วงแหวนแสดงอัตราการเต้นของหัวใจตาม ECG: 4 ขั้นตอน

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:04

การกะพริบไฟ LED หลายดวงที่สัมพันธ์กับจังหวะการเต้นของหัวใจของคุณน่าจะง่ายด้วยเทคโนโลยีทั้งหมดนี้ใช่ไหม ดี - มันไม่ใช่จนกระทั่งตอนนี้ โดยส่วนตัวแล้วฉันดิ้นรนกับมันมาหลายปี พยายามรับสัญญาณจากแผนงาน PPG และ ECG หลายแบบ และมันก็ไม่น่าเชื่อถือเลย - อุปกรณ์ PPG ที่ดีที่สุดที่ฉันทำเมื่อสองสามปีก่อนพลาดไปหนึ่งจังหวะจาก 5 แต่ตรวจสอบ นี้ออก! โปรเจ็กต์นี้ใช้อุปกรณ์ uECG ซึ่งขณะนี้มีอยู่ในหน้าคราวด์ฟันดิ้งของทีมเรา (แคมเปญ uECG) - และเนื่องจากฉันพัฒนามาระยะหนึ่ง ฉันจึงกระตือรือร้นที่จะแสดงวิธีการทำงาน:) (อุปกรณ์ได้รับการพัฒนาแล้ว การระดมทุนคือ จำเป็นสำหรับการผลิตเป็นชุดเท่านั้น) UPD: ฉันทำโปรเจ็กต์นี้ซ้ำเป็นครั้งที่ 2 แล้ว ตอนนี้ได้รับข้อมูลผ่านลิงก์วิทยุ

เสบียง

• อุปกรณ์ uECG (หน้าคราวด์ฟันดิ้ง ไม่ต้องใส่เคส)
• Arduino (แบบไหนก็ใช้ได้ ฉันเคยใช้ Nano)
• วงแหวน LED (ฉันใช้ 16 ส่วน แต่คุณสามารถปรับโปรแกรมสำหรับรุ่นเล็ก/ใหญ่ได้อย่างง่ายดาย)
• แบตเตอรี่ LiPo มีขนาดเล็กพอที่จะติดเทปที่เสื้อของคุณ แต่ไม่น้อยกว่า 120 mAh ฉันใช้ 240 mAh
• สายไฟและหัวเข็มบางส่วน (และหัวแร้งในมือ - เนื่องจากเป็นโปรเจ็กต์ที่สวมใส่ได้ จึงใช้ไม่ได้ผลเว้นแต่จะบัดกรีการเชื่อมต่อส่วนใหญ่)

ขั้นตอนที่ 1: แผนผัง

แผนผังนั้นง่ายมาก ระบบจะทำงานจากเอาต์พุต LiPo ที่ใช้เป็นแหล่งจ่าย 5V Arduino (โปรดอย่าใช้แบตเตอรี่ในตัวของ uECG สำหรับสิ่งนี้: มันจะบิดเบือนการอ่าน) พูดอย่างเคร่งครัดคุณไม่สามารถเชื่อมต่ออินพุตแบตเตอรี่ที่ไม่เสถียรที่นั่น แต่ในขณะที่แรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่สูงกว่า 3.4 โวลต์ มันจะทำงานได้ดี (Arduino สามารถยืด "5V" ลงได้เล็กน้อย - ที่แรงดันไฟฟ้าต่ำจะไม่เสถียรและคุณจะ เห็นพฤติกรรมแปลก ๆ แต่ในขณะที่ชาร์จแบตเตอรี่ก็ใช้งานได้) ดังนั้นคุณต้องเชื่อมต่อสายสีแดงของแบตเตอรี่กับ Arduino 5V และวงแหวน LED 5V (และตรวจสอบให้แน่ใจว่าคุณมีตัวเชื่อมต่อ - เพื่อให้คุณสามารถถอดและชาร์จแบตเตอรี่ได้) กราวด์ของแบตเตอรี่ควรเชื่อมต่อกับกราวด์ของ Arduino, กราวด์วงแหวน LED และกราวด์ uECG พิน DI ของวงแหวน LED เชื่อมต่อกับพิน D11.uECG drv ของ Adruino เชื่อมต่อกับ D3 ของ Arduino

ขั้นตอนที่ 2: โปรแกรม Arduino

เมื่อคุณเชื่อมต่อพินที่ดึงขึ้นกับพิน DRV ของ uECG มันจะเปลี่ยนสถานะจากสูงเมื่อไม่มีบีตเป็น LOW เมื่อมีจังหวะ ดังนั้นคุณเพียงแค่ต้องอ่านสถานะของพินนี้ในรอบที่รวดเร็วและคำนวณ BPM จากช่วงเวลา ในรหัสของฉัน 20 จังหวะสุดท้ายถูกใช้เพื่อเฉลี่ยค่าที่มากกว่าพวกเขา ฉันยังเพิ่มโค้ดเพื่อแปลง BPM ปัจจุบันเป็นสีและจำนวนไฟ LED ที่ใช้ ดังนั้นไฟ LED จะกะพริบเมื่อมีจังหวะ ดูดีแต่เรียบง่ายในการเขียนโปรแกรม - คุณสามารถเปลี่ยนเป็นอะไรก็ได้ที่สวยมาก

ขั้นตอนที่ 3: นำทุกอย่างมารวมกัน

คุณต้องซ่อมไฟ LED, Arduino และแบตเตอรี่บนเสื้อ - ฉันแค่ใช้เทปกาว เร็วและสกปรก จากนั้นฉันก็เชื่อมต่อมันผ่านสายไปยัง uECG ที่หน้าอกของฉัน และนั่นคือทั้งหมด - ไปทำการทดสอบหลังจากนั้น การทดสอบระบุว่าการวิ่งโดยมีสิ่งของมากมายกระเด้งอยู่เหนือเซ็นเซอร์ ECG ทำให้การทำงานไม่ดีเท่าเมื่ออยู่คนเดียว:) แต่เวลาเดินหรืออยู่นิ่งๆ ก็ใช้งานได้ปกติดี โดยรวมแล้ว ฉันต้องการทำให้การบ่งชี้มีความละเอียดอ่อนมากขึ้น เนื่องจาก BPM ของฉันแทบจะไม่ต่ำกว่า 60 เลย LED ที่ทำงานอยู่ 1 ดวงอาจบ่งชี้ว่า BPM แทนที่จะเป็น 6 การเปลี่ยนแปลงด้วยวิธีนี้จะทำให้มองเห็นภาพได้ดีขึ้นมาก แต่นอกเหนือจากนี้ ฉันพอใจกับผลลัพธ์ที่ได้ ท้ายที่สุด นี่เป็นการทดสอบครั้งแรกของเวอร์ชัน uECG นี้ (โอเค ในทางเทคนิคแล้ว ข้อสอง: ครั้งแรกที่ฉันพยายามบันทึกวิดีโอในช่วงเย็นของวันก่อน แต่ในเวลากลางคืน LED สว่างเกินไปสำหรับกล้อง) โดยรวมแล้ว ฉันวางแผนที่จะ วางทุกอย่างในลักษณะที่แตกต่างออกไปเล็กน้อย - ดังนั้นไฟ LED จะไม่ป้องกัน uECG จากการวัดขณะวิ่ง - และใช้บนถนน))

ขั้นตอนที่ 4: อภิปราย

ผลลัพธ์หลักของโครงการนี้คือการปิดด้วยไฟ LED และการเต้นของหัวใจ)) และฉันไม่รู้จริงๆ ว่าเมื่อฉันก้าวออกไปข้างนอก BPM ของฉันจะเพิ่มขึ้น 30 คะแนน แต่การวิเคราะห์จริงยังไม่เสร็จสิ้น นี่เป็นเพียงการเริ่มต้น นอกจากนั้น หากคุณสนใจว่าการวิเคราะห์ ECG ทำงานอย่างไร โปรดไปที่หน้า Hackaday ของ uECG ซึ่งมีข้อมูลมากมายเกี่ยวกับโครงการนี้ แผนผังและ การออกแบบ PCB, การอภิปรายเกี่ยวกับอัลกอริทึม, ภาพถ่ายของทีม, สิ่งปกติ ข้อเสนอแนะใด ๆ และทั้งหมดได้รับการชื่นชมจริงๆ