создаём устройство по измерению пульса
Профессия «Инженер медицинского оборудования»:
Мастер-класс
Профессия: инженер медицинского оборудования
Сферы деятельности
  • Разработка устройств
  • Тестирование устройств
  • Обслуживание медицинского оборудования
Используемые технологии
CAD-программы для проектирования, языки программирования для разработки встроенного ПО.
Необходимые навыки
знание языков программирования
Продуктовые результаты
медицинское оборудование, программное обеспечение
Где учиться
СибГМУ, ТПУ, ТУСУР, ТГУ
Где работать
Медицинские компании, учреждения здравоохранения
О чём мероприятие?
Инженер медицинского оборудования – это специалист, который разрабатывает устройства, улучшающие медицинскую помощь. На нашем мастер-классе родители и дети познакомятся с основами создания медицинских технологий. Мы расскажем о процессе разработки и испытания медицинских устройств, разберем примеры успешных инноваций в этой области. Участники смогут создать простую модель медицинского прибора: устройство по измерению пульса, которая иллюстрирует основные принципы работы таких устройств. Это мероприятие станет отличной возможностью для совместной работы родителей и детей, гарантируя увлекательное изучение технологий и науки.
Для кого мероприятие?

Для детей и их родителей

Для работы вам понадобится:
Макетная плата - 1 шт.
ESP8266 микроконтроллер с интерфейсом Wi-Fi - 1 шт.
Кабель micro USB - 1 шт.
Датчик пульса - 1 шт.
Батарейка "Крона" - 1 шт.
Коннектор для батарейки "Крона"- 1 шт.
Соединительные провода папа-папа - 12 шт.
Стабилизатор напряжения - 1 шт.
OLED дисплей I2C - 1 шт.
Полезные материалы:
Разработка устройства будет состоять из 2 частей: программирование в среде Arduino IDE и сборка на плате ESP
Как установить ПО для Arduino
Ход работы:
Первый шаг
Откройте среду разработки
и, как показано на рисунке, нажмите Файл -> Настойки
Второй шаг
Нажмите на указанный значок (2). В окошко вставьте ссылки:
https://dl.espressif.com/dl/package_esp32_index.json
http://arduino.esp8266.com/stable/package_esp8266com_index.json
Третий шаг
Нажмите на кнопку "Инструменты",
затем на строчку платы, нажмите на кнопку "Менеджер плат"
Четвертый шаг
В поисковике введите: "esp32"
Нажмите "Установка", закройте окно
Пятый шаг
Нажмите на кнопку "Инструменты"
и наведите мышь на строчку "Плата...". В открывшемся списке выберите название платы "Generic ESP8266 Module"
Шестой шаг
Выбор порта
Чтобы загрузить скетч нужно обязательно выбрать порт
Седьмой шаг
Дальше необходимо загрузить тестовый скетч в плату
Для этого нажмите файл - примеры - Basics - Blink. Данный скетч управляет встроенным светодиодом L, расположенным на плате. Он начнет мигать с периодом 1 секунда, если все сделано правильно

Пояснение к скетчу:
LED_BUILTIN - встроенная переменная, равная 13, потому что к 13 пину подключен встроенный светодиод L.
Восьмой шаг
Дальше необходимо загрузить тестовый скетч в плату
Для этого нажмите файл - примеры - Basics - Blink. Данный скетч управляет встроенным светодиодом L, расположенным на плате. Он начнет мигать с периодом 1 секунда, если все сделано правильно

Пояснение к скетчу:
LED_BUILTIN - встроенная переменная, равная 13, потому что к 13 пину подключен встроенный светодиод L.
Девятый шаг
У датчика пульса есть три провода типа "папа". Установите эти провода в макетную плату, а напротив них воткните 3 провода "мама-папа" как показано на рисунках ниже.
Десятый шаг
На самом датчике провода подписаны как «S», «+» , «-» , их нужно соединить со следующими пинами платы esp8266 :
«S» - «A0»;
«+» - «3V»;
«-» - «G»
Одиннадцатый шаг
Подключите микроконтроллер через провод USB к вашему компьютеру, откройте Arduino IDE и перепишите туда следующий код:
Двенадцатый шаг
Отключите плату от кабеля USB и подключите к батарейке на 9V через стабилизатор питания, как показано на схеме.
Тринадцатый шаг
Присоедините стабилизатор напряжения к макетной плате и присоедините его к esp8266. Батарею подключите последней!
Плата должна продолжить мигать светодиодом после подключения. Таким образом можно питать плату от батарейки, а не от компьютера.
Четырнадцатый шаг
Проверьте работу устройства, затем осуществите повторное подключение батареи. Перед подключением убедитесь, что питание от компьютера отключено!

Пятнадцатый шаг

Установите дополнительные библиотеки "ADAFRUIT_GFX" и "ADAFRUIT_SSD1306"

Самый простой способ - это воспользоваться "Управлять библиотеками" в среде разработки Arduino IDE.

Шестнадцатый шаг

Затем необходимо ввести в поисковой строке названия библиотек и нажать кнопку "Установить"

Семнадцатый шаг

Подключите экран к микроконтроллеру

GND -> G

VCC -> 3.3V

SCL -> D1

SDA -> D2

Восемнадцатый шаг
Подключите микроконтроллер и запишите код в Arduino IDE:
Девятнадцатый шаг
Адаптируйте код так, чтобы после фразы "Pulse:" выводились данные с датчика.
Итоговый продукт
Участники смогли познакомиться со схемотехникой и программированием, собрав устройство по измерению пульса, показания которого выводятся на экран дисплея. Также такой творческий процесс позволяет развивать пространственное мышление и воображение.
Вопросы для обсуждения
1. Что нового Вы узнали?
2. Чему вы научились из данного проекта?
3. Какие новые навыки Вы сегодня получили?
4. Порекомендовали бы вы это устройство вашим друзьям и знакомым?
5. Какой другой продукт можно сделать из тех же компонентов?
6. Как вы думаете, какие еще кейсы можно реализовать?
Разработчики