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便携式 CoVID-19 诊所

组件和用品

Maxim Integrated MAXREFDES100#健康传感器平台
× 1
UV LED 5 mm
通用二极管会起作用,但 Innotek UV C 二极管会更好。上面的页面只是展示了它们的样子。尝试在 Amazon 或 Aquisense 上搜索它们。
× 10
Digilent IR 接近传感器
× 1
Arduino Mega 2560
× 1
DFRobot I2C 16x2 Arduino LCD 显示模块
× 1
Seeed Grove 水雾化器
× 1
USB-A 转 B 线
× 1
通用晶体管 PNP
× 2
激光二极管,2 针
× 1
Seeed Grove - 数字光传感器
× 1
带硅胶管的 Adafruit 蠕动液体泵 - 5V 至 6V 直流电源
× 1
移动电源(2 个 5V USB 输出)
× 1
pnp 晶体管 T0-220
× 1

必要的工具和机器

导电胶带,铜箔
剪刀、电工
优质母/公延长跳线,40 x 6" ( 150mm)
纸板切割机
双面胶带
烙铁(通用)
天霸3-12V可调电源
你也可以使用便宜的(30 AED)移动电源,只要它有 2 个 5V USB 端口

应用和在线服务

Arduino IDE
Arduinoblocks

关于这个项目

. 来自印度,我意识到 SARS-CoV-2 病毒在成为全面大流行之前可以很容易地被扫描、检测和治疗。我的想法是通用的、易于组装的,而且不仅仅是清洁口罩。它还使用依靠 Arduino 和 ARM 平台的强大功能的自动消毒机对您的手进行消毒。制造起来可能有点挑战性,但每个人都可以检测和诊断身体生命体征,从而抵消制造和部署它们的成本。它使用 C++ (Arduino IDE) 的编码使卫生套件变得生动起来。本项目使用 Arduino 或 Genuino Mega 2560。

账单 材料

关于 261 美元(958.66 迪拉姆)

MAXREFDES100=$157.50

Arduino Mega =$57.30

泵=$24.95

LCD=5.98 美元

红外传感器=$1.85

铜带(10 毫米)=11.96 美元

紫外线 LED =4.08 美元

前提是你已经是创客了,你已经有了面包板,晶体管和一些跳线,反正成本大约是2.72美元(所有物品加起来)


方向 视频

https://youtu.be/Xmy4RtmoXII

资源 需要 地面

假设 该项目位于人口稠密且风险高的社区,所需资源为-

如果在电源上运行,则输出 15VDC 或 12VDC 的电力,否则只需购买带有 2 个 5V USB 输出的移动电源并将其插入 Arduino USB 和切断的 USB 电源线。

水雾化器和洗手液的液体消毒剂(滴露或稀释的肥皂溶液)

内科医生或心脏病专家甚至护士(监测和诊断 MAXREFDES100 的读数)

Android 手机(适用于 Maxim Apk 应用程序)或 PC(仅适用于 Windows),建议使用 PC 使用血氧仪进行详细诊断,因为 Android 应用程序不显示 SpO2 水平。

结构设置

结构设置

切割 2 x 10 厘米 x 25 厘米的纸板,然后将 2 条铜带相互平行:一条用于正极 (+),一条用于接地 (GND),然后为所示的每个铜纸板夹具焊接 5 个 UV LED

然后,切出一个矩形孔,其宽度足以容纳 16 x 2 I2C LCD。

ArduinoHardwareHookup

这些连接仅在您已经将 UV-C 灯泡焊接到上面提到的铜纸板固定装置上时才有效。

连接如下:

I2C 16X2液晶显示

I2C 16X2 LCD

SCL- 销 21

SDA-引脚20

VCC- 5V(在电源部分)

GND-GND(在电源部分)

铜卡纸固定装置

铜卡纸固定装置

地面 连接到数字引脚列末端的两个地

从引脚 50 和 52 到两个 BC557 PNP 晶体管的基极的跳线

两个BC557集电极的铜卡纸夹具正极

夹具的 GND 引脚到面包板导轨的 GND 引脚(也有一个连接到 Mega 的 GND 引脚)

Mega 2560 上的两个发射极引脚都连接到 5V 引脚

水雾化器

VCC 转 5V 引脚(可用于提供 3.3V 或 5V 的屏蔽)

GND 引脚连接到与 LED 灯条相同的接地轨。

EN 引脚转数字引脚 40

重要 :现在只用胶带粘一个铜纸板灯泡固定装置。添加纸板支撑后,我们需要稍后用胶带粘住另一个(即使在底座上掉下沉重的面具,也能确保结构完整性的条带)。

激光二极管

VCC (红线) --> 5V

GND (蓝线) --> GND

3针光传感器

3 针光传感器

VCC --> 3.3V

地 --> 地

OUT(信号)--> D48

使用螺丝刀调整光传感器的频率(蓝色电位器),直到它在激光被覆盖时关闭,当它暴露在激光下时打开。

ArduinoCodeSetup

#include
#include

LiquidCrystal_I2C lcd(0x27,16,2);

void setup( )
{
pinMode(48,INPUT); //D48是数字光传感器
lcd.init();
lcd.noCursor();
lcd.backlight();
pinMode(50, OUTPUT);
pinMode(52,OUTPUT);
pinMode(40, OUTPUT);
lcd.backlight();
lcd.display();
lcd.clear();

}


void loop()
{

if (digitalRead(48)) {
delay(1000);
lcd.clear();
lcd.print(String("放下盖子"));
delay(500);
lcd.clear ();
lcd.print(String("Wait 30 mins"));
digitalWrite(50,LOW);
digitalWrite(52,LOW);
digitalWrite(40,HIGH); //D40是水雾化器
delay(1800000);
digitalWrite(50,HIGH);
digitalWrite(52,HIGH);
digitalWrite(40,LOW);
lcd.clear();
lcd.print(String("取下面具!"));

} else {
digitalWrite(50,LOW);
digitalWrite(40,LOW);
lcd.setCursor(0, 0);
lcd.print(String("请放置"));
lcd.setCursor(0) , 1);
lcd.print(String("a mask in!"));

}

}

#include 
#include

LiquidCrystal_I2C lcd(0x27,16,2);

void setup()
{
pinMode(48,INPUT); //D48是数字光传感器
lcd.init();
lcd.noCursor();
lcd.backlight();
pinMode(50, OUTPUT);
pinMode(52,OUTPUT);
pinMode(40, OUTPUT);
lcd.backlight();
lcd.display();
lcd.clear();

}


void loop()
{

if (digitalRead(48)) {
delay(1000);
lcd.clear();
lcd.print(String("放下盖子"));
delay(500);
lcd.clear ();
lcd.print(String("Wait 30 mins"));
digitalWrite(50,LOW);
digitalWrite(52,LOW);
digitalWrite(40,HIGH); //D40是水雾化器
delay(1800000);
digitalWrite(50,HIGH);
digitalWrite(52,HIGH);
digitalWrite(40,LOW);
lcd.clear();
lcd.print(String("取下面具!"));

} else {
digitalWrite(50,LOW);
digitalWrite(40,LOW);
lcd.setCursor(0, 0);
lcd.print(String("请放置"));
lcd.setCursor(0) , 1);
lcd.print(String("a mask in!"));

}

}

自动洗手液

这个 该项目的补充至关重要,因为它为人们提供了清洁口罩和消毒双手的一站式服务。这种消毒器依赖于红外传感器(超声波传感器需要更多代码,这很耗时)和来自 Adafruit 的 5V 500 mA 蠕动泵,无需微控制器即可工作,从而节省了时间和大量资金。它依靠一个 TIP42C PNP 晶体管,当红外传感器检测到附近的物体时打开泵。

晶体管底座到红外传感器输出

电机正极集电极

发射极到面包板导轨的正极

IR传感器VCC到面包板正极

红外传感器GND到面包板负极(地)轨

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免责声明:我强烈建议您依靠文字的接线设置说明,而不是上图。 Fritzing 很旧而且贬值了,但我别无选择,只能使用它。不同种类的 PNP 晶体管的排列因 PNP 型号类型而异。这是我项目中 PNP 晶体管的通用连接。如果造成任何麻烦,我深表歉意。

MAXREFDES100(MAX32620HSP) 软件 设置

注意(MAXREFDES100 设置)

注意(MAXREFDES100 设置)

现在,我知道你们都在想什么:被归类为低成本解决方案的成本非常高。但是,这些机器的分布应该是三边的,这意味着其中的 3 台应该放置在不同的村庄、城镇等地点,以便救护车上的人们可以轻松到达。以非洲为例:非洲有22个欠发达国家(欠发达是指整个国家没有监测和诊断工具),我们以最大的陆地和最多的人口为例。所以刚果是最大的欠发达国家 陆地 约 2, 344, 858 平方公里(905, 355 平方英里),截至 2019 年 12 月,尼日利亚人口最多,约为 2 亿人。因此,机器需要放置在平均 3 公里的距离彼此远离。这是因为非洲人每天平均步行约 4 公里去打井取水,所以 他们可以 步行该距离或由救护车运送到医疗营地。这些机器也可以由不同的救护车租用,注册不同的时间段,还有额外的 3 到 4 台用于紧急情况。该设备还包含除颤保护功能,可以测量 SpO2 浓度(血氧水平)、BPM、体温和心电图读数,以及不同的 LED 和环境压力,以查看是否因热量而引起应变,业余心脏病专家可以阅读确定此人是否有潜在疾病,并帮助先发制人地将该人送去进行 CoVID-19 测试(RT-PCR 或阿联酋的新激光测试)或将他们送到医院接受任何流感迹象的治疗,或任何与呼吸和心脏损害直接相关的疾病。因此,一台机器的成本抵消了大约 10 人的 CoVID-19 关键阶段治疗。换句话说,帮助诊断处于初级阶段的 CoVID-19 或任何其他非 CoVID-19 患者通常被忽视或延迟治疗的潜在疾病 严重 依赖 使用 我的 机器

现在进入实际设置:

我将只讨论如何在 GUI 和 Android 应用程序上设置 HSP 板。有关如何设置的更多详细信息,请参阅 MAXREFDES100 的产品页面。这是首选,或者如果您不是视觉学习者:单击此视频以获取设置说明。

硬件和软件设置

https://youtu.be/UZ4MkrNHI2A

将HDK适配器的USB-C口插入HSP的端口,将micro-USB线插入适配器的HDK端口,另一端插入电脑。

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按住传感器板上唯一的按钮半秒钟,直到红色 LED 亮起。

然后,在您的 PC 上,您应该会看到一条通知弹出,说 COM10 的设置已完成。 (如果您以后需要,这允许我们为开发板上传自定义固件。)

转到设备管理器并单击 COM 端口 (LPT) 并检查 COM 端口是否存在。

然后,从 PC 上拔下 HDK 适配器,只需将 USB-C 电缆从传感器板插入计算机即可使用 GUI 进行设置

然后等待几分钟,直到弹出通知“USB Serial Device (COM11) is set up)

然后,单击此链接下载 GUI 或在产品页面上查看。

https://www.maximintegrated.com/content/dam/files/secured/design-tools/software/6312/MAXREFDES100SW302.zip

首次下载 GUI 后,会弹出一个显示 UART 配置的窗口,波特率为 9600。只需单击 Scan Ports 找到 COM11(或 USB 串行设备所在的任何 COM 端口),然后单击 Connect。

然后这个页面应该弹出

点击“光学”选项卡,将拇指或手指放在略大的玻璃窗上,上面有红色 LED 闪烁。

然后点击开始监控

=51">

应该会弹出一些读数👆

点击 ECG MUX 并选择 ECG OPENP 和 OPEN-N 并选择 Connected。

然后使能 EN_ECG 和 EN_RTOR(如果禁用 MAX30003 寄存器名称,则启用 ECG 和 R-R)

然后单击绘图选项卡并选择启动监视器。

应显示 ECG 脉冲,前提是将电缆焊接到电路板上或使用跨接线的公头针插入。

=max1">

单击温度并在传感器板上吹气。温度。然后传感器读数应该会上升。

这就是 PC 应用程序的全部内容。

现在让我们转到 Android 应用。

https://www.maximintegrated.com/en/design/software-description.html/swpart=SFW0007670A

然后点击文件名下载.zip文件夹

单击 .apk 文件并将其复制到您的 Google Drive(上图中的 BlueStacks)。

然后,跳转到您的 Android 手机并打开 Google Drive 上的 .apk 文件。

下载 .apk 文件,应该会弹出一个页面来扫描 BLE 端口

MAXREFDES100 应该会在可用设备列表下弹出。

然后,点击 MAXREFDES100

然后,应弹出另一个页面,指示不同传感器的值。

但是,光学传感器测量值和 SpO2 水平并未在此显示。只有 Windows PC 才能显示患者监测所需的温度、ECG 和 SpO2 水平。在这种情况下,每个放置机器的位置都应该在附近安装一台安装了 GUI 的 PC,或者仅用于心电图测量,可以使用手机来测量环境条件对人的健康状况的影响。

结构 设置

地点 将 MAXREFDES100 传感器板放入一个漂亮的纸板外壳中,就像一个微小的纸板箱,露出板的顶部,这是包含血氧浓度光学传感器窗口的部分。

下一步是将心电图导线焊接到心电图电缆的母插孔上。

然后,将湿电极或生物医学传感器垫卡入 ECG 电缆垫上。

如果您需要它来进行长期生命体征测量,那么请固定 MAXREFDES100# 提供的纽扣电池座,它是 CR2032 纽扣电池型号。 (最好是可充电的,但即使是传统的纽扣电池也可以)。

关于口罩消毒剂,您还可以在整个内部区域放置一张纸板,以便您可以覆盖电子设备并进一步将它们与热环境隔热(寒冷环境更好,因为它们会降低电路的电阻)到电子流),并提供一个放置口罩的平台。顺便说一句,除非戴上半小时或您认为紫外线波长电离辐射足以消毒,否则不要在戴上后取下口罩。

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特点:检测AND 包含在项目中的保护以及其他独特的功能

检测:MAXREFDES100 采用先进的算法和医疗级传感器,因此检测极其可靠,并预先提供详细读数,极大地帮助任何辅助医务人员(甚至护士)帮助检测无症状人群,因为检测仪检测到的血氧百分比医疗传感器板会因病毒 RNA 增加而下降,细胞入侵导致细胞因子分子增加也会在血液中循环,从而减少光学传感器检测到的氧气量并充当临时血液测试(它是一个很 RT-PCR 检测的良好替代品 作为 可以 成为 多次用于测试患者, 并且不会产生任何污染物或副产品)。

保护:依靠廉价但功能强大的 Innotek UV-C LED 和 5VDC 的医院级口罩消毒剂非常节能,低功耗 Arduino 微控制器与自动洗手液分配器相结合意味着人们可以简单地伸出手收集肥皂和消毒剂,从而大大减少病毒传播,无需访问其他站点,从而在潜在传染性微生物和病毒周围传播。

额外好处:

相对较低的成本:对于相同的结构,此类专业站通常要花费 500 美元以上;然而,便携式诊所提供了相同的功能和增强的结构完整性,因为纸板仅在大约 200 摄氏度时熔化,并且可以提供对炎热环境的热屏蔽,整个产品的价格大大降低,约为 200-300 美元,包括纸板箱。

耐用性:纸板价格便宜,在低成本国家广泛使用,并且具有出色的结构完整性。木头 构成纸板内部的纤维坚固且有弹性。纸板具有抗穿刺性,不易撕裂。内部凹槽的拱形设计也为纸板提供了耐用性。

纸板 在 200 摄氏度时熔化,因此在炎热的国家保护便携式诊所的内部 (建议不超过 120 摄氏度)和世界历史上最热的温度 (不包括大型强子对撞机)发生在 56.7 摄氏度(134.1 华氏度) 所以所有组件都可以在该温度下完美运行并被屏蔽。

纸板 木质纤维可以保护内部免受 EM 光谱中任何类型的电磁辐射直到 UV-C 辐射(因此可以放置在污染区域)。

还是不确定。 那么这里有一些理由优先使用它而不是其他设备灭菌机:

多用途发明(多种问题的一种解决方案): 作为 如上所述,便携式诊所可以诊断有症状和无症状的患者 CoVID-19 和其他潜在疾病,在护士或医生的帮助最少的情况下,以及通过以下方式帮助保护和减缓疾病的传播 采用自动消毒剂分配器和医用级口罩消毒剂 对社区来说成本非常低,从而使其成为大幅拉平疾病时间曲线梯度(平坦化)的理想解决方案 曲线 ).

高度且易于定制:可以添加或移除部件,并且可以对 Arduino MCU 进行编码以允许您运行不同的自定义程序。

节能低功耗:全便携 诊所口罩消毒液、洗手液 , 和 MAXREFDES100) 仅使用 15V 或 10V 如果使用移动电源(3V 纽扣电池 + 12V DC 适配器/10V 便宜 力量 bank) 这意味着处于危险中的社区将能够轻松地为他们供电,而不必担心电力过度消耗。

室内自动 oxygen-desiccating:Cardboard has excellent oxygen absorption and deprivation properties, meaning that any aerobically respiring microbes will die due to lack of sufficient oxygen if the UV-C light doesn't kill them, which is highly improbable.

Highly portable:This whole creation can be carried around very easily, like a U-Haul box so it will feel lighter than other equipment and can be carried around quickly to other hospital wards.

Biodegradable and recyclable:Cardboard is basically a formation of pulped up wood and paper so it is made of organic material and can be thrown away (no staples) in a field where decomposers (like fungi and bacteria) decompose it into the soil, which helps other plants to grow. #TeamTreesHack. and the components are all open-source so can be taken out of the machine when it has reached its end of service date, about 10 years in normal environments and 7-8 years in hot or cold environments, the Arduino can drive other projects and the peripherals as well can be repurposed, so all the machine's components end up helping the planet and people anywhere they will be.

Shock absorption:Cardboard's random interior fluting and the meshwork of cellulose spokes mean that it can be hit lightly and the interior components won't be damaged. You might have to change the position of the LDR by bending it so that the entire surface area of the LDR is covered by the laser.

This is my first project. I spent about 4 months working on this project just to provide you all with the same details that you all are going to build it using so that you don't go through the same brain-killing trouble that I faced. Please leave a like or comment below if you find it interesting and I will reply to it as soon as possible.

Everyone, the project is finally done. So, congratulations, you have the potential to pre-emptively diagnose CoVID-19 (provided a doctor or nurse is on call at the station) and call an ambulance and medical support in case someone has tested positive for CoVID-19 or any other underlying medical condition. I pray to God that it will not happen to any of you, as y'all are my community :).注意安全。 And also a big thank you to all the big technology and software makers who helped bring this truly ultimate solution to life.

代码

  • Mask sanitiser driving code
Mask sanitiser driving codeArduino
Upload it to the Arduino Mega or change the pin numbers if you're using an Arduino UNO
#include #include LiquidCrystal_I2C lcd(0x27,16,2);void setup(){ pinMode(48,INPUT); //D48 is the digital light sensorlcd.init();lcd.noCursor();lcd.backlight();pinMode(50, OUTPUT);pinMode(52,OUTPUT);pinMode(40, OUTPUT);lcd.backlight();lcd.display();lcd.clear();}void loop(){ if (digitalRead(48)) { delay(1000);液晶显示器(); lcd.print(String("Lower the lid"));延迟(500);液晶显示器(); lcd.print(String("Wait 30 mins")); digitalWrite(50,LOW); digitalWrite(52,LOW); digitalWrite(40,HIGH); //D40 is the water atomiser delay(1800000); digitalWrite(50,HIGH); digitalWrite(52,HIGH); digitalWrite(40,LOW);液晶显示器(); lcd.print(String("Remove the mask!")); } else { digitalWrite(50,LOW); digitalWrite(40,LOW); lcd.setCursor(0, 0); lcd.print(String("Please place")); lcd.setCursor(0, 1); lcd.print(String("a mask in!")); }}

示意图

wiring for PNP transistors varies depending on model type:but the connections are as follows:Base --> digital pin, Collector --> Positive of copper-cardboard fixture, Emitter --> 5V pin of the Arduino.

Replace regular lcd with an i2c lcd.

For Motor:TIP42C PNP:Base --> Digital IR sensor out, Collector --> Positive of peristaltic pump, Emitter --> 12V out from USB cable

制造工艺

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