Pierścień wskaźnika tętna na podstawie EKG: 4 kroki

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:29

Mruganie kilkoma diodami LED zsynchronizowane z biciem serca powinno być proste przy całej tej technologii, prawda? Cóż – nie było, do tej pory. Osobiście zmagałem się z tym przez kilka lat, próbując uzyskać sygnał z wielu schematów PPG i EKG, i to po prostu nie było niezawodne - najlepsze urządzenie PPG, jakie udało mi się zrobić kilka lat temu, ominęło jedno uderzenie z 5. Ale sprawdź to się! Ten projekt bazuje na urządzeniu uECG, które jest obecnie dostępne na stronie crowdfundingowej naszego zespołu (kampania uECG) - a ponieważ od jakiegoś czasu je rozwijałem, chętnie pokażę, jak to działa:) (urządzenie już opracowane, crowdfunding jest potrzebne tylko do produkcji seryjnej). UPD: Zrobiłem drugą iterację tego projektu, teraz odbiera dane przez łącze radiowe.

Kieszonkowe dzieci

• urządzenie uECG (strona crowdfundingowa, nie potrzebujesz obudowy)
• Arduino (działałby każdy typ, użyłem Nano)
• Pierścień LED (używam 16 segmentów, ale możesz łatwo dostosować program do mniejszych/większych wersji)
• Akumulator LiPo na tyle mały, że można go przykleić do koszuli, ale nie mniej niż 120 mAh. Używam 240 mAh.
• Niektóre przewody i listwy pinowe (i lutownica pod ręką - ponieważ jest to projekt do noszenia, nie będzie działał dobrze, chyba że większość połączeń zostanie przylutowana)

Krok 1: Schematy

Schemat jest bardzo prosty. System będzie działał z wyjścia LiPo używanego jako zasilanie Arduino 5V (proszę nie używać do tego wbudowanej baterii uECG: zniekształci to odczyty). Ściśle mówiąc, nie można tam podłączyć niestabilizowanego wejścia akumulatora, ale chociaż napięcie akumulatora jest wyższe niż 3,4 V, będzie działać dobrze (Arduino może dość mocno rozciągnąć "5 V" - przy niskim napięciu stanie się niestabilne i będziesz zobacz dziwne zachowanie, ale jak bateria jest naładowana, będzie działać). Więc musisz podłączyć czerwony przewód baterii do Arduino 5V i do pierścienia LED 5V (i upewnij się, że masz gdzieś złącze - aby można było odłączyć i naładować baterię). Uziemienie baterii powinno być połączone z masą Arduino, masą pierścienia LED i masą uECG. Pin DI pierścienia LED jest podłączony do pinu D11.uECG drv Adruino jest podłączony do D3 Arduino.

Krok 2: Program Arduino

Po podłączeniu podciągniętego pinu do pinu DRV uECG, zmienia stan z WYSOKIego, gdy nie ma dudnienia, na NISKI, gdy jest dudnienie. Wystarczy więc w szybkim cyklu odczytać stan tego pinu i obliczyć BPM z interwałów. W moim kodzie ostatnie 20 uderzeń służy do uśredniania ich wartości. Dodałem również kod do konwersji bieżącego BPM na kolor i liczbę używanych diod LED, aby migały, gdy jest takt. Wygląda ładnie, a jednocześnie jest prosty w programowaniu - możesz go łatwo zmienić w praktycznie wszystko.

Krok 3: Łączenie wszystkiego w całość

Trzeba naprawić diody, arduino i baterię na koszulce - po prostu użyłem taśmy, szybko i brudno. Potem podłączyłem go przewodem do uECG na mojej klatce piersiowej i to w zasadzie to - potem przeszedłem testy. Test wykazał, że bieganie z kilkoma przedmiotami odbijającymi się bezpośrednio nad czujnikiem EKG sprawia, że nie działa tak dobrze, jak wtedy, gdy jest tam sam:) Ale kiedy idę lub stoję nieruchomo, działa to doskonale. Ogólnie chciałbym, aby wskazanie było bardziej czułe: ponieważ mój BPM prawie nigdy nie spada poniżej 60, 1 aktywna dioda LED może wskazywać, że BPM zamiast 6, w ten sposób zmiany będą znacznie lepiej widoczne. Ale poza tym jestem zadowolony z wyniku. W końcu był to pierwszy test tej wersji uECG (ok, technicznie drugi: pierwszy raz próbowałem nagrywać wideo późnym wieczorem dzień wcześniej, ale w nocy diody LED są zbyt jasne dla kamery). Ogólnie planuję umieść to wszystko w nieco inny sposób - aby elementy LED nie przeszkodziły w pomiarze uECG podczas biegu - i używaj na ulicach))

Krok 4: Dyskusja

Głównym rezultatem tego projektu jest oczywiście moje zamknięcie z diodami LED i biciem serca)) I tak naprawdę nie wiedziałem, że kiedy wyjdę na zewnątrz, mój BPM wzrasta o 30 punktów. Ale prawdziwa analiza jest jeszcze do zrobienia, to dopiero początek. Poza tym, jeśli jesteś zainteresowany tym, jak faktycznie działa analiza EKG - odwiedź stronę hackaday uECG, zawiera wiele informacji o tym projekcie, jego schematach i Projekt PCB, omówienie algorytmów, zdjęcia zespołu, zwykłe rzeczy. Wszelkie opinie są naprawdę mile widziane.