelbagai keadaan. Profesional perubatan menggunakan peranti ini dalam tetapan penjagaan kritikal seperti hospital kecemasan atau bilik. Artikel ini menyediakan gambaran keseluruhan, kerja, dan aplikasi Pulse Oximeter MAX30100.

Apakah oximeter Pulse Max30100?

Max30100 adalah oksimeter nadi yang menggabungkan nadi oksimetri & monitor kadar jantung sensor . Oleh itu, ia termasuk dua LED, photodetector, optik optik & pemprosesan isyarat analog rendah untuk melihat nadi-oksimetri serta isyarat kadar jantung. Voltan operasi modul ini berkisar dari 1.8volts dan 3.3volts supplies kuasa.

Perisian ini dapat menguatkannya dengan arus siap sedia kecil dengan menjaga bekalan kuasa disambungkan pada setiap masa. Oximeter Pulse Max30100 mengukur tahap ketepuan oksigen darah, nadi, dan kekuatan jantung. Jadi ia menggunakan teknik bukan invasif untuk mengukur tahap ketepuan oksigen dalam darah.

Bagaimana Max30100 Pulse Oximeter berfungsi?

Sensor Oximeter Pulse Max30100 berfungsi dengan mengukur ketepuan oksigen darah atau spo2 & denyutan jantung dengan PPG (photopleethysmography) dengan inframerah dan merah LED , pemprosesan photodetector & isyarat untuk memeriksa penyerapan cahaya di seluruh jari. Modul Max30100 mengandungi satu set LED yang menghasilkan cahaya warna merah monokromatik pada panjang gelombang 660nm & cahaya IR pada panjang gelombang 940nm.

Apabila photodiode memancarkan cahaya, ia menyerang jari, dan darah oksigen menyerapnya sementara cahaya yang tersisa mencerminkan jari dan menyerang pengesan. Jadi pengesan notis & memproses isyarat dengan menyediakan output. Fungsi sensor ini pada protokol komunikasi bersiri i2c.

Konfigurasi PIN:

Konfigurasi pin Oximeter Pulse MAX30100 ditunjukkan di bawah. Modul ini merangkumi tujuh pin dengan yang diaktifkan I2c Protokol komunikasi untuk berkomunikasi dengan mikrokontroler.

• Pin-1 (wain): Ia adalah pin voltan input modul Oximeter Pulse yang boleh disambungkan kepada output 3.3V (atau) 5V dari pengawal anda. =
• PIN-2 (SCL): Ia adalah pin CLK I2C - modul siri, yang digunakan untuk komunikasi bersiri I2C, yang disambungkan ke garisan jam i2c pengawal anda.
• PIN-3 (SDA): Ia adalah pin data siri I2C modul yang disambungkan ke garisan data I2C mikrokontroler anda.
• Pin-4 (int): Ia adalah pin interupsi rendah aktif modul oksimeter nadi yang diprogramkan untuk menghasilkan gangguan untuk setiap nadi.
• PIN-5 (IRD): Ia adalah Katode LED Inframerah & Titik Sambungan Pemandu LED ia menggabungkan pemandu LED untuk memacu isyarat LED untuk pengukuran SPO2 & HR.
• PIN-6 (RD): Ia adalah katod LED merah & titik sambungan pemandu LED, digunakan untuk memacu LED merah. Jika anda tidak mahu memandu Red Led sendiri, biarkan ia tidak berkaitan.
• PIN-7 (GND): Ia adalah pin tanah modul.

Ciri & Spesifikasi:

The Ciri -ciri dan Spesifikasi Oximeter Pulse Max30100 termasuk yang berikut.

• Max30100 adalah modul Oximeter Pulse.
• Modul ini termasuk tujuh pin.
• Voltan operasinya berkisar antara 1.8V hingga 3.3V
• Arus input ialah 20mA.
• Modul ini telah mengintegrasikan pembatalan cahaya ambien.
• Ia mempunyai output data yang cepat dan kadar sampel yang tinggi.
• Semasa bekalan ialah 1200UA.
• LED semasa berkisar dari 0 Ma hingga 50 Ma.
• Lebar denyut nadi LED berkisar dari 200us hingga 1.6ms.
• Bekalan kekuasaannya berkisar antara 3.3V hingga 5.5V.
• Cabutan semasa semasa pengukuran ialah ~ 600μA dan 0.7μA semasa mod siap sedia.
• Panjang gelombang LED merah ialah 660nm.
• IR LED panjang gelombang adalah 880nm.
• Ketepatan suhu adalah ± 1˚C.
• Suhu operasi berkisar dari -40C hingga +85C.

Setara & alternatif

Bersamaan dengan Max30100 Pulse Oximeter adalah Max30102 IC. Alternatif untuk max30100 pulse oximeters adalah; Pulse 3+, FSH 7060, ROHM BH1792GLC, Proto Central AFE4490, dll.

Max30100 Pulse Oximeter Interfacing dengan Arduino

Di sini bagaimana untuk menyambung modul Sensor Oximeter Pulse Max30100 dengan Arduino ditunjukkan di bawah. Modul mengukur kadar jantung dan oksigen darah. Kepekatan oksigen darah, yang disebut SPO2, menunjukkan pembacaan dalam peratusan, manakala kadar denyutan jantung/denyutan menunjukkan pembacaan di BPM.

Sensor monitor oximetry & kadar denyutan jantung Max30100 menggabungkan terutamanya dua LED, a Photodetector , Optik Optik & Pemprosesan Isyarat Analog Rendah-Noise Untuk Perhatikan Pulse Oximetry & Isyarat Kadar Jantung. Di sini sensor ini boleh digunakan dengan mana -mana mikrokontroler untuk mengukur parameter kesihatan pesakit dengan mudah.

Yang diperlukan komponen Untuk membuat modul ini terutamanya termasuk; An Arduino One Lembaga, Max30100 Pulse Oximeter Sensor, 16 × 2 LCD , 10k potentiometer, Papan roti , dan menghubungkan wayar. Sambungan interfacing ini mengikuti seperti berikut;

• Sambungkan pin VIN modul MAX30100 ke 5V (OR) 3.3V pin Arduino.
• Pin GND modul disambungkan ke pin GND papan Arduino.
• Sambungkan pin I2C modul MAX30100 seperti SCL dan SDA ke pin A5 dan A4 Arduino.

Kod:

Kod yang diperlukan untuk MAX30100 Pulse Oximeter Interfacing dengan Arduino ditunjukkan di bawah. Kod sumber ini ditulis dalam program C terutamanya untuk Arduino IDE. Jadi kod ini memaparkan nilai pada monitor siri.

#include
#termasuk 'max30100_pulseoximeter.h'
#define Reporting_period_ms 1000
Pulseoximeter Pox;
uint32_t tslastreport = 0;
void onBeatDetected ()
{
Serial.println ('beat!');
}
persediaan tidak sah ()
{
Serial.Begin (115200);
Serial.print ('Inisiasi Pulse Oximeter ..'); // Inisialisasi contoh pulseoximeter
// kegagalan biasanya disebabkan oleh pendawaian I2C yang tidak betul, bekalan kuasa yang hilang
// atau cip sasaran yang salah
jika (! pox.begin ()) {
Serial.println ('gagal');
untuk (;;);
} else {
Serial.println ('Kejayaan');
}
Pox.SetirledCurrent (max30100_led_curr_7_6ma);
// Daftarkan panggil balik untuk pengesanan pukulan
Pox.SetonBeatDetectedCallback (onBeatDetected);
}
gelung tidak sah ()
{
// pastikan untuk memanggil kemas kini secepat mungkin
pox.update ();
jika (millis () - tslastreport> laporan_period_ms) {
Serial.print ('Kadar Jantung:');
Serial.print (Pox.GeTheArtrate ());
Serial.print ('BPM / SPO2:');
Serial.print (Pox.getSpo2 ());
Serial.println ('%');
tSlastreport = millis ();
}
}

Bekerja

Sebaik sahaja Kod MAX30100 Pulse Oximeter Arduino dimuat naik maka buka monitor bersiri untuk memerhatikan nilai -nilai. Pada mulanya, nilai BPM dan SPO2 akan muncul sebagai nilai yang salah tetapi tidak lama lagi anda boleh memantau bacaan yang stabil.

Kelebihan & Kekurangan

The Kelebihan Oximeter Pulse Max30100 termasuk yang berikut.

• Modul ini mempunyai operasi kuasa ultra-rendah.
• Ia mempunyai penggunaan kuasa yang rendah yang memanjangkan hayat bateri dalam peranti yang boleh dipakai.
• Reka bentuk modul ini adalah kecil, padat, dioptimumkan & boleh dipakai.
• Ia mempunyai pembatalan cahaya ALC atau ambien yang mengurangkan gangguan dari cahaya ambien untuk memastikan pembacaan yang tepat walaupun dalam persekitaran yang terang.
• Modul ini mempunyai SNR yang tinggi atau nisbah isyarat-ke-bunyi.
• Ia mempunyai keupayaan output data yang cepat yang membolehkan pemprosesan data sensor yang cekap dan cepat.
• Modul ini mengintegrasikan semua komponen yang diperlukan yang memudahkan reka bentuk & mengurangkan keperluan komponen luaran.
• Ia membolehkan pengaturcaraan lebar semasa & nadi LED dengan membenarkan ketepatan pengukuran & pengoptimuman penggunaan kuasa.
• Bantuan sensor suhu on-cip dalam mengimbangi sebarang kesilapan bacaan yang berlaku akibat turun naik suhu ambien.
• Ia menggunakan antara muka I2C untuk komunikasi mudah melalui mikrokontroler.

The Kekurangan Oximeter Pulse Max30100 termasuk yang berikut.

• Meletakkan jari yang tidak betul atau hubungan yang tidak mencukupi membawa kepada data yang salah.
• Artefak gerakan seperti sawan atau menggigil boleh mengganggu pengesanan & tafsiran isyarat yang mengakibatkan pembacaan yang salah.
• Pencahayaan intensiti tinggi terutamanya lampu pendarfluor boleh menghalang pembacaan sensor.
• Ketepatan sensor ini boleh dipengaruhi oleh warna kulit & lebar.
• Poland kuku mengganggu keupayaan sensor untuk mengesan tahap oksigen darah dengan tepat.
• Perfusi periferal yang lemah kerana hipotensi atau sejuk boleh menyebabkan gelombang nadi yang tidak mencukupi dan pembacaan yang salah.
• Pembacaan BP sistolik hipotensi <80 mm Hg boleh menyebabkan bacaan oximetry nadi yang salah dan berubah -ubah.
• Kejadian tahap hemoglobin yang tidak normal boleh membawa kepada pembacaan SPO2 yang salah.
• Terlalu banyak tekanan boleh mengetatkan aliran darah kapilari yang mengurangkan kebolehpercayaan data.

Aplikasi

Aplikasi Oximeter Pulse MAX30100 termasuk yang berikut.

• Oximeter Pulse membantu profesional penjagaan kesihatan mengkaji tahap ketepuan oksigen dalam pesakit oleh masalah pernafasan (atau) kardiovaskular dengan membenarkan campur tangan yang tepat pada masanya.
• Ketepatan sensor dalam bacaan adalah asas untuk mengiktiraf hipoksemia yang dapat mengelakkan komplikasi dalam kegagalan jantung dan keadaan COPD.
• Ia memantau tanda-tanda penting secara berterusan dengan menyediakan pengguna dengan pandangan tentang kesihatan dan kesejahteraan mereka pada siang hari.
• Sensor ini membolehkan pemantauan tahap jantung & pemantauan tahap oksigen darah dengan menjadikannya alat yang mahal untuk individu dan atlet dengan keadaan jantung atau pernafasan.
• Data yang dikumpulkan oleh sensor pulse oximeter dapat memperibadikan pelan latihan & memberi maklum balas kepada pengendali prestasi mereka.
• Bidang pendidikan menggunakan modul ini untuk menunjukkan bagaimana modul-modul ini berfungsi dan memberikan pandangan tentang pemprosesan bio-isyarat.
• Papan Arduino sepadan dengan modul ini, menjadikannya alat yang berguna untuk penggemar dan pelajar untuk mempelajari bio-sensing dan elektronik.
• Penjejak kecergasan menggunakan modul ini untuk kadar jantung berterusan dan pemantauan ketepuan oksigen dengan menyediakan data segera untuk penjagaan pesakit yang lebih baik.

Sila rujuk pautan ini untuk Lembaran data max30100 pulse oximeter .

Oleh itu, ini adalah gambaran keseluruhan modul Pulse Oximeter MAX30100, PINOUT, Ciri, Spesifikasi, Kerja, dan Aplikasi. Ini adalah modul serba boleh yang mempunyai kadar jantung dan kemampuan pemantauan oximetry nadi yang menyediakan penyelesaian yang cekap dan padat untuk peranti yang boleh dipakai seperti peralatan pemantauan perubatan dan pelacak kecergasan. Oleh itu, ia terkenal dengan penggunaan kuasa yang rendah dan ketepatannya. Berikut adalah soalan untuk anda, apakah max30102 ic?