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如何利用美信集成的物联网开发平台打造远程医疗传感系统

来源:analog 发布时间:2023-09-01

摘要: Maxim集成的物联网健康监测系统是一个快速原型平台,可以快速轻松地集成MAX11301WING, MAX30003WING, MAX30101WING, MAX30205EVSYS和MAX32630FTHR板。FeatherWing 外形简化了集成,使单个电路板具有即插即用功能。本教程演示了如何使用Maxim Integrated开发的固件库和示例程序将传感器模块相互集成。在本教程的最后,实现了一个功能齐全的远程医学传感系统,可以显示世界各地的测量数据。

美心集成将远程健康监测的便利性带到您的指尖。模块化架构允许在几分钟内快速轻松地组装各种系统。系统灵活性源于FeatherWing 外形因素,通过添加或删除所需传感器,启用或禁用特定传感器以及频率数据传输到在线仪表板,提供即插即用界面。该系统建立在Maxim集成低功耗微控制器上,以确保在旅途中设计的最低功耗。


图1所示、概述与两个羽毛翅膀的连接


图2、与三个羽翼和温度传感器的连接概述

需求

  • MAX32630FTHR董事会

  • MAX11301WING董事会

  • MAX30003WING董事会

  • MAX30101WING董事会

  • MAX30205EVSYS董事会

  • 任何mbed 编程器,推荐使用MAX32625PICO

  • 两根micro-USB线

  • 10针带状电缆

  • 10针软电缆

  • 羽翼三联器(也可以使用跨接电缆)

  • 至少有两个USB接口和互联网连接的电脑(不包括在工具包中)

  • 支持蓝牙和互联网的Android设备(不包括在工具包中)

  • 物联网健康监视器安卓应用程序

  • 一个串口终端程序,如Tera Term:

硬件组装

  1. 使用10针带状电缆将MAX32625PICO连接到MAX32630FTHR。两个板上的10针头有一个配合槽,以正确的方向连接它。

  2. 连接和安装所有的板上的羽毛翼三联器如图2所示。这些板子可以根据需要重新排列。确保在头上准确地对齐引脚。

  3. 使用提供的微型USB电缆,依次将MAX32630FTHR和MAX32625PICO连接到计算机上。

软件配置&;演示

  1. 下载并安装串口终端程序,如Tera Term。可在此下载:

  2. 在浏览器中,进入并登录或注册一个新帐户。

  3. 登录后,通过点击(或键入)以下链接导航到MAX32630FTHR mbed登陆页面:在右侧工具栏中单击添加到您的mbed编译器按钮如图3所示,将MAX32630FTHR作为目标微控制器板添加到在线编译器中。


  4. 图3、MAX32630FTHR集成了着陆页

  5. 在同一页面上,按照PC配置部分的说明安装mbed微控制器的Windows 操作系统驱动程序。参见图4。


  6. 图4、电脑配置;Windows驱动程序

  7. 在浏览器中,转到以下链接并单击Import to Compiler按钮,如图5所示。


  8. 图5、将程序导入mbed编译器

  9. 这将在一个新窗口中打开mbed编译器。当此窗口打开时,单击Import to进口程序如图6所示。


  10. 图6、导入程序

  11. 在右上角,确认选择MAX32630FTHR作为目标平台。如果未选择MAX32630FTHR,单击当前选择的平台,将其更改为MAX32630FTHR。参见图7。


  12. 图7、选择目标平台

  13. 确保MAX_IoT_KIT在Program Workspace中选择(如果已经更改,则选择相关名称)。单击编译按钮,如图8所示。一旦程序被编译,它启动二进制文件的下载(例如:MAX_IoT_KIT.MAX32630FTHR.bin)。


  14. 图8、编译程序

  15. 运行Tera Term程序。选择串行R 0按钮,然后从下拉菜单中选择COM端口。mbed设备可以使用与图9中所示的不同的COM端口号。

  16. 在Windows 10中,当使用本地安装的驱动程序时,COM端口被命名为USB Serial Device。在早期版本的Windows上,如果您安装了前面提到的ARM 驱动程序,则将其命名为mbed串行端口。


  17. 图9、Tera术语-开放串口

  18. 在File Explorer中查找DAPLINK驱动器,如图10所示。一旦连接到计算机上,MAX32625PICO板就会显示为USB驱动器。将下载的二进制文件拖放到DAPLINK驱动器上。注意,当MAX32630FTHR正在编程时,MAX32625PICO上的红色LED闪烁几秒钟。


  19. 图10、dplink USB驱动器

  20. 按RESET键(SW1)按钮在MAX32630FTHR上,如图11所示。这将运行应用程序并开始将数据流式传输到Tera Term终端。参见图12中的示例数据。


  21. 图11、MAX32630FTHR复位按钮


    图12、Tera术语样本输出

  22. 打开物联网健康监视器应用程序,打开蓝牙并连接到马克西姆HMS从可用设备列表中。参见图13。


  23. 图13、从物联网健康监视器应用程序连接到Maxim HMS

  24. 在应用程序中,点击ID,打开所有可用传感器的下拉列表,如图14所示。参见表1,将传感器名称映射到特征UUID(前8位数字)和单板。


  25. 图14、传感器列表

    表1:特征UUID、传感器名称和电路板列表。
    UUID特点传感器的名字董事会
    00001522按钮MAX32630FTHR
    00001523领导MAX32630FTHR
    00001524BPMMAX30003WING
    00001525心率MAX30101WING
    00001526热点;(2)MAX30003WING
    00001527ADC电压MAX11301WING
    00001528温度MAX30205EVSYS
  26. 每次蓝牙连接后,需要一次性连接到Adafruit IO,以发送远程可见的传感器数据。Adafruit IO是一个流、日志和与数据交互的平台。

  27. 在浏览器中,转到并登录或注册一个新帐户。点击右上角的Adafruit IO Key。参见图15。


  28. 图15、查看Adafruit IO Key

  29. 在应用程序中,点击菜单,然后点击云连接并输入您的用户名,你看到在您的Adafruit IO KEY窗口在网站上。参见图16。

  30. 确保你已经通过Android设备连接到互联网。

  31. 点击二维码图标,即可扫描网站上的二维码。这将在应用程序和网站之间同步IO Key。

  32. 点击连接,然后点击关闭


  33. 图16、连接Adafruit IO帐户

  34. 要读取传感器值,请点击传感器名称,确保其在属性下具有read,然后点击read按钮以读取当前传感器值。

  35. 任何在属性下带有NOTIFY的传感器都可以订阅并连接到Adafruit。点击订阅按钮,以从config.h文件中以指定的速率(以秒为单位)启用来自传感器的通知。具体请参见修改固件参数。点击附加定期从应用程序向Adafruit IO平台发送通知。注意:Feed名称只能在连接传感器后从Adafruit网站更改。

  36. 要连接其他传感器,请点击传感器名称打开它并重复此过程。

  37. 在你的Adafruit账户上,进入默认组下的Feeds。从应用程序附加/连接的所有feed都可用,如图17所示。


    图17、Adafruit IO Feeds页面

  38. 还可以为提要的可视化表示创建仪表板。样例仪表板如图18所示。

    查看Adafruit在仪表板上的教程:


    图18、Adafruit IO样本仪表板


这样就完成了MAXIoTKIT的设置和演示。下一节提供关于修改本例固件的说明。修改示例或使用IoT HMS创建自己的应用程序。Maxim集成有几个Wing评估板,使整个系统的快速发展。为您的下一个项目检查Maxim集成羽毛和翅膀解决方案!

修改固件

使用位于项目根目录下的“config.h”文件可以对固件进行一些简单的修改。参见图19。可以从mbed OS编译器上的Program Workspace访问它。这个文件只包含#define NAME VALUE格式的定义。用户应该只更改当前存在的值。

在进行任何更改后,需要对MAX32630FTHR板进行编译和重新编程,以使更改生效。


图19所示、定位配置文件

  1. 修改蓝牙广播名称

    更改名称MAXIM_PLATFORM_NAME旁边的引号中的文本值。例如:

    默认的: #define MAXIM_PLATFORM_NAME "Maxim HMS"

    修改: #define MAXIM_PLATFORM_NAME "健康监视器"

  2. 修改BLE通知时间

    更改相应翼板名称旁边的数值。BLE通知时间相关的定义以“_BLE_NOTIFY_PERIOD_SEC”为后缀。时间必须以秒为单位指定。下面是MAX30205机翼的示例。

    默认的: #define MAX30205_BLE_NOTIFY_PERIOD_SEC

    修改: #define MAX30205_BLE_NOTIFY_PERIOD_SEC

  3. 不包括翼板

    如果一个或多个Wing板未使用,可以通过在库的#define和BLE通知时间之前添加两个前斜杠“//”来排除它们与固件一起编译。

    默认的

    #定义LIB_MAX30205

    #define MAX30205_BLE_NOTIFY_PERIOD_SEC

    修改

    // #定义LIB_MAX30205

    // #定义MAX30205_BLE_NOTIFY_PERIOD_SEC



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