Кольцо индикатора сердечного ритма на основе ЭКГ: 4 шага

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:51

Мигание кучей светодиодов синхронно с ритмом вашего сердца должно быть простым с учетом всей этой технологии, верно? Что ж, до сих пор этого не было. Я лично боролся с этим в течение нескольких лет, пытаясь получить сигнал от нескольких схем PPG и ECG, и это было просто ненадежно - лучшее устройство PPG, которое мне удалось сделать пару лет назад, пропустило один удар из 5. это вне! Этот проект основан на устройстве uECG, которое в настоящее время доступно на краудфандинговой странице нашей команды (кампания uECG) - и, поскольку я некоторое время разрабатывал его, мне не терпится показать, как оно работает:) (устройство уже разработано, краудфандинг нужен только для серийного производства). UPD: Я сделал вторую итерацию этого проекта, теперь он получает данные по радиоканалу.

Запасы

• Аппарат УЭКГ (страница краудфандинга, корпус вам не понадобится)
• Arduino (подойдет любой тип, я использовал Nano)
• Светодиодное кольцо (я использую 16 сегментов, но вы можете легко настроить программу для меньших / больших версий)
• Аккумулятор LiPo достаточно маленький, чтобы его можно было приклеить к рубашке, но не менее 120 мАч. У меня 240 мАч.
• Некоторые провода и контактные разъемы (и паяльник под рукой - поскольку это носимый проект, он не будет работать, если большинство соединений не будет припаяно)

Шаг 1: схемы

Схема очень простая. Система будет работать от выхода LiPo, используемого в качестве источника питания 5V Arduino (пожалуйста, не используйте для этого встроенную батарею uECG: это будет искажать показания). Строго говоря, вы не можете подключить туда нестабилизированный вход батареи, но пока напряжение батареи выше 3,4 В, он будет работать нормально (Arduino может немного растянуть «5 В» - при низком напряжении он станет нестабильным, и вы вижу странное поведение, но пока аккумулятор заряжен, он будет работать). Поэтому вам нужно подключить красный провод аккумулятора к Arduino 5V и к светодиодному кольцу 5V (и убедитесь, что у вас есть где-то разъем - чтобы вы могли отключить и зарядить аккумулятор) Заземление аккумулятора должно быть подключено к заземлению Arduino, заземлению светодиодного кольца и заземлению uECG. Вывод DI светодиодного кольца подключен к выводу Adruino D11. Вывод uECG drv подключен к D3 Arduino.

Шаг 2: программа Arduino

Когда вы подключаете подтянутый контакт к выводу DRV uECG, он меняет состояние с ВЫСОКОГО, когда нет биений, на НИЗКОЕ, когда есть ритм. Таким образом, вам просто нужно считывать состояние этого вывода в быстром цикле и рассчитывать BPM по интервалам. В моем коде последние 20 ударов используются для усреднения их значения. Я также добавил код для преобразования текущего BPM в цвет и количество используемых светодиодов, чтобы они мигали при ударе. Он выглядит красиво, но прост в программировании - вы можете легко превратить его во что угодно.

Шаг 3: Собираем все вместе

Вам нужно закрепить светодиоды, ардуино и батарею на рубашке - я просто использовал скотч, быстро и грязно. Затем я подключил его через провод к ЭКГ на моей груди, и это в основном все - после этого прошел тестирование. Тест показал, что бег с кучей предметов, подпрыгивающих прямо над датчиком ЭКГ, заставляет его работать не так хорошо, как когда он один:) Но когда я иду или стою на месте, работает отлично. В целом, я хотел бы сделать индикацию более чувствительной: поскольку мой BPM никогда не опускается ниже 60, 1 активный светодиод может указывать на BPM вместо 6, таким образом изменения будут намного лучше визуализированы. Но в остальном я доволен результатом. В конце концов, это был первый тест этой версии УЭКГ (хорошо, технически второй: первый раз я попытался записать видео поздно вечером накануне, но ночью светодиоды слишком яркие для камеры). разместите все это немного по-другому - чтобы светодиоды не мешали измерять УЭКГ во время бега - и использовать на улицах))

Шаг 4: Обсуждение

Главный результат этого проекта, конечно же, это закрытие со светодиодами и сердцебиением)) И я даже не знал, что как только я выхожу на улицу, мой BPM повышается на 30 пунктов. Но настоящий анализ еще предстоит сделать, это только начало. Кроме того, если вас интересует, как на самом деле работает анализ ЭКГ - посетите домашнюю страницу УЭКГ, на ней есть много информации об этом проекте, его схемах и Дизайн печатной платы, обсуждение алгоритмов, командные фото, обычные вещи. Любая обратная связь действительно приветствуется.