Oxymètre de pouls portable pour usage d'urgence COVID-19

Composants et fournitures

Composant	Quantité
Arduino Nano R3 (ou Nano Every, Micro)	1
Capteur MAX30100 (oxymétrie + pouls)	1
Écran OLED SSD1306 128×32 I2C	1
Plaque d'essai (prototype) / futur PCB	1
Clip doigt imprimé 3D (Peter Smith, Thingiverse)	1
Fil 4×0.25 mm²	1

Outils

• Imprimante 3D
• Fer à souder + fil sans plomb

À propos du projet

Pénurie d'oxymètres en période COVID. Projet open-source pour réplication rapide : hardware commun/peu cher, boîtier 3D, clip doigt existant, carte de liaison simple, code de base, instructions claires.

1. Hardware : liste courte, grand potentiel

• Arduino Nano (3.3V, I2C : A4=SDA, A5=SCL)
• MAX30100 (3.3V, I2C)
• OLED SSD1306 128×32 (3.3V, I2C)
• Carte « emergency board » (plaque prototype → futur PCB)

2. Boîtier 3D imprimable

Protège électronique et connexions. Fichiers fournis.

3. Clip doigt 3D (open source)

Modèle « Pulse Oximeter Clip » pour MAX30100 par Peter_Smith sur Thingiverse. Impression rapide, partage facile.

4. Carte de liaison simple

Plaque prototype connectant Nano, capteur, OLED. Prochaine étape : PCB imprimé.

5. Code : monitoring temps réel

Configuration de base : fréquence cardiaque + SpO2 temps réel. Paramètres généraux, ajustables selon usage.

6. Instructions

Schémas, pas-à-pas, liens bibliothèques, repo Thingiverse. Rien d'autre requis.

Code Arduino (CE_Pulse-Oxi_dev2.4.ino)

/* CEREBRUM-oximeter dev 2.4 v1.1 - 06/04/2020 - GPL v3
   Arduino NANO/NANO Every: 3.3V | I2C A4(SDA), A5(SCL)
   Arduino MICRO: 3.3V | I2C 2(SDA), 3(SCL)
   MAX30100 + OLED SSD1306 128x32 sur même bus I2C */

#include <Wire.h>
#include "MAX30100_PulseOximeter.h"
#include "MAX30100.h"
#include <U8g2lib.h>

#define REPORTING_PERIOD_MS 1000
#define PULSE_WIDTH MAX30100_SPC_PW_1600US_16BITS
#define IR_LED_CURRENT MAX30100_LED_CURR_40MA
#define LED_CURRENT MAX30100_LED_CURR_20_8MA
#define SAMPLING_RATE MAX30100_SAMPRATE_100HZ

U8G2_SSD1306_128X32_UNIVISION_F_HW_I2C u8g2(U8G2_R0);
PulseOximeter pox;
MAX30100 sensor;
uint32_t tsLastReport = 0, last_beat = 0;
bool initialized = false;
int HRclean, SpO2;

void onBeatDetected() { show_beat(); last_beat = millis(); }

void show_beat() {
  u8g2.setFont(u8g2_font_cursor_tr);
  u8g2.setCursor(118, 10);
  u8g2.print("_");
  u8g2.sendBuffer();
}

void initial_display() {
  if (!initialized) {
    u8g2.clearBuffer();
    u8g2.setFont(u8g2_font_crox2hb_tr);
    u8g2.setCursor(15, 12); u8g2.print("CEREBRUM.it");
    u8g2.setFont(u8g2_font_crox2h_tr);
    u8g2.setCursor(30, 29); u8g2.print("Initialisation...");
    u8g2.sendBuffer(); delay(4000);
    initialized = true;
    u8g2.clearBuffer();
    u8g2.setFont(u8g2_font_crox2hb_tr);
    if (!pox.begin()) {
      u8g2.setCursor(40, 12); u8g2.print("ECHEC");
      u8g2.setCursor(15, 29); u8g2.print("Verifiez Capteur!");
      u8g2.sendBuffer(); for(;;);
    } else {
      u8g2.setCursor(20, 12); u8g2.print("INITIALISE");
      u8g2.setCursor(0, 29); u8g2.print("Mettez le capteur...");
      u8g2.sendBuffer();
    }
    delay(2000);
  }
}

void setup() {
  u8g2.begin();
  initial_display();
  pox.begin();
  pox.setOnBeatDetectedCallback(onBeatDetected);
  pox.setIRLedCurrent(LED_CURRENT);
  sensor.setMode(MAX30100_MODE_SPO2_HR);
  sensor.setLedsPulseWidth(PULSE_WIDTH);
  sensor.setSamplingRate(SAMPLING_RATE);
}

void loop() {
  pox.update();
  HRclean = pox.getHeartRate();
  SpO2 = pox.getSpO2();
  if ((millis() - tsLastReport > REPORTING_PERIOD_MS) && 
      (HRclean > 30 && HRclean < 220 && SpO2 > 30 && SpO2 < 100)) {
    u8g2.clearBuffer();
    u8g2.setFont(u8g2_font_crox2h_tr);
    u8g2.setCursor(0, 12); u8g2.print("FC");
    u8g2.setCursor(75, 12); u8g2.print("bpm");
    u8g2.setCursor(0, 30); u8g2.print("SpO2");
    u8g2.setCursor(75, 30); u8g2.print("%");
    u8g2.setFont(u8g2_font_fub11_tf);
    u8g2.setCursor(45, 12); u8g2.print(HRclean);
    u8g2.setCursor(45, 30); u8g2.print(SpO2);
    u8g2.setFont(u8g2_font_cursor_tr);
    u8g2.setCursor(118, 10); u8g2.print("^");
    u8g2.sendBuffer();
    tsLastReport = millis();
  }
}

Pièces 3D personnalisées

• Boîtier principal (électronique + OLED)
• Couvercle boîtier
• Clip doigt 2 parties (Peter Smith)

Schémas

• Connexions principales
• ce_pulse-oxi_nano_v1_rlt456wOHw.fzz (Fritzing)
• Carte de liaison simple
• ce_pulse-oxi_nano_eboard_v1_Hr01HUzdkf.fzz (Fritzing)