【ESP32專題(一)】智慧生醫 – 心率血氧機

Posted By CIRCUS Pi on 7 月 20, 2022 in CIRCUS Pi, ESP32, 教學文 | 0 comments

「缺氧」是身體組織含氧量少的情形，也就是血液中的氧氣濃度低於正常水準。血氧機利用量測血氧飽和度（SpO2，血液中含氧血紅素與總血紅素的比例）來判斷血氧濃度是否低於正常水準，正常人體動脈的血氧濃度為 95 ~ 100%，如果數值低於 90% 則視為低血氧症，再低到 80% 以下將會損害大腦與心臟等器官功能。

Covid-19 新冠肺炎重症特別容易造成隱形缺氧，缺氧不會引起不適或疼痛，因此它的發作可能是隱匿性的，不會引起注意，旁人無法意識到其危險性，故需要透過血氧機即時監控身體血氧濃度，把握最佳黃金治療期。

本篇文章主要目標就是要分享如何從無到有，動手製作一台「指尖心率血氧機」，完成後除了可以拿來自用，更可以從中研究心血氧的量測方式及原理，甚至能進一步增加市面上大部分血氧機沒有的功能（例如長期雲端統計，連動 Line、Email、APP 在數值超標即時發送緊急通知，避免錯過黃金治療期），結合各種創意打造專屬自己的心率血氧機，如下所展示。

https://youtu.be/qxwW4nMTXNM

事前準備

1. 所需材料

   TTGO T-Display ESP32 CH9102 WiFi 模組(16MB) x 1

   MAX30100 血氧感測器模組（內附 Grove 線）x 1

   聚合物鋰電池-500mAh 3.7V x 1

   強力雙面膠 3cm x 2

   束線帶 x 2

   寬型橡皮筋 x 2

2. 所需工具

   烙鐵

   剝線鉗

3. 所需軟體

   Arduino IDE 1.8.16 或更高版本。

硬體介紹

1.TTGO T-Display開發板

TTGO T-Display（圖 1）主要特色是將 ESP32、彩色 TFT（解析度 240×135）、鋰電池充放電路、AB 鍵按鈕，Type-C 接頭整合到一塊體積非常小的開發板上，體積優勢加上可使用鋰電池供電，並且有非常漂亮的 TFT 可顯示彩色畫面，對於喜歡 ESP32 系列並且需要彩色顯示的專案會是很好的選擇。

圖 1. TTGO T-Display 開發板

2.MAX30100 心血氧感測器模組

MAX30100（圖 2）是一款由 Maxim Integrated 開發用於量測心率及血氧的感測器，可用於簡化一般健身或檢測健康用途的穿戴式裝置設備，並且擁有非常低的待機功耗，以符合穿戴式設備的功耗要求。本次製作採用的是由 M5Stack 整合的MAX30100 血氧感測器模組，它提供了較完整的外觀及機構，避免在量測期間受到環境光干擾。