Ventilateur médical avec STONE HMI ESP32 : 10 étapes

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:05

Le nouveau coronavirus a causé près de 80 000 cas confirmés dans tout le pays, et les respirateurs et les respirateurs sont rares ces derniers mois. Non seulement cela, mais la situation à l'étranger n'est pas non plus optimiste. Le nombre cumulé de cas confirmés a atteint trois millions cinq cent mille cas, avec un nombre de morts de 240 mille. En conséquence, la demande de ventilateurs étrangers augmente également.

Alors là, j'ai décidé de faire un petit projet lié au ventilateur. Il est très pratique à développer avec l'écran de port série STONE TFT LCD. Je l'utilise comme interface d'affichage. De plus, j'ai besoin d'un contrôleur principal externe pour télécharger des données. Ici, j'ai choisi esp32, qui est également une puce populaire, et le développement est relativement simple.

Dans ce didacticiel, vous allez créer un projet d'écran de port série. L'écran peut interagir avec le MCU, contrôler et générer une forme d'onde via esp32 et l'afficher à l'écran. Ce projet sera très utile pour collecter la forme d'onde de la fréquence respiratoire du patient.

Étape 1: Présentation du projet

Ici, nous allons faire un projet de ventilateur. Une fois le ventilateur allumé et allumé, il y aura une interface de démarrage et le mot « ventilateur ouvert » s'affichera. Cliquer dessus aura un effet de clic, accompagné d'une invite vocale, indiquant qu'il a été activé avec succès. Enfin, il passera à une interface de sélection de fonction. Dans cette interface, nous pouvons choisir le mode du ventilateur: CMV PCV SIMV PS CPAP PEP, Si le réglage est erroné, vous pouvez cliquer sur Réinitialiser, puis sur OK pour revenir. Ensuite, cliquez sur le bouton "Formes d'onde du fournisseur", il y aura le même effet de bouton, puis entrez dans l'interface d'affichage de la forme d'onde de la fréquence cardiaque. À ce stade, l'écran LCD STONE TFT enverra la commande série, déclenchant le MCU esp32 pour commencer à télécharger les données de forme d'onde.

C'est-à-dire les fonctions suivantes: ① Écran du port série STONE TFT LCD pour réaliser le réglage des boutons ② L'écran du port série STONE TFT LCD réalise la commutation de page; ③ L'écran du port série STONE TFT LCD réalise l'émission de la commande du port série; Écran du port série STONE TFT LCD pour afficher la forme d'onde. Modules requis pour le projet: ① STONE TFT LCD ② Arduino ESP32 ③ Module de lecture vocale

Étape 2: Introduction et principe du matériel

Haut-parleur

Étant donné que STONE TFT LCD dispose d'un pilote audio et d'une interface correspondante réservée, il peut utiliser le haut-parleur magnétique le plus courant, communément appelé haut-parleur. Le haut-parleur est une sorte de transducteur qui transforme le signal électrique en un signal acoustique. La performance du haut-parleur a une grande influence sur la qualité du son. Les haut-parleurs sont le composant le plus faible de l'équipement audio, et pour l'effet audio, ils sont le composant le plus important. Il existe de nombreux types de haut-parleurs, et les prix varient considérablement. Énergie électrique audio à travers des effets électromagnétiques, piézoélectriques ou électrostatiques, de sorte qu'il s'agisse d'un bassin en papier ou d'une vibration du diaphragme et de la résonance avec l'air environnant (résonance) et produire du son.

STONE STVC101WT-01l Panneau TFT de qualité industrielle 10,1 pouces 1024x600 et écran tactile à résistance à 4 fils; l la luminosité est de 300cd/m2, le rétroéclairage LED; l La couleur RVB est de 65K; l la zone visuelle est de 222,7 mm * 125,3 mm; l angle visuel est de 70 / 70 / 50 / 60; l la durée de vie est de 20000 heures. Processeur cortex-m4 200 Hz 32 bits; l Contrôleur CPLD epm240 TFT-LCD; l 128 Mo (ou 1 Go) de mémoire flash; l Téléchargement du port USB (disque U); l logiciel de boîte à outils pour la conception d'interface graphique, instructions hexadécimales simples et puissantes.

Étape 3: Fonctions de base

Contrôle de l'écran tactile / affichage de l'image / affichage du texte / affichage de la courbe / lecture et écriture des données / lecture de la vidéo et de l'audio. Il convient à diverses industries.

L'interface UART est RS232/RS485/TTL; la tension est 6v-35v; la consommation d'énergie est de 3,0 w; la température de fonctionnement est de - 20 / + 70 ℃; l'humidité de l'air est de 60 90 %. Le module STONE STVC101WT-01 communique avec le MCU via un port série, qui doit être utilisé dans ce projet. Il nous suffit d'ajouter l'image de l'interface utilisateur conçue via l'ordinateur supérieur via les options de la barre de menus aux boutons, zones de texte, images d'arrière-plan et logique de page, puis de générer le fichier de configuration et enfin de le télécharger sur l'écran d'affichage pour l'exécuter.

Le manuel peut être téléchargé sur le site officiel:

Étape 4: ESP32 EVB

Esp32 est un schéma à puce unique intégré au Wi-Fi 2,4 GHz et au double mode Bluetooth. Il adopte la technologie 40 nm de consommation d'énergie ultra-faible de TSMC, avec des performances RF, une stabilité, une polyvalence et une fiabilité ultra-élevées, ainsi qu'une consommation d'énergie ultra-faible, qui répond à différentes exigences de consommation d'énergie et convient à divers scénarios d'application. À l'heure actuelle, les modèles de produits de la série esp32 incluent esp32-d0wd-v3, esp32-d0wdq6-v3, esp32-d0wd, esp32-d0wdq6, esp32-d2wd, esp32-s0wd et esp32-u4wdh. Esp32-d0wd-v3, esp32-d0wdq6-v3 et esp32-u4wdh sont des modèles de puces basés sur Eco v3.

Wi-Fi • 802.11 b/g/n • 802.11 n (2,4 GHz) jusqu'à 150 Mbps • multimédia sans fil (WMM) • agrégation de trames (TX / RX A-MPDU, Rx A-MSDU) • bloc immédiat ACK • défragmentation • surveillance automatique des balises (TSF matérielle) • 4x interface Wi-Fi virtuelle Bluetooth • Norme complète Bluetooth v4.2, y compris Bluetooth traditionnel (BR / EDR) et Bluetooth basse consommation (BLE) • prend en charge les normes de classe 1, classe 2 et classe 3 sans amplificateur de puissance externe • contrôle de puissance amélioré Puissance de sortie jusqu'à +12 dBm • Le récepteur nzif a - 94 DBM ble sensibilité de réception • saut de fréquence adaptatif (AFH) • HCI standard basé sur l'interface SDIO / SPI / UART • haute vitesse UART HCI jusqu'à 4 Mbps Prise en charge de Bluetooth 4.2 BR / EDR et contrôleur double mode ble • Orienté connexion synchrone/Orienté connexion synchrone étendue (SCO / ESCO) • Algorithmes de codec audio CVSD et SBC • piconet et scatternet • multi-périphérique connexion avec Bluetooth traditionnel et Bluetooth basse consommation • prend en charge la diffusion simultanée st et numérisation

Étape 5: Étapes de développement

Arduino ESP32

Tout d'abord, le développement de la partie logicielle nécessite l'installation d'IDE. Esp32 prend en charge le développement et la compilation dans l'environnement Arduino, nous devons donc d'abord installer l'outil de développement Arduino. Télécharger le lien IDE IDE:

Ici, nous choisissons en fonction du système d'exploitation réel de l'ordinateur, téléchargez et installez. Installez Arduino Après le téléchargement, double-cliquez pour l'installer. Il convient de noter qu'Arduino ide dépend de l'environnement de développement Java et nécessite un PC pour installer Java JDK et configurer les variables. Si le démarrage du double-clic échoue, le PC peut ne pas prendre en charge JDK.

Étape 6: Coder

La commande d'édition est comme indiqué ci-dessus, et

Interweave est la commande de bouton pour entrer dans l'oscillogramme envoyé depuis l'écran d'identification Le backlog est la commande pour quitter le bouton de l'oscillogramme envoyé depuis l'écran de reconnaissance L'onde de démarrage est la donnée de forme d'onde initiale envoyée à l'écran. Cliquez ensuite sur compiler, cliquez d'abord sur la première coche, puis cliquez sur la seconde pour télécharger la carte de développement esp32.

Étape 7: OUTIL 2019

Ajouter une image

Utilisez l'outil installé 2019, cliquez sur le nouveau projet dans le coin supérieur gauche, puis cliquez sur OK.

Après cela, un projet par défaut sera généré avec un fond bleu par défaut. Sélectionnez-le et cliquez avec le bouton droit, puis sélectionnez Supprimer pour supprimer l'arrière-plan. Cliquez ensuite avec le bouton droit sur le fichier image et cliquez sur Ajouter pour ajouter votre propre arrière-plan d'image, comme suit:

Étape 8: Définir la fonction d'image

Tout d'abord, définissez l'image de démarrage, outil -> configuration de l'écran, comme suit

Ensuite, vous devez ajouter un contrôle vidéo pour sauter automatiquement après l'arrêt de la page de mise sous tension.

Étape 9: Paramétrage de l'interface de sélection

Ici, prenez le premier comme exemple, réglez l'effet du bouton sur la page 3 et passez à la page 4.

Ici, vous devez définir un effet de gel de bouton pour chaque option afin d'indiquer l'icône de l'option sélectionnée.