Clínica Portátil de Diagnóstico COVID-19: Descripción Detallada de Componentes

Componentes y suministros

Plataforma sensor salud Maxim MAXREFDES100#	×1
LED UV 5 mm (preferible Innotek UV-C)	×10
Sensor proximidad IR Digilent	×1
Arduino Mega 2560	×1
Pantalla LCD I2C 16x2 DFRobot	×1
Atomizador agua Seeed Grove	×1
Cable USB-A a B	×1
Transistor PNP propósito general	×2
Diodo láser 2 pines	×1
Sensor luz digital Seeed Grove	×1
Bomba peristáltica Adafruit 5-6V CC con tubo silicona	×1
Power bank (2 salidas USB 5V)	×1
Transistor PNP TO-220	×1

Herramientas y máquinas necesarias

• Cinta conductora cobre
• Tijeras electricista
• Cables jumper hembra/macho 40×150mm
• Cortador cartón
• Cinta doble cara
• Soldador
• Fuente ajustable 3-12V (o power bank con 2 puertos USB 5V)

Aplicaciones y servicios en línea

• Arduino IDE
• Arduinoblocks

Sobre el proyecto

Viniendo de India, me di cuenta de que el SARS-CoV-2 podría haberse detectado y tratado fácilmente antes de convertirse en pandemia. Mi idea es versátil, fácil de montar y hace mucho más que limpiar mascarillas. También desinfecta manos con un dispensador automático basado en Arduino y plataformas ARM. Puede ser un reto construirlo, pero cada unidad detecta y diagnostica signos vitales, compensando el coste de fabricación y despliegue. Usa C++ (Arduino IDE) para dar vida al sistema de sanitización. Emplea Arduino/Genuino Mega 2560.

Lista de materiales (Bill of Materials)

Coste aprox. USD $261 (AED 958.66)

• MAXREFDES100 = $157.50
• Arduino Mega = $57.30
• Bomba = $24.95
• LCD = $5.98
• Sensor IR = $1.85
• Cinta cobre (10 mm) = $11.96
• LEDs UV = $4.08
• Protoboard, transistores, jumpers (si ya eres maker) ≈ $2.72

Video de orientación

https://youtu.be/Xmy4RtmoXII

Recursos necesarios en terreno

Suponiendo ubicación en comunidad poblada y alto riesgo:

• Electricidad 15VDC o 12VDC (fuente) o power bank con 2 salidas USB 5V.
• Desinfectante líquido (Dettol o jabón diluido) para atomizador y dispensador manos.
• Médico internista, cardiólogo o enfermero (monitorizar lecturas MAXREFDES100).
• Móvil Android (app Maxim) u PC Windows (recomendado para oximetría detallada; app Android no muestra SpO2).

Montaje estructural

Corta 2 láminas cartón 10×25 cm, pega 2 tiras cinta cobre paralelas (positivo y GND). Suelda 5 LEDs UV en cada fixture.

Recorta hueco rectangular para LCD 16x2 I2C.

Conexiones hardware Arduino

Solo funcionan si ya soldaste los bulbos UV-C en los fixtures de cartón-cobre.

LCD I2C 16x2

• SCL → Pin 21
• SDA → Pin 20
• VCC → 5V
• GND → GND

Fixtures cartón-cobre

• Tierra → ambos GND al final de columna pines digitales
• Jumper pin 50 y 52 a bases de transistores BC557 PNP
• Positivo fixtures → colectores BC557
• GND fixtures → rail GND protoboard (conectado a Mega)
• Emisores → 5V Mega 2560

Importante: Solo fija uno de los fixtures por ahora; el otro se fija después de añadir soportes de cartón.

Diodo láser

• VCC (rojo) → 5V
• GND (azul) → GND

Sensor luz 3 pines

• VCC → 3.3V
• GND → GND
• OUT (Señal) → D48

Ajusta frecuencia (potenciómetro azul) con destornillador hasta que se apague al tapar láser y encienda al exponerlo.

Configuración código Arduino

#include <Wire.h>
#include <LiquidCrystal_I2C.h>

LiquidCrystal_I2C lcd(0x27,16,2);

void setup() {
  pinMode(48,INPUT); // D48 sensor luz digital
  lcd.init(); lcd.noCursor(); lcd.backlight();
  pinMode(50, OUTPUT); pinMode(52,OUTPUT); pinMode(40, OUTPUT);
  lcd.backlight(); lcd.display(); lcd.clear();
}

void loop() {
  if (digitalRead(48)) {
    delay(1000); lcd.clear(); lcd.print("Lower the lid");
    delay(500); lcd.clear(); lcd.print("Wait 30 mins");
    digitalWrite(50,LOW); digitalWrite(52,LOW);
    digitalWrite(40,HIGH); // D40 atomizador
    delay(1800000); // 30 min
    digitalWrite(50,HIGH); digitalWrite(52,HIGH); digitalWrite(40,LOW);
    lcd.clear(); lcd.print("Remove the mask!");
  } else {
    digitalWrite(50,LOW); digitalWrite(40,LOW);
    lcd.setCursor(0,0); lcd.print("Please place");
    lcd.setCursor(0,1); lcd.print("a mask in!");
  }
}

Dispensador automático manos (Autohandsanitizer)

Adición crucial: limpieza mascarillas y desinfección manos en un solo punto. Usa sensor IR (ultrasonico requeriría más código) y bomba peristáltica 5V 500mA Adafruit, sin microcontrolador extra, ahorra tiempo y dinero. Emplea transistor PNP TIP42C para activar bomba al detectar objeto.

• Base transistor → OUT sensor IR
• Colector → positivo motor
• Emisor → rail positivo protoboard
• VCC sensor IR → rail positivo
• GND sensor IR → rail negativo (GND)

Recomiendo seguir instrucciones de cableado en texto, no la imagen. Fritzing está obsoleto y la disposición varía según modelo PNP. Aquí conexiones universales para PNP en mi proyecto.

Configuración software MAXREFDES100 (MAX32620HSP)

Nota (Configuración MAXREFDES100)

Sé que parece caro para "bajo coste". Pero la distribución debe ser trilateral: 3 unidades en puntos accesibles por ambulancias. Ejemplo África: 22 naciones subdesarrolladas sin herramientas diagnóstico. Congo (mayor superficie ~2,3M km²) y Nigeria (mayor población ~200M). Máquinas cada ~3 km (distancia media que caminan por agua). Pueden alquilarse a ambulancias con franjas horarias, más 3-4 para emergencias. El dispositivo tiene protección desfibrilación y mide SpO2, BPM, temperatura, ECG, presión ambiental. Un cardiólogo aficionado puede leer signos de condiciones respiratorias/cardíacas y pre-emptivamente derivar a test COVID-19 (RT-PCR o test láser UAE) u hospital. El coste de una máquina compensa ~10 tratamientos críticos COVID-19. Ayuda a diagnosticar COVID-19 en fase temprana u otras condiciones que suelen ser ignoradas.

Configuración real:

Solo cubro GUI y app Android. Para detalles, ver página producto MAXREFDES100 o video:

Hardware y Software Setup: https://youtu.be/UZ4MkrNHI2A

1. Conecta USB-C del adaptador HDK al puerto HSP, micro-USB al puerto HDK del adaptador y otro extremo al PC.
2. Pulsa botón sensor 0.5s hasta LED rojo.
3. En PC, notificación "COM10 setup complete" (permite firmware custom).
4. Administrador dispositivos → Puertos COM → verifica COM.
5. Desconecta HDK del PC, conecta USB-C directo sensor-PC para GUI.
6. Espera notificación "USB Serial Device (COM11) set up".
7. Descarga GUI: Link.
8. Al abrir GUI: config UART 9600 → Scan Ports → busca COM11 → Connect.
9. Pestaña Optical → pulgar en ventana cristal con LED rojo → Start Monitor → lecturas.
10. ECG MUX → seleccionar ECG OPENP y OPEN-N → Connected.
11. Habilitar EN_ECG y EN_RTOR (ECG y R-R).
12. Pestaña Plots → Start Monitor → pulso ECG.
13. Pestaña Temperature → sopla en sensor → sube temperatura.

App Android

Descarga APK → copia a Google Drive → abre en móvil → instala → escanea BLE → selecciona MAXREFDES100 → muestra valores sensores. No muestra SpO2 ni óptico; solo PC Windows muestra temperatura, ECG y SpO2 necesarios para monitorización paciente. Cada ubicación debe tener PC con GUI o móvil para ECG y condiciones ambientales.

Montaje estructural final

• Coloca MAXREFDES100 en caja cartón que exponga ventana sensor óptico (parte superior).
• Suela cables ECG a conectores hembra cables ECG.
• Coloca electrodos húmedos / pads biomédicos en pads cables ECG.
• Para medición larga, fija portapilas CR2032 (incluido, mejor recargable).
• Esterilizador mascarillas: lámina cartón interior cubre electrónica, aísla térmicamente y sirve base mascarillas. No retires mascarilla antes de 30 min o creas suficiente sanitización UV-C.

Características: Detección Y protección

• Detectar: MAXREFDES100 usa algoritmos avanzados y sensores médico, fiable para detectar/pre-emptivamente dar lecturas detalladas que ayudan a personal médico (incluso enfermeros) a detectar asintomáticos: SpO2 baja por aumento ARN viral y citoquinas por invasión celular, reduciendo oxígeno detectado por sensor óptico → sustituto casero RT-PCR (reutilizable, sin contaminantes).
• Proteger: Esterilizador mascarillas grado hospitalario con LEDs UV-C Innotek baratos y potentes, 5VDC eficiente. Arduino baja potencia + dispensador automático manos → gente extiende mano, recoge jabón/desinfectante, reduce propagación viral eliminando necesidad visitar otras estaciones.

Beneficios adicionales

• Coste reducido: Estaciones similares >$500; esta ofrece mismas características con integridad estructural mejorada (cartón funde a 200°C, blindaje térmico) por $200-300 todo incluido.
• Durabilidad: Cartón barato, disponible en países low-cost, excelente integridad. Fibras madera fuertes, resistente a perforación/rasgado. Diseño acanalado interior da durabilidad.
• Blindaje térmico: Cartón funde a 200°C (recomendado <120°C). Temp. récord mundial 56.7°C → componentes operativos y protegidos.
• Blindaje EM: Fibras madera cartón protegen interior radiación EM hasta UV-C (usable en áreas contaminadas).

¿Aún dudas? Razones para preferirlo sobre otras máquinas esterilización:

• Multipropósito: Diagnostica sintomáticos/asintomáticos COVID-19 y otras condiciones con mínima ayuda médica, protege y frena propagación con dispensador automático y esterilizador médico a bajo coste → aplana curva enfermedad-tiempo.
• Altamente personalizable: Piezas añadibles/quitables, Arduino programable para programas custom.
• Eficiente energéticamente: Clínica completa (esterilizador mascarillas, dispensador manos, MAXREFDES100) usa solo 15V (o 10V con power bank: 3V pila + 12V adaptador / 10V power bank barato) → comunidades riesgo pueden alimentarlos sin temor sobreconsumo.
• Interior auto-desoxigenante: Cartón absorbe/priva oxígeno → microbios aeróbicos mueren por falta O2 si UV-C no los mata (improbable).
• Altamente portable: Se lleva como caja U-Haul, más ligero que otros equipos, rápido mover a otras salas hospital.
• Biodegradable y reciclable: Cartón = pulpa madera/papel, orgánico, desechable (sin grapas) en campo → hongos/bacterias lo descomponen en suelo → ayuda plantas #TeamTreesHack. Componentes open-source → reutilizables tras fin vida útil (~10 años normal, 7-8 extreme). Arduino y periféricos sirven otros proyectos → todo acaba ayudando planeta y gente.
• Absorción impactos: Acanalado interior aleatorio y malla celulosa → golpes leves no dañan interior. Quizás ajustes posición LDR doblando para que láser cubra toda superficie LDR.

Mi primer proyecto. Invertí ~4 meses para daros los mismos detalles que usaréis para construirlo, evitándoos los dolores de cabeza que yo pasé. Dejad like/comentario si os interesa y responderé pronto.

¡Proyecto terminado! Enhorabuena, tenéis potencial para pre-emptivamente diagnosticar COVID-19 (si hay médico/enfermero en estación) y llamar ambulancia/soporte médico si positivo COVID-19 u otra condición. Rezo para que no os pase. Sois mi comunidad :) Stay safe. Gracias a grandes tecnologías/software que hicieron posible esta solución definitiva.