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Clínica portátil CoVID-19

Componentes e suprimentos

Maxim Integrated MAXREFDES100 # Health Sensor Platform
× 1
LED UV 5 mm
Diodos genéricos funcionarão, mas os diodos Innotek UV C funcionarão melhor. A página acima simplesmente mostra sua aparência. Tente pesquisá-los na Amazon ou Aquisense.
× 10
Sensor de proximidade IV Digilent
× 1
Arduino Mega 2560
× 1
Módulo DFRobot I2C 16x2 Arduino LCD
× 1
Seeed Grove Water Atomiser
× 1
Cabo USB-A para B
× 1
Transistor de uso geral PNP
× 2
Diodo laser, 2 pinos
× 1
Seeed Grove - Sensor de luz digital
× 1
Bomba de líquido peristáltica Adafruit com tubulação de silicone - alimentação de 5 V a 6 V CC
× 1
banco de potência (2 saídas USB de 5 V)
× 1
transistor pnp T0-220
× 1

Ferramentas e máquinas necessárias

Fita condutora, folha de cobre
Tesoura, eletricista
Fios de jumper de extensão premium feminino / masculino, 40 x 6 "( 150 mm)
Cortador de papelão
Fita dupla face
Ferro de soldar (genérico)
Fonte de alimentação ajustável de 3-12 V SkyMaster
Você também pode usar um banco de energia barato (30 AED), desde que tenha 2 portas USB de 5 V

Aplicativos e serviços online

Arduino IDE
Arduinoblocks

Sobre este projeto


.Vindo da Índia, percebi que o vírus SARS-CoV-2 poderia ter sido examinado, detectado e tratado facilmente antes de se tornar uma pandemia completa. Minha ideia é versátil, fácil de montar e faz muito mais do que limpar máscaras. Ele também higieniza suas mãos com uma máquina de higienização automática que conta com o poder das plataformas Arduino e ARM. Pode ser um pouco desafiador de fazer, mas cada um pode detectar e diagnosticar os sinais vitais do corpo, compensando assim o custo de fabricá-los e implantá-los. Ele usa a codificação C ++ (Arduino IDE) para dar vida ao pacote de saneamento. Este projeto usa um Arduino Or Genuino Mega 2560.

Bill de materiais

Sobre US $ 261 (AED 958,66)

MAXREFDES100 =$ 157,50

Arduino Mega =$ 57,30

Bomba =$ 24,95

LCD =$ 5,98

Sensor IR =$ 1,85

Fita de cobre (10 mm) =$ 11,96

LEDs UV =$ 4,08

Desde que você já seja um fabricante, você já tem uma placa de ensaio, transistores e alguns fios jumper, de qualquer forma, o custo é de cerca de $ 2,72 (combinado para todos os itens)




Orientação vídeo

https://youtu.be/Xmy4RtmoXII

Recursos necessário ligado o terreno

Supondo que o projeto está localizado em uma comunidade populosa e de alto risco, os recursos necessários são-

Saída de eletricidade de 15VDC ou 12VDC se estiver funcionando com uma fonte de alimentação, caso contrário, basta comprar um banco de energia com 2 saídas USB de 5V e conectá-las ao Arduino USB e um cabo de alimentação USB cortado.

Desinfetante líquido (Dettol ou solução de sabão diluída) para o atomizador de água e o desinfetante para as mãos

Médico de medicina interna ou cardiologista ou até mesmo enfermeira (para monitorar e diagnosticar as leituras do MAXREFDES100)

Telefone Android (para aplicativo Maxim Apk) OU PC (somente Windows) e o PC é recomendado para diagnóstico detalhado usando oximetria, pois o aplicativo Android não exibe níveis de SpO2.

Configuração Estrutural





Configuração estrutural


Corte 2 folhas de papelão de 10 cm por 25 cm e alinhe 2 tiras de fita de cobre paralelas entre si:uma tira para o terminal positivo (+) e outra para o aterramento (GND). Em seguida, solde 5 LEDs UV para cada acessório de papelão de cobre mostrado abaixo.
>
Em seguida, corte um orifício retangular com largura suficiente para o LCD I2C 16 x 2 encaixar.
> >
ArduinoHardwareHookup

Essas conexões só funcionam se você já soldou as lâmpadas UV-C no acessório de papelão de cobre mencionado em algum lugar acima.

As conexões são as seguintes:

LCD I2C 16X2





LCD I2C 16X2


SCL- Pino 21

SDA- Pin 20

VCC- 5V (na seção de alimentação)

GND- GND (na seção de energia)

Acessórios de papelão de cobre





Acessórios de papelão de cobre


Terrestre fios para ambos os aterramentos no final da coluna de pinos digitais

Jumper do fio do pino 50 e 52 para as bases de ambos os transistores PNP BC557

Pino positivo de acessórios de cobre-papelão para os coletores de ambos os BC557s

Pinos GND de acessórios para o pino GND do trilho da placa de ensaio (que também tem um pino GND conectado ao Mega)

Ambos os pinos do emissor para pino 5V no Mega 2560

Atomizador de Água

VCC para pino de 5 V (que pode ser usado para fornecer blindagens com 3,3 V ou 5 V)

Pino GND no mesmo trilho de aterramento que as faixas de LED.

Pino EN para pino digital 40

Importante :Por enquanto, prenda apenas uma das luminárias da lâmpada de papelão de cobre. Precisamos prender o outro depois de adicionar os suportes de papelão (tiras que garantem a integridade estrutural é máxima, mesmo se uma máscara pesada cair na base).

Laserdiode

VCC (fio vermelho) -> 5V

GND (fio azul) -> GND

Sensor de luz de 3 pinos





Sensor de luz de 3 pinos


VCC -> 3,3 V

GND -> GND

OUT (sinal) -> D48

Ajuste a frequência (potenciômetro azul) do sensor de luz usando uma chave de fenda até que ele desligue exatamente quando o laser é coberto e ligue quando for exposto ao laser.

ArduinoCodeSetup

#include
#include

LiquidCrystal_I2C lcd (0x27,16,2);

configuração vazia ( )
{
pinMode (48, INPUT); // D48 é o sensor de luz digital
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)) {
atraso (1000);
lcd.clear ();
lcd.print (String ("Abaixe a tampa"));
atraso (500);
lcd.clear ();
lcd.print (String ("Aguarde 30 minutos"));
digitalWrite (50, LOW);
digitalWrite (52, LOW);
digitalWrite (40, ALTO); // D40 é o atomizador de água
delay (1800000);
digitalWrite (50, HIGH);
digitalWrite (52, HIGH);
digitalWrite (40, LOW);
lcd.clear ();
lcd.print (String ("Remova a máscara!"));

} else {
digitalWrite (50, LOW);
digitalWrite (40, LOW);
lcd.setCursor (0, 0);
lcd.print (String ("Coloque"));
lcd.setCursor (0 , 1);
lcd.print (String ("uma máscara em!"));

}

}

  #include  
#include

LiquidCrystal_I2C lcd (0x27,16,2);

void setup ()
{
pinMode (48, INPUT); // D48 é o sensor de luz digital
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)) {
atraso (1000);
lcd.clear ();
lcd.print (String ("Abaixe a tampa"));
atraso (500);
lcd.clear ();
lcd.print (String ("Aguarde 30 minutos"));
digitalWrite (50, LOW);
digitalWrite (52, LOW);
digitalWrite (40, ALTO); // D40 é o atomizador de água
delay (1800000);
digitalWrite (50, HIGH);
digitalWrite (52, HIGH);
digitalWrite (40, LOW);
lcd.clear ();
lcd.print (String ("Remova a máscara!"));

} else {
digitalWrite (50, LOW);
digitalWrite (40, LOW);
lcd.setCursor (0, 0);
lcd.print (String ("Coloque"));
lcd.setCursor (0 , 1);
lcd.print (String ("uma máscara em!"));

}

}

Autohandsanitizer

Isso A adição ao projeto é crucial, pois fornece às pessoas uma parada para limpar as máscaras e higienizar as mãos. Este higienizador conta com um sensor IR (o sensor ultrassônico requer muito mais código, o que é demorado) e uma bomba peristáltica 5V 500 mA da Adafruit e funciona sem um microcontrolador, o que economiza tempo e muito dinheiro. Ele se baseia em um transistor TIP42C PNP, para ligar a bomba quando o sensor IR detecta um objeto próximo.

Base do transistor para sensor IR OUT

Coletor para positivo do motor

Emissor para o positivo do trilho da placa de ensaio

Sensor IR VCC para trilho positivo da placa de ensaio

Sensor IR GND para trilho negativo (terra) da placa de ensaio

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Isenção de responsabilidade:eu recomendo fortemente que você confie nas instruções de configuração da fiação em palavras, não na imagem acima. Fritzing está velho e depreciado, mas não tive escolha a não ser usá-lo. O arranjo para diferentes tipos de transistores PNP varia dependendo do tipo de modelo PNP. Aqui estão as conexões universais para transistores PNP em meu projeto. Peço desculpas se isso causar algum tipo de problema.

MAXREFDES100 (MAX32620HSP) Software Configuração

Nota (Configuração MAXREFDES100)





Nota (Configuração MAXREFDES100)


Agora, eu sei o que todos vocês estão pensando:é muito caro ser classificado como uma solução de baixo custo. No entanto, a distribuição das máquinas deve ser colocada trilateralmente, ou seja, 3 delas devem ser colocadas em pontos em diferentes aldeias, cidades, etc. de modo que sejam facilmente acessíveis por pessoas em ambulâncias. Vamos tomar a África como exemplo:Existem 22 nações subdesenvolvidas (subdesenvolvido significa nenhuma ferramenta de monitoramento e diagnóstico presente em toda a área da nação) na África, e nós vamos pegar a maior massa de terra e a maior população. Portanto, o Congo é a maior nação subdesenvolvida em um massa de terra de cerca de 2.344.858 km2 (905, 355 mi2) e a Nigéria tem a maior população de cerca de 200 milhões de indivíduos em dezembro de 2019. Portanto, as máquinas precisam ser colocadas a uma distância média de 3 km longe um do outro. Isso ocorre porque os africanos caminham em média cerca de 4 km por dia para coletar água de poços, então eles podem caminhar essa distância ou ser transportado em uma ambulância para o acampamento médico. Essas máquinas também podem ser alugadas por diferentes ambulâncias com diferentes horários registrados, com um acréscimo de 3 a 4 no local para emergências. Este dispositivo também contém proteção contra desfibrilação e pode medir a concentração de SpO2 (nível de oxigênio no sangue), BPM, temperatura corporal e leituras de ECG, bem como com diferentes LEDs e pressão ambiental para ver se ocorre tensão devido ao calor, que um cardiologista amador pode ler para determinar se a pessoa tem uma condição subjacente e ajudar a enviar preventivamente a pessoa para um teste CoVID-19 (RT-PCR ou novo teste a laser dos Emirados Árabes Unidos) ou para enviá-la a um hospital para tratamento de quaisquer sinais de gripe , ou qualquer doença que esteja diretamente ligada a danos respiratórios e cardiológicos. Assim, o custo de uma máquina compensa cerca de 10 pessoas em tratamento de estágio crítico com CoVID-19. Em outras palavras, ajudar a diagnosticar CoVID-19 em seu estágio primário ou qualquer outra condição subjacente para a qual quem não sofre de CoVID-19 geralmente é negligenciado ou retarda o tratamento é pesadamente confiável ligado por usando meu máquina

Agora, para a configuração real:

Discutirei apenas como configurar a placa HSP na GUI e no aplicativo Android. Para obter mais detalhes sobre como configurá-lo, consulte a página do produto MAXREFDES100. Se preferir, ou se você não for um aprendiz visual:clique neste vídeo para obter instruções de configuração.

Configuração de Hardware e Software

https://youtu.be/UZ4MkrNHI2A

Insira a porta USB-C do adaptador HDK na porta do HSP e insira um cabo micro-USB na porta HDK do adaptador e insira a outra extremidade em seu computador.

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Pressione o único botão na placa do sensor por meio segundo e espere até que o LED vermelho acenda.

Em seguida, no seu PC, você deverá ver uma notificação pop-up informando que a configuração do COM10 está concluída. (Isso nos permite fazer upload de firmware personalizado para a placa, se você quiser mais tarde.)

Vá para o Gerenciador de Dispositivos e clique em Portas COM (LPT) e verifique se a porta COM existe.

Em seguida, desconecte o adaptador HDK do seu PC e simplesmente conecte um cabo USB-C da placa do sensor ao computador para configurá-lo com a GUI

Em seguida, aguarde alguns minutos até que uma notificação apareça dizendo "Dispositivo USB serial (COM11) está configurado)

Em seguida, clique neste link para baixar a GUI ou verifique na página do produto.

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

Depois de baixar a GUI pela primeira vez, uma janela exibindo a configuração UART aparece começando com uma taxa de transmissão de 9600. Simplesmente clique em Scan Ports para encontrar COM11 (ou qualquer porta COM em que o dispositivo serial USB esteja) e clique em Connect.

Então esta página deve aparecer

Clique na guia Ótica e coloque o polegar ou o dedo na janela de vidro ligeiramente grande com um LED vermelho piscando.

Em seguida, clique em Iniciar Monitor

Algumas leituras devem aparecer 👆

Clique em ECG MUX e selecione ECG OPENP e OPEN-N e selecione Conectado.

Em seguida, habilite EN_ECG e EN_RTOR (ECG e R-R se os nomes de registro MAX30003 estiverem desabilitados)

Em seguida, clique na guia Plots e selecione iniciar monitor.

Um pulso de ECG deve estar aparecendo, desde que os cabos sejam soldados na placa ou inseridos usando pinos de ligação machos também.
>
Clique em Temperatura e sopre na placa do sensor. O temp. as leituras do sensor devem então aumentar.

Isso é tudo para o aplicativo para PC.

Agora vamos passar para o aplicativo Android.

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

Em seguida, clique no nome do arquivo e baixe a pasta.zip

Clique no arquivo.apk e copie-o para o seu Google Drive (BlueStacks na imagem acima).

Em seguida, vá para o seu telefone Android e abra o arquivo.apk no Google Drive.

Baixe o arquivo .apk e uma página aparecerá, que verifica as portas BLE

MAXREFDES100 deve aparecer na lista de dispositivos disponíveis.

Em seguida, toque no MAXREFDES100

Em seguida, outra página deve aparecer indicando os valores dos diferentes sensores.

No entanto, as medições do sensor óptico e os níveis de SpO2 não são indicados neste. Apenas os PCs com Windows podem mostrar os níveis de temperatura, ECG e SpO2 necessários para o monitoramento do paciente. Neste caso, cada local onde a máquina for colocada deve ter um PC próximo com a GUI instalada ou simplesmente para medição de ECG, um telefone pode ser usado para medir os efeitos das condições ambientais sobre o estado de saúde da pessoa.

Estrutural Configuração

Lugar a placa do sensor MAXREFDES100 em um belo invólucro de papelão, como uma pequena caixa de papelão que expõe a parte superior da placa, que é a parte que contém a janela do sensor óptico de concentração de oxigênio no sangue.

A próxima etapa é soldar os condutores de ECG nas tomadas fêmeas dos cabos de ECG.

Em seguida, encaixe os eletrodos úmidos ou almofadas do sensor biomédico nas almofadas do cabo de ECG.

Se precisar dele para realizar a medição vital de longo prazo, fixe o suporte de célula tipo moeda fornecido com o MAXREFDES100 #, é um modelo de célula tipo moeda CR2032. (de preferência recarregável, mas mesmo uma célula tipo moeda convencional também funciona).

Em relação ao desinfetante de máscara, você também pode colocar uma folha de papelão em toda a área do interior, de forma que você possa cobrir os componentes eletrônicos e protegê-los termicamente do ambiente quente (ambientes frios são melhores porque reduzem a resistência do circuito ao fluxo eletrônico), bem como fornecer uma plataforma para a colocação das máscaras. A propósito, não remova uma máscara depois de colocada, a menos que já tenha durado meia hora ou você acredite que seja suficiente para higienização da radiação ionizante de comprimento de onda ultravioleta.
>



Recursos:Detecção E proteção incorporada no projeto, bem como outros recursos exclusivos

Detectar:​​MAXREFDES100 usa algoritmos avançados e sensores de grau médico, tornando-o extremamente confiável para detectar e fornecer preventivamente leituras detalhadas para auxiliar tremendamente qualquer equipe médica assistente (até mesmo enfermeiras) para ajudar a detectar pessoas assintomáticas como a porcentagem de oxigênio no sangue detectada pelo a placa do sensor médico cairá devido ao aumento do RNA viral e o aumento das moléculas de citocinas devido à invasão de células também estarão circulando no sangue, reduzindo assim a quantidade de oxigênio detectada pelo sensor óptico e atuando como um teste de sangue improvisado (é muito bom substituto para o teste RT-PCR como pode ser usado várias vezes para testar pacientes, e não produz contaminantes ou subprodutos).

Proteger:um desinfetante de máscara de nível hospitalar baseado em LEDs Innotek UV-C baratos, porém poderosos e com 5 VDC, é muito eficiente em termos de energia e o microcontrolador Arduino de baixa potência acoplado a um distribuidor automático de desinfetante para as mãos significa que as pessoas podem simplesmente estender a mão para coletar sabão e desinfetante, reduzindo muito a disseminação viral ao eliminar a necessidade de visitar outras estações, disseminando micróbios e vírus potencialmente infecciosos.

Benefícios adicionais:

Custo relativamente baixo:Normalmente, essas estações especializadas podem custar bem mais de $ 500 para a mesma estrutura; no entanto, a clínica portátil oferece os mesmos recursos com integridade estrutural aprimorada, uma vez que o papelão derrete apenas a cerca de 200 graus Celsius e pode fornecer proteção térmica de ambientes quentes, a um preço bastante reduzido de cerca de US $ 200-300 para a coisa toda, incluindo o caixa de papelão.

Durabilidade:o papelão é barato para comprar, amplamente disponível em países de baixo custo e tem excelente integridade estrutural. A madeira as fibras que compõem o interior do papelão são fortes e resistentes. O papelão é resistente a perfurações e não rasga facilmente. O design arqueado da estria interna também confere durabilidade ao papelão.

Papelão derrete a 200 graus Celsius, portanto, protege o interior da clínica portátil em países muito quentes (recomenda-se não exceder 120 graus Celsius) e a temperatura mais quente registrada na história do mundo (excluindo o Grande Colisor de Hádrons) ocorreu a 56,7 graus Celsius (134,1 ° F) então todos os componentes estariam perfeitamente operacionais e protegidos a essa temperatura.

Cardboard's As fibras de madeira protegem o interior de qualquer tipo de radiação eletromagnética no espectro EM até a radiação UV-C (portanto, podem ser colocadas em áreas poluídas).

Ainda não tenho certeza. Então, aqui estão alguns motivos para usá-lo em vez de outras máquinas de esterilização de equipamentos:

Invenção multifuncional (uma solução para muitos problemas): Como mencionado acima, a clínica portátil pode diagnosticar pacientes sintomáticos e assintomáticos de CoVID-19 e outras condições subjacentes com o mínimo de ajuda de um enfermeiro ou médico, além de ajudar a proteger e retardar a propagação da doença em empregando dispensador automático de desinfetante e um desinfetante de máscara de grau médico a um custo substancialmente baixo para as comunidades, tornando-se assim a solução ideal para nivelar drasticamente o gradiente da curva doença-tempo (nivelar a curva )

Altamente e facilmente personalizável:as peças podem ser adicionadas ou removidas e o Arduino MCU pode ser codificado para permitir que você execute diferentes programas personalizados.

Eficiente e baixo consumo de energia:todo o portátil clínica ( desinfetante de máscara, desinfetante para as mãos , e MAXREFDES100) usa apenas 15V ou 10 V se estiver usando um banco de energia (célula tipo moeda de 3 V + adaptador DC 12 V / 10 V barato poder banco), o que significa que as comunidades em risco serão facilmente capazes de fornecer energia sem temer o consumo excessivo de eletricidade.

Interior é automaticamente dessecante de oxigênio:o papelão tem excelentes propriedades de absorção e privação de oxigênio, o que significa que todos os micróbios que respiram aerobicamente morrerão devido à falta de oxigênio suficiente se a luz UV-C não os matar, o que é altamente improvável.

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 :). Stay safe. And also a big thank you to all the big technology and software makers who helped bring this truly ultimate solution to life.

Código

  • 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); lcd.clear (); lcd.print(String("Lower the lid")); atraso (500); lcd.clear (); 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); lcd.clear (); 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!")); }} 

Esquemas

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

Processo de manufatura

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