直接在Google表格中的血壓監測儀

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資料介紹

描述

介紹

沉默的殺手是醫學界人士對高血壓或高血壓的稱呼。他們還給糖尿病、前列腺癌甚至一氧化碳賦予了相同的名稱。今天我們只關注高血壓，因為根據美國心臟協會的說法，如果不被發現（或不受控制），高血壓會導致很多事情，包括心臟病。根據疾病控制和預防中心 (CDC)的說法，這反過來又是美利堅合眾國的主要死因。在其他組織中，國際高血壓學會 (ISH)也贊同這些發現和準確測量的重要性。

既然我引起了您的注意，我虛構的法律團隊建議我給出以下免責聲明：

此處所做的聲明尚未經過食品和藥物管理局的評估。本產品不用于診斷、治療、治愈或預防任何疾病。

我不是醫生，我什至從來沒有在電視上玩過。我還應該提到，與現實的任何相似之處純屬巧合。

我們都放棄了，讓我們把這個節目放在路上吧。

比賽計劃

這是我在 AVR-IoT WG 板上發布的第二個項目。在第一個項目中，我們將開發板連接到私有 Google 云，將所有接收到的數據保存在 Firebase 中，并在 Google 表格中僅顯示最新的血壓監測 (BPM) 數據。在這個項目中，我們將所有數據直接保存在 Google 表格中。我們將在這個項目中使用 Arduino IDE，因為它降低了許多新創客的進入門檻。在收到關于我之前的 AVR-IoT WG 項目和Helium Network GPS Tracking Directly In Google Sheets項目的良好反饋后，我正在使用 Google 表格。

AVR-IoT WG 將連接到 Wi-Fi 并將數據發送到 Google Sheets，這意味著我們將僅在 Arduino IDE 和 Apps Script 中編碼。建立連接后，BPM 將進行測量，結果將通過簡單的 HTTPS POST 請求發送。Apps 腳本隨后將解析數據并填充 Google 表格。

如果您還記得我們在介紹中談到“準確測量的重要性”。美國衛生與公眾服務部國立衛生研究院國家醫學圖書館國家生物技術信息中心研究了環境溫度對血壓的影響：

因此，我們不僅會發送收縮壓、舒張壓和心率值，還會發送環境溫度和時間戳，為我們的數據提供一些背景信息，以便醫療保健專業人員進行更準確的解釋。最后，為了使數據更易于訪問，我們將以 Google 表格格式呈現。

在我們深入之前需要注意的幾點：

本教程中將按照與產品發展相關的順序介紹主題
文本片段，即“#:~:text=, ”用于突出顯示單個點，不應脫離上下文

收集信息

一張圖片勝過千言萬語

這是文檔中最有用的圖表之一。我們可以從AVR-IoT_WG_Schematics.pdf獲得一些信息。我們需要的第一件事是 CryptoAuthentication 的 I2C 地址，這樣我們就可以獲得序列號并避免在我們部署的每個設備中手動硬編碼值。我們需要獲取的下一個 I2C 地址是溫度傳感器的地址。

ATWINC15x0-MR210xB 數據表的第 18/59 頁

我們不需要對 SPI 做任何事情，因為 ATmega4808 和 WINC1510 已經連接。但是，我們需要從原理圖中找到 CHIP_EN、RESET、WAKE 和 IRQN 的引腳編號。我們也可以從 MPLAB X IDE 獲得相同的信息。

硬件

AVR-IoT WG 開發板結合了功能強大的 ATmega4808 AVR? MCU、ATECC608A CryptoAuthentication? 安全元件 IC 和完全認證的 ATWINC1510 Wi-Fi? 網絡控制器 - 提供了將嵌入式應用程序連接到 Google 云端的最簡單有效的方法物聯網核心平臺。該板將用于從非智能 BPM 中獲取數據并將其發送到谷歌云。

像他們一樣通用

在等待我的 BPM 到達時，我偶然發現了 YouTube 上的一段視頻，其中Circuit Desolator 拆解了三個不同的 BPM。他的目標是通過每個設備上的內部集成電路 (I2C) 總線接入電可擦除可編程只讀存儲器 (EEPROM)。一旦設備完成測量，它會將結果保存在 EEPROM 中，然后可以輕松檢索數據。這種方法需要一些拆卸和精密焊接。對我來說，那將是 B 計劃。

我的想法略有不同。我一收到并測試了 BPM，就拆開了它，然后我尋找了一個串行端口。最好的情況是，我會發現通用異步接收器/發送器 (UART) 的四個孔彼此相鄰，我必須找出哪個是 Vcc、GND、Tx 和 Rx。

那太容易了

第二個挑戰是確定電壓電平。由于此 BPM 在兩個 1.5 伏電池上運行，因此電壓電平不太可能為 5 伏。我測量了 3.3 伏特，現在我已準備好迎接下一個挑戰，即找到波特率。我使用我的 FTDI 和以下Python 腳本來回答這個問題：

import serial.tools.list_ports as ports
import serial

BaudRates=[110, 150, 300, 600, 1200, 2400, 4800, 9600,
           14400, 19200, 28800, 31250, 38400, 57600,
           115200, 128000, 230400, 256000, 460800, 921600]

for p in ports.comports():
    for b in BaudRates:
        with serial.Serial(p.device,b,timeout=3) as s:
            print(s.name + ' ' + str(s.baudrate) + ' ' +
                  s.read(100).decode('unicode_escape'))
exit()

我必須打開 BPM 才能開始從 UART 讀取數據。給我可讀文本的波特率為 38400。AVR-IoT WG 的一個 USART 將使用該數字從 BPM 讀取數據。

答對了

如果您對 Python 感到不舒服（恐懼癥），您也可以通過使用 Arduino IDE 串行監視器并嘗試窗口右下角的所有波特率來得出相同的結論。

在我們離開本節之前，我想指出我更喜歡使用 UART 而不是 I2C，因為我希望能夠在未來擴展這個項目。除了從設備讀取之外，我們還可以通過 UART 向設備寫入。目前，我們只需將 AVR-IoT WG 的電源和接地連接到 BPM，并將 BPM 的 Tx 連接到 AVR-IoT WG 的 Rx。AVR-IoT WG 和 BPM 開/關按鈕之間還需要一個連接。我們需要它，因為一旦我們為 BPM 供電，它就會進入設置模式。因此，我們需要退出該模式，然后打開設備以開始測量過程。

軟件 - Arduino IDE

首先; 我們需要按照此處列出的步驟在 Arduino IDE 中安裝開發板。我們還需要為 CryptoAuthentication、Wi-Fi 和溫度傳感器安裝三個庫。

1 / 3

需要在 Arduino IDE 之外進行的唯一修改是在 C:\Users\\Documents\Arduino\libraries\ArduinoECCX08\src\ECCX08.cpp 中，因為該文件使用 0x60 作為 I2C 地址。我們上面得到的 CryptoAuthentication 的 I2C 地址是 0x58。因此，我們需要改變：

ECCX08Class ECCX08(Wire, 0x60);

至

ECCX08Class ECCX08(Wire, 0x58);

這里需要注意的一點是 MPLAB X IDE 中的 I2C 地址是 7 位左對齊 (0xB0)，因此我們不能在不先右移（除以 2）的情況下使用它。

請注意，我們在 C:\Users\\AppData\Local\Arduino15\packages\MegaCoreX\hardware\megaavr\1.0.6\variants\32pin-standard\pins_arduino.h 中使用了引腳號

軟件 - PlatformIO（可選）

相同的 Arduino 代碼適用于 PlatformIO。文件 platformio.ini 應包括以下內容：

[env:avr_iot_wg]
platform = atmelmegaavr
board = avr_iot_wg
framework = arduino
build_flags = -DARDUINO_AVR_ATmega4808
upload_protocol = pkobn_updi
lib_deps =
arduino-libraries/WiFi101@^0.16.1
adafruit/Adafruit MCP9808 Library@^2.0.0
arduino-libraries/ArduinoECCX08@1.3.5