Arduino zuurstofsaturatie & lichaamstemperatuur monitor – Dual-sensorsysteem
Onderdelen en benodigdheden
| Onderdeel | Aantal |
|---|---|
| Arduino UNO | 1 |
| 20x4 I2C LCD-display | 1 |
| MAX30102 Hartslag-/SpO₂-sensor | 1 |
| 2x LED (rood/groen voor alarm) | 1 |
| 2x 220 Ω weerstand | 1 |
| GY-906-BCC MLX90614 Contactloze IR-temperatuursensor | 1 |
| Breadboard 830 gaten | 1 |
Over dit project
Deze meetopstelling meet gelijktijdig de zuurstofsaturatie (SpO₂) en de lichaamstemperatuur. Waarden onder de ingestelde drempel (SpO₂ < 90% of temperatuur > 37°C) activeren een rode alarm-LED; normale waarden een groene LED.
Belangrijke gebruiksvoorschriften
- Plaats de vinger licht op de MAX30102-sensor – te veel druk geeft afwijkende metingen.
- De sensor heeft een paar seconden nodig om te stabiliseren.
- Laatste metingen worden in EEPROM opgeslagen en bij herstart getoond.
Componenten & koppelingen
- Arduino UNO
- 20x4 I2C LCD (adres 0x27)
- MAX30102 (I2C, 0x57) – gebruikt SparkFun MAX3010x-bibliotheek
- MLX90614 (I2C, 0x5A) – Adafruit MLX90614-bibliotheek
- Groene LED op D8, rode LED op D9 (elk met 220 Ω naar GND)
Code
#include <LiquidCrystal_I2C.h>
#include <Wire.h>
#include <Adafruit_MLX90614.h>
#include <EEPROM.h>
#include "MAX30105.h"
MAX30105 particleSensor;
LiquidCrystal_I2C lcd(0x27, 20, 4);
Adafruit_MLX90614 mlx = Adafruit_MLX90614();
double avered = 0, aveir = 0, sumirrms = 0, sumredrms = 0;
int i = 0, Num = 100;
int Temperature = 0, temp = 0;
float ESpO2 = 95.0, ESpO2_ROM = 0;
double FSpO2 = 0.7, frate = 0.95;
#define TIMETOBOOT 3000
#define SCALE 88.0
#define SAMPLING 5
#define FINGER_ON 30000
#define USEFIFO
#define Greenled 8
#define Redled 9
void setup() {
Serial.begin(115200);
lcd.init(); lcd.backlight();
lcd.setCursor(3,1); lcd.print("Running......"); delay(3000); lcd.clear();
ESpO2 = readEEPROM();
Temperature = EEPROM.read(6);
pinMode(Greenled, OUTPUT); pinMode(Redled, OUTPUT);
digitalWrite(Greenled, LOW); digitalWrite(Redled, LOW);
while (!particleSensor.begin(Wire, I2C_SPEED_FAST)) {
Serial.println("MAX30102 niet gevonden. Controleer bedrading/voeding.");
delay(1000);
}
byte ledBrightness = 0x7F;
byte sampleAverage = 4;
byte ledMode = 2;
int sampleRate = 200;
int pulseWidth = 411;
int adcRange = 16384;
particleSensor.setup(ledBrightness, sampleAverage, ledMode, sampleRate, pulseWidth, adcRange);
particleSensor.enableDIETEMPRDY();
mlx.begin();
}
void loop() {
uint32_t ir, red;
double fred, fir, SpO2 = 0;
#ifdef USEFIFO
particleSensor.check();
while (particleSensor.available()) {
#ifdef MAX30105
red = particleSensor.getFIFORed();
ir = particleSensor.getFIFOIR();
#else
red = particleSensor.getFIFOIR();
ir = particleSensor.getFIFORed();
#endif
i++;
fred = (double)red; fir = (double)ir;
avered = avered * frate + fred * (1.0 - frate);
aveir = aveir * frate + fir * (1.0 - frate);
sumredrms += (fred - avered) * (fred - avered);
sumirrms += (fir - aveir) * (fir - aveir);
if ((i % SAMPLING) == 0) {
if (millis() > TIMETOBOOT) {
float ir_forGraph = (2.0 * fir - aveir) / aveir * SCALE;
float red_forGraph = (2.0 * fred - avered) / avered * SCALE;
ir_forGraph = constrain(ir_forGraph, 80.0, 100.0);
red_forGraph = constrain(red_forGraph, 80.0, 100.0);
Serial.print(red); Serial.print(","); Serial.print(ir); Serial.print(".");
if (ir < FINGER_ON) {
temp = Temperature;
EEPROM.write(6, temp);
ESpO2_ROM = ESpO2; writeEEPROM(&ESpO2_ROM);
lcd.setCursor(0,2); lcd.print("Last test: "); lcd.setCursor(11,2); lcd.print(ESpO2_ROM); lcd.print("% ");
lcd.setCursor(0,3); lcd.print("Last temp: "); lcd.setCursor(11,3); lcd.print(temp); lcd.print(" *C");
break;
}
if (ir > FINGER_ON) {
Temperature = mlx.readObjectTempC();
lcd.setCursor(0,0); lcd.print("Oxygen % = "); lcd.setCursor(11,0); lcd.print(ESpO2); lcd.print("% ");
lcd.setCursor(0,1); lcd.print("Temperature: "); lcd.print(Temperature); lcd.print(" *C");
if (ESpO2 >= 90 && Temperature < 38) { digitalWrite(Redled, LOW); digitalWrite(Greenled, HIGH); }
if (ESpO2 < 90 || Temperature > 37) { digitalWrite(Greenled, LOW); digitalWrite(Redled, HIGH); }
}
}
}
if ((i % Num) == 0) {
double R = (sqrt(sumredrms) / avered) / (sqrt(sumirrms) / aveir);
SpO2 = -23.3 * (R - 0.4) + 100;
ESpO2 = FSpO2 * ESpO2 + (1.0 - FSpO2) * SpO2;
sumredrms = sumirrms = 0.0; i = 0; break;
}
particleSensor.nextSample();
}
#endif
}
void writeEEPROM(float *data) {
byte ByteArray[4]; memcpy(ByteArray, data, 4);
for(int x=0; x<4; x++) EEPROM.write(x, ByteArray[x]);
}
float readEEPROM() {
float ESpO2 = 85.0; byte ByteArray[4];
for(int x=0; x<4; x++) ByteArray[x] = EEPROM.read(x);
memcpy(&ESpO2, ByteArray, 4); return ESpO2;
}
Schema
Zie de bijgevoegde schema-afbeelding voor de I2C-koppeling van beide sensoren, LCD en LED's.
Productieproces
- Raspberry Pi & HDC2010: Complete I2C Temperatuur & Vochtigheid Sensor Setup Gids
- Bouw Een Raspberry Pi Temperatuur Logger Met Een $5 I2C Sensor
- Een externe temperatuursensor bouwen met Raspberry Pi en Python – Stap-voor-stap handleiding
- Een Multi-sensor Temperatuur- & Lichtmonitoringssysteem Bouwen met Raspberry Pi & DS18B20
- Een Raspberry Pi thuistemperatuurmonitor bouwen met MCP9808, InfluxDB & Grafana
- Je vochtigheidssensor verifiëren en kalibreren voor nauwkeurige metingen
- Een Arduino-aangedreven Robot Bouwen met Raspberry Pi: Een Stap-voor-Stap Gids
- Progressieve Doorsnede Animatie Maken in SolidWorks – Stap-voor-Stap Tutorial
- Precisie lager temperatuursensor – Nauwkeurige detectie & monitoring
- DS18B20 Temperatuursensor – Precieze 1-Wire Digitale Thermometer voor Industriëel & Consumptief Gebruik
- De Complete Gids voor Glasvezelproductie