Moniteur Biomédical Intelligent Basé sur MAX32620FTHR – Alimentation par Chaleur Corporelle

Composants et fournitures

Arduino Mini 05	1
Maxim Integrated MAX32620FTHR (microcontrôleur 32-bit ultra-basse consommation)	1
Capteur de température LM35 (ou transistor utilisé comme capteur)	1
Capteur de fréquence cardiaque (type pulse sensor)	1
Cellule Peltier (récupération énergie thermique)	1
Câble à âme toronné avec noyau en ferrite (anti-parasites)	1
Transistor NPN usage général	1
Résistance 1 kΩ	1
Fil de câblage OpenBuilds (au mètre)	1
Module Bluetooth HC-06	1

Outils et machines nécessaires

• Ordinateur
• Poste à souder
• Outils standards
• Smartphone (pour application mobile)

Applications et services en ligne

• Fritzing (conception circuits)
• Arduino IDE
• MIT App Inventor (création application mobile personnalisée)

À propos de ce projet

Historique et motivation

Notre planète fait face à d'immenses défis pour la survie et la qualité de vie. En matière de santé, on pense à sa propre forme, au soin des aînés, mais certains problèmes passent inaperçus.

Environ 29 000 enfants meurent chaque jour (21 par minute), souvent de causes évitables. (Source : UNICEF)

Dans les pays en développement, ~80% des soins sont prodigués à domicile. La plupart des enfants et personnes âgées décèdent sans avoir vu un agent de santé. Les nouvelles technologies médicales pénètrent lentement ce domaine, avec des résultats bénéfiques.

Face aux taux de mortalité élevés par des maladies traitables si diagnostiquées à temps avec des examens de base peu coûteux – mais inaccessibles pour beaucoup – nous nous sommes posé la question : Comment concevoir un système de surveillance biomédicale pour tous, alimenté par la chaleur corporelle via la carte MAX32620FTHR ?

Solution en trois phases

PHASE 1 : Bracelet intelligent intégrant la mesure des signes vitaux de base (température, pouls/RPM, SpO2). Les données sont analysées localement et transmises à la phase 2. Prochain prototype : intégration d'analyses d'échantillons biologiques (sang) pour étendre le diagnostic.

PHASE 2 : Plateforme cloud recevant, analysant, évaluant les données de chaque personne dans un dossier médical personnel. Détection de symptômes et identification de maladies. Accès patient via application mobile ou web ; accès médecin/fournisseur de soins aux données.

Étape 1 : Connexions matérielles

TOUTES LES CONNEXIONS :

Étape 2 : Génération d'énergie par chaleur corporelle

La cellule Peltier exploite le gradient de température entre le corps (chaud) et l'ambiance (froid) pour générer l'électricité nécessaire au MAX32620FTHR, microcontrôleur ultra-basse consommation idéal pour cette source d'énergie intermittente.

Étape 3 : Configuration Arduino IDE pour MAX32620FTHR

1. Fichier → Préférences (Windows/Linux) ou Arduino → Préférences (Mac)
2. Dans URL de gestionnaire de cartes supplémentaires, ajoutez :
   https://raw.githubusercontent.com/maximintegratedmicros/arduino-collateral/master/package_maxim_index.json
3. Outils → Carte → Gestionnaire de cartes...
4. Recherchez « maxim »
5. Installez Maxim's 32-bit Microcontroller
6. Outils → Carte → Maxim ARM (32-bit) Boards → sélectionnez votre carte
7. Branchez la carte, Outils → Port → port série approprié
8. Outils → Programmateur → DAPLink

Test initial : Fichier → Exemples → 01.Basics → Blink → Vérifier → Téléverser.

Étape 4 : Charger le code

#include <SoftwareSerial.h>
SoftwareSerial blue(TX, RX); // Connexion Bluetooth - TX vers TX, RX vers RX

char NOMBRE[21] = "MONITOR MEDICAL"; // Nom max 20 caractères
char BPS = '4'; // 4 = 9600 bauds (1=1200, 2=2400, 3=4800, 5=19200, 6=38400, 7=57600, 8=115200)
char PASS[5] = "1651"; // Code PIN 4 chiffres

float tempC;
int PulseSensorPurplePin = A2; // Entrée capteur pouls sur AIN2
int Signal; // Données brutes 0-1024
int Threshold = 550; // Seuil détection battement
int tempPin = A1; // Entrée LM35 sur AIN1
int select = 3;

void setup() {
  blue.begin(9600);
  blue.println("Conect");
  blue.println("WELCOME TO YOUR PERSONAL MEDICAL ASSISTANT");
}

void loop() {
  if (blue.available() > 0) {
    select = blue.read();
    switch (select) {
      case 'a': // Température
        tempC = analogRead(tempPin);
        tempC = (tempC * 5.0 * 100) / 970; // Calibration basée sur mesure max
        blue.println(tempC);
        blue.print(" °C");
        delay(1000);
        break;
      case 'b': // Fréquence cardiaque
        Signal = analogRead(PulseSensorPurplePin);
        blue.println(Signal);
        blue.print(" RPM");
        delay(1000);
        break;
      default:
        blue.println("error");
        delay(1500);
    }
  }
}

Remarque : ce code est un prototype. Toute suggestion d'amélioration est bienvenue !

Étape 5 : Connexion Bluetooth et application mobile

Une application personnalisée peut être créée avec MIT App Inventor :

Étape 6 : Conception du Cloud IoT de données

Un cloud de données partagé est en cours de développement pour permettre aux médecins, proches, parents d'accéder aux données de santé en temps réel et de détecter l'apparition de symptômes.

Visualisation épidémiologique : détection de clusters de maladies/virus dans la population :

Conclusion

Grâce à ce dispositif portable (idéalement un bracelet imprimé en 3D), nous pouvons surveiller en continu 24h/24 toute une population, réduisant les décès quotidiens par manque de diagnostic de 29 000 à moins de 1 000. Objectif ambitieux mais réalisable.

Avantages d'un tel dispositif personnel :

• Diagnostic et bilan médical quotidiens
• Surveillance enfants et personnes âgées
• Alertes urgences médicales
• Détection précoce nouvelles maladies
• Guidage en cas d'urgence
• Prescription adaptée aux symptômes détectés

Travaux en cours / à venir :

• Intégration IoT complète (envoi cloud, partage médecins/hôpitaux/organismes santé)
• Interconnexion des bilans pour identifier l'origine de nouvelles maladies
• Limitation du développement de nouveaux virus grâce à la surveillance quotidienne

Ce projet évolue chaque jour. Je suis un jeune développeur issu d'un milieu modeste, victime du conflit armé dans mon pays. Mon rêve : contribuer à faire avancer la société. Merci à Maxim Integrated et Hackster pour cette opportunité !

MISE À JOUR 25 AOÛT : Base de données cloud opérationnelle. Panneau solaire ajouté au prototype pour alimentation diurne.

Votre soutien est précieux !

Code

Le code complet du firmware pour MAX32620FTHR est présenté ci-dessus (Étape 4).

Schémas

Fichier Fritzing : max32620fthr_ig1bBCU9t3.fzpz