开源 COVID-19 肺部呼吸机：基于 Arduino 的 DIY 呼吸辅助系统

元器件与物料

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元器件	数量	备注
Arduino UNO	1	Arduino 版本专用
Arduino 4 路继电器扩展板	1	Arduino 版本专用
数字舵机 MG995	1	所有版本通用
LM2596S 降压模块	2	所有版本通用
10k 线性多圈电位器	1	所有版本通用
Digilent 60W PCIe 12V 5A 电源	1	所有版本通用
5mm 红色 LED	1	所有版本通用
5mm 绿色 LED	1	所有版本通用
字母数字 LCD，20x4	1	所有版本通用
220V 船型开关	1	所有版本通用
全面罩潜水镜 (Decathlon 易容面罩)	改装为呼吸面罩
二位电磁阀	1	所有版本通用

所需工具与设备

3D 打印机 (通用，如 A8 型)
UV 曝光箱 (用于 PCB 制作)

软件与在线服务

Arduino IDE
PCB Elegance (PCB 设计)
Autodesk Fusion 360 (3D 建模)

项目简介

这是一个开源的无创呼吸机原型，低成本、易于制作，旨在在 COVID-19 疫情高峰期呼吸机短缺时，为未插管、清醒的患者提供紧急呼吸支持。项目源于前老师兼好友 Serafim Pires 的挑战，参考了西班牙的类似项目并结合意大利的临床研究成果，将 Decathlon 易容潜水面罩改装为无创通气面罩。

核心原理：无创通气通过面罩向肺部输送设定压力的气体，辅助自然呼吸过程，帮助机体对抗感染。该原型已通过 20 多天连续运行测试，并在葡萄牙 Santarém 医院获得实际应用验证。

开源 COVID-19 肺部呼吸机：基于 Arduino 的 DIY 呼吸辅助系统

相关新闻：葡萄牙 Santarém 医院使用潜水面罩治疗 COVID-19

当地电台采访视频在葡萄牙社交网络广泛传播。

⚠️ 重要警告：本原型尚未通过任何官方机构认证，作者不承担任何使用责任。仅作为极端情况下的最后手段，由受过训练的医护人员操作，旨在挽救生命。如经葡萄牙主管部门批准，可大规模非营利复制。

代码

INOVT_COVID19_Version_2.2.ino (Arduino)

完整呼吸机控制代码，包含 PID 调节、LCD 界面、舵机控制、压力监测、报警系统等功能。代码较长，此处仅展示核心结构：

/* 肺部呼吸机 INOVT COVID-19 Version 2.2
 * 作者: David Pascoal
 * 功能: 压力传感器安全保护、蜂鸣器/继电器报警输出
 */
#include <Wire.h>
#include <LiquidCrystal_I2C.h>
#include <Servo.h>

LiquidCrystal_I2C lcd(0x27, 20, 4);
// ... 引脚定义、变量声明 ...

void logo() { /* 启动动画 */ }
void initior() { /* 初始化进度条 */ }
void maobc() { /* 大拇指动画 */ }
void thumbdownA() { /* 向下大拇指字符 */ }
void thumbsup() { /* 向上大拇指字符 */ }
void setServo() { /* 舵机呼吸周期控制 */ }

void setup() {
  // 硬件初始化、LCD 启动动画、传感器自检
}

void loop() {
  // 读取频率/PEEP 电位器
  // 计算吸气/呼气时间
  // LCD 实时显示参数
  // 气流传感器故障检测与报警
  // 舵机驱动呼吸周期
}

完整代码请下载附件： INOVT_COVID19_Version_2.2.ino 及 INOVT_COVID19_Version_2.2.rar

3D 打印件与外壳

所有部件需 3D 打印，要求较高精度。包含潜水面罩改装完整步骤说明。

inovt_covid19_version_2_0_david_pascoal_0mbFUa0ce1.rar

原理图

自主版本原理图 (无需医院气源)：

Version 2.2 (含安全阀与报警输出)：

使用 Arduino UNO、BMP280 传感器与 LCD 构建简易气象站基于 Arduino 的 MPPT 太阳能充电控制器：实现光伏最大功率跟踪

制造工艺

3D打印

自动化控制系统

工业技术