Come costruire un dispositivo ECG a basso costo: 26 passaggi

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 09:59

Ciao a tutti!

Mi chiamo Mariano e sono un ingegnere biomedico. Ho passato alcuni fine settimana a progettare e realizzare un prototipo di un dispositivo ECG low cost basato su scheda Arduino connesso via Bluetooth ad un dispositivo Android (smartphone o tablet). Vorrei condividere con voi il mio progetto "ECG SmartApp" e troverete tutte le istruzioni e il software per costruire il dispositivo ECG. Il dispositivo è inteso solo come un progetto di ricerca progettuale e NON è un dispositivo medico, quindi leggere le Avvertenze prima di procedere. Il dispositivo è composto da una scheda hardware per acquisire i segnali ECG dal corpo e da un'App Android per registrare, elaborare e memorizzare i segnali.

Il design e il layout semplici del circuito sono un buon compromesso per avere sia un costo contenuto (pochi componenti) che buone prestazioni. Escludendo lo Smartphone e le parti usa e getta (elettrodi e batterie), il costo complessivo del dispositivo è di circa 40 euro (43 dollari USA).

Questo progetto di dispositivo ECG è inteso solo come un progetto di ricerca progettuale e NON è un dispositivo medico, quindi si prega di leggere le Avvertenze e i problemi di sicurezza nel passaggio successivo prima di continuare.

Passaggio 1: Avvertenze

Questo progetto di dispositivo ECG è inteso solo come un progetto di ricerca progettuale e NON è un dispositivo medico. Utilizzare SOLO batteria (tensione di alimentazione massima: 9V). NON utilizzare alcun alimentatore CA, trasformatore o qualsiasi altra alimentazione di tensione per evitare lesioni gravi e scosse elettriche a se stessi o ad altri. Non collegare strumenti o dispositivi alimentati dalla linea CA al dispositivo ECG qui proposto. Il dispositivo ECG è collegato elettricamente a una persona e devono essere utilizzate solo batterie a bassa tensione (max 9V) per precauzioni di sicurezza e per prevenire danni al dispositivo. Il posizionamento degli elettrodi sul corpo fornisce un percorso eccellente per il flusso di corrente. Quando il corpo è collegato a qualsiasi dispositivo elettronico, è necessario prestare molta attenzione poiché può causare una scossa elettrica grave e persino mortale. Gli autori non possono essere responsabili per eventuali danni causati dall'utilizzo di uno qualsiasi dei circuiti o delle procedure descritte in questo manuale. Gli autori non affermano che nessuno dei circuiti o delle procedure sia sicuro. Utilizzare a proprio rischio. È imperativo che chiunque voglia costruire questo dispositivo abbia una buona conoscenza dell'uso dell'elettricità in modo sicuro e controllato.

Passaggio 2: file software necessari (app Android e Arduino Sketch)

Il dispositivo ECG può essere costruito facilmente ed è necessaria solo una conoscenza di base dell'elettronica per realizzare il circuito hardware. Non è richiesta alcuna conoscenza di programmazione software poiché tutto ciò che serve è installare l'App aprendo il file apk da uno smartphone Andriod e caricare lo sketch Arduino fornito sulla scheda Arduino (questo può essere fatto facilmente utilizzando l'IDE del software Arduino e uno dei i tanti tutorial disponibili sul web).

È disponibile anche una versione 2.0 dell'app che include nuove funzionalità di calibro per misurazioni ECG e ulteriori filtri digitali passa-basso a 100 Hz e 150 Hz). La versione 1.0 è stata testata su Android 4 e 6 mentre la versione 2.0 è stata testata su Android 6 e 10.

Passaggio 3: descrizione

Il dispositivo è alimentato a batteria ed è costituito da un circuito front-end per acquisire i segnali ECG (solo derivazioni degli arti) tramite elettrodi comuni e una scheda Arduino per digitalizzare il segnale analogico e trasmetterlo a uno smartphone Android tramite protocollo Bluetooth. La relativa App visualizza il segnale ECG in tempo reale e dà la possibilità di filtrare e memorizzare il segnale in un file.

Passaggio 4: manuale di montaggio e manuale utente

Tutte le istruzioni dettagliate per costruire il dispositivo ECG possono essere trovate anche nel file del Manuale di assemblaggio mentre tutte le informazioni per usarlo sono descritte nel file del Manuale dell'utente.

Passaggio 5: DESCRIZIONE DELL'HARDWARE

Il design e il layout semplici del circuito sono un buon compromesso per avere sia un basso costo (pochi componenti) che buone prestazioni.

La batteria alimenta (+Vb) la scheda Arduino e il led L1 all'accensione del dispositivo (R12 = 10 kOhm controlla la corrente L1); il resto del dispositivo è alimentato dall'uscita in tensione di Arduino 5 V (+Vcc). Fondamentalmente il dispositivo funziona tra 0 V (-Vcc) e 5 V (+Vcc), tuttavia la singola alimentazione viene convertita in doppia alimentazione da un partitore di tensione con resistori uguali (R10 e R11 = 1 MOhm), seguito da un buffer a guadagno unitario (1/2 TL062). L'uscita ha 2,5 V (la media tensione dell'alimentatore TL062: 0-5 V); i binari di alimentazione positivo e negativo forniscono quindi una doppia alimentazione (± 2,5 V) rispetto al terminale comune (valore di riferimento). I condensatori C3 (100 nF), C4 (100 nF), C5 (1 uF, elettrolitico) e C6 (1 uF, elettrolitico) rendono l'alimentazione più stabile. Per motivi di sicurezza, ogni elettrodo è collegato al dispositivo tramite una resistenza di protezione da 560 kOhm (R3, R4, R13) per limitare la corrente che fluisce nel paziente in caso di guasto all'interno del dispositivo. Queste alte resistenze (R3, R4, R13) dovrebbero essere utilizzate contro la rara situazione in cui l'alimentazione a bassa tensione (6 o 9 V, a seconda della tensione di alimentazione della batteria utilizzata) arriva direttamente ai cavi del paziente accidentalmente o a causa del componente INA fallendo. Inoltre, due filtri passa-alto CR (C1-R1 e C2-R2), posti a due ingressi, bloccano la corrente continua e riducono il rumore in corrente continua ea bassa frequenza indesiderato generato dai potenziali di contatto degli elettrodi. Il segnale ECG viene quindi filtrato passa alto prima dello stadio di amplificazione con una frequenza di taglio di circa 0,1 Hz (a -3 dB). La presenza di R1 (come R2) riduce l'impedenza di ingresso dello stadio di preamplificazione in modo che il segnale venga ridotto di un fattore dipendente dal valore di R1 e R3 (come R2 e R4); tale fattore può essere approssimato come:

R1 / (R1 + R3) = 0,797 se R1 = 2,2 MOhm e R2 = 560 kOhm

È più consigliabile scegliere la coppia C1 - C2 (1 uF, condensatore a film) con valori di capacità molto vicini tra loro, la coppia R1- R2 (2,2 MOhm) con valori di resistenza molto vicini e lo stesso per la coppia R3 - R4. In questo modo viene ridotto un offset indesiderato e non amplificato dall'amplificatore della strumentazione (INA128). Qualsiasi mismatch tra i parametri circuitali dei componenti nel circuito a doppio ingresso contribuisce ad un degrado del CMRR; tali componenti devono essere molto ben abbinati (anche il layout fisico) in modo che la loro tolleranza sia scelta la più bassa possibile (in alternativa l'operatore può misurare i loro valori manualmente con un multimetro in modo da scegliere i componenti di coppia con i valori il più vicino possibile). R5 (2,2 kOhm) definisce il guadagno INA128 secondo la formula:

G_INA = 1 + (50 kΩ / R5)

Il segnale ECG viene così amplificato dall'INA e successivamente filtrato passa alto da C7 e R7 (con una frequenza di taglio di -3 dB intorno a 0,1 Hz se C7 = 1 uF e R7 = 2,2 MOhm) per eliminare qualsiasi tensione di offset in cc prima dell'ultimo e maggiore amplificazione effettuata dall'amplificatore operazionale (1/2 TL062) in configurazione non invertente con un guadagno:

G_TL062 = 1 + (R8 / (Rp+R6))

Per consentire all'utente di modificare il guadagno in fase di esecuzione, l'operatore può scegliere di utilizzare un resistore variabile (trimmer/potenziometro) al posto di Rp o un connettore femmina per un resistore modificabile (perché non saldato). Tuttavia, nel primo caso non è possibile conoscere esattamente l'effettivo guadagno del segnale ECG (i valori in mV dei dati non saranno corretti) mentre nel secondo caso è possibile avere i valori corretti in mV specificando il valore di Rp nella formula “Gain” all'interno della sezione “Setting” dell'app (vedi Manuale Utente). Il condensatore C8 crea un filtro passa basso con una frequenza di taglio di -3 dB intorno a 40 Hz come il filtro RC composto da R9 e C9. Il valore della frequenza di taglio è dato dalla formula:

f= 1 / (2*π*C*R).

Per i filtri passa basso a 40 Hz [1], i valori dei componenti RC sono:

R8 = 120 kOhm, C8 = 33 nF, R9 = 39 kOhm, C9 = 100 nF

Il segnale ECG viene così filtrato in una banda compresa tra 0,1 e 40 Hz e amplificato con un guadagno pari a:

Guadagno = 0,797 * G_INA * G_TL062

Poiché R5 = 2, 2 kOhm, R8=120 kOhm, R6=100 Ohm, Rp=2, 2 KOhm, Guadagno = 0,797 * (1+50000/2200) * (1+120000 / (2200 + 100)) = 1005

Per avere valori precisi per le frequenze di taglio del filtro, i componenti del filtro RC dovrebbero avere una tolleranza il più bassa possibile (in alternativa l'operatore può misurare i loro valori manualmente con un multimetro per scegliere quelli più vicini al valore desiderato).

Il segnale analogico viene digitalizzato dalla scheda Arduino (canale di ingresso A0) e quindi trasmesso al modulo HC-06 dai pin di comunicazione seriale; infine, i dati vengono inviati allo smartphone tramite Bluetooth.

L'elettrodo di riferimento (nero) è opzionale e può essere escluso rimuovendo il ponticello J1 (oppure l'operatore può utilizzare un interruttore al posto del ponticello). La configurazione del circuito è progettata per funzionare anche con due elettrodi; tuttavia, l'elettrodo di riferimento dovrebbe essere utilizzato per avere una migliore qualità del segnale (meno rumore).

Fase 6: COMPONENTI

Escludendo lo Smartphone e le parti usa e getta (elettrodi e batterie), il costo complessivo del dispositivo è di circa 43 dollari USA (qui considerato il singolo prodotto; in caso di quantità maggiore il prezzo scenderebbe).

Per un elenco dettagliato di tutti i componenti (descrizione e costi approssimativi), vedere il file del Manuale di montaggio.

Passaggio 7: servono strumenti

- Strumenti necessari: tester, tagliaunghie, saldatore, filo di saldatura, cacciavite e pinze.

Passaggio 8: COME COSTRUIRE - Passaggio 1

- Preparare una scheda prototipo perforata con fori 23x21 (circa 62 mm x 55 mm)

- In base alla disposizione superiore del PCB mostrato nelle figure, saldare: resistori, cavi di collegamento, prese femmina (per Rp), connettori maschio e femmina (la posizione dei connettori femmina qui riportata nelle figure è adatta per Arduino Nano o Arduino Micro), condensatori, Led

Passaggio 9: COME COSTRUIRE - Passaggio 2

- Collegare tutti i componenti in base al layout inferiore del PCB qui mostrato.

Passaggio 10: COME COSTRUIRE - Passaggio 3

- Realizzare un connettore a filo per la batteria utilizzando la fascetta/supporto batteria, i connettori del collettore femmina e la guaina termorestringente; collegarlo alla scheda “con1” (connettore1)

Passaggio 11: COME COSTRUIRE - Passaggio 4

- Realizzare tre cavi elettrodi (utilizzando il cavo coassiale, connettori header femmina, guaina termorestringente, coccodrillo) e collegarli al PCB serrandoli alla scheda con dei cavi rigidi

Passaggio 12: COME COSTRUIRE - Passaggio 5

- Realizzare un interruttore (usando l'interruttore a scorrimento, connettori femmina, tubo termoretraibile) e collegarlo al PCB

- Inserire la resistenza INA128, TL062 e Rp nelle relative prese

- Programmare (vedere la sezione Descrizione del software) e collegare la scheda Arduino Nano (la scheda prototipo perforata e i connettori dell'intestazione femmina devono essere regolati sul PCB se viene utilizzata un'altra scheda Arduino (es. UNO o Nano))

- Collegare il modulo HC-06 al PCB “con2” (connettore2)

Passaggio 13: COME COSTRUIRE - Passaggio 6

- Collegare il jumper J1 per utilizzare l'elettrodo di riferimento

- Collegare la batteria

Passaggio 14: COME COSTRUIRE - Passaggio 7

- Posizionare il circuito all'interno di un'apposita scatola con i fori per il Led, i cavi e l'interruttore.

Una descrizione più dettagliata è riportata nel file del Manuale di assemblaggio.

Passaggio 15: ALTRE OPZIONI

- Il segnale ECG per l'applicazione di monitoraggio è filtrato tra 0,1 e 40 Hz; il limite di banda superiore del filtro passa basso può essere aumentato cambiando R8 o C8 e R9 o C9.

- Al posto del resistore Rp, è possibile utilizzare un trimmer o un potenziometro per modificare il guadagno (e amplificare il segnale ECG) in fase di esecuzione.

- Il dispositivo ECG può funzionare anche con diverse schede Arduino. Sono stati testati Arduino Nano e Arduino UNO. È possibile utilizzare altre schede (come Arduino Micro, Arduino Mega, ecc.), tuttavia il file di schizzo Arduino fornito necessita di modifiche in base alle caratteristiche della scheda.

- Il dispositivo ECG può funzionare anche con il modulo HC-05 anziché HC-06.

Passaggio 16: DESCRIZIONE DEL SOFTWARE

Non è richiesta alcuna conoscenza di programmazione software.

Programmazione Arduino: i file di schizzo Arduino possono essere caricati facilmente sulla scheda Arduino installando l'IDE del software Arduino (download gratuito dal sito Web ufficiale di Arduino) e seguendo il tutorial disponibile sul sito Web ufficiale di Arduino. Viene fornito un singolo file di schizzo ("ECG_SmartApp_skecht_arduino.ino") sia per Arduino Nano che per Arduino UNO (lo schizzo è stato testato con entrambe le schede). Lo stesso sketch dovrebbe funzionare anche con Arduino Micro (questa scheda non è stata testata). Per altre schede Arduino, il file di schizzo potrebbe richiedere modifiche. Installazione dell'ECG SmartApp: Per installare l'App, copiare il file apk fornito “ECG_SmartApp_ver1.apk” (o “ECG_SmartApp_ver1_upTo150Hz.apk” nel caso della versione per banda a 150 Hz) sulla memoria dello smartphone, aprirlo e seguire le istruzioni di accettando i permessi. È disponibile anche una versione 2.0 che include nuove funzionalità di calibro per misurazioni ECG e ulteriori filtri digitali passa-basso a 100 Hz e 150 Hz).

La versione 1.0 è stata testata su Android 4 e 6 mentre la versione 2.0 è stata testata su Android 6 e 10.

Prima dell'installazione, potrebbe essere necessario modificare le impostazioni dello smartphone consentendo l'installazione di app da fonti sconosciute (barrare la casella dell'opzione "Fonti sconosciute" del menu "Sicurezza"). Per connettere il dispositivo ECG con il modulo Bluetooth HC-06 (o HC-05), potrebbe essere richiesto il codice di associazione o la password in caso di prima connessione Bluetooth con il modulo: inserire "1234". Se l'App non trova il Modulo Bluetooth, prova ad associare lo smartphone al Modulo Bluetooth HC-06 (o HC-05) utilizzando l'impostazione Bluetooth dello smartphone (codice di abbinamento “1234”); questa operazione è necessaria una sola volta (primo collegamento).

Passaggio 17: file sorgente

Per modificare o personalizzare l'App, i file Source opzionali sono disponibili qui:

Sono necessarie competenze di programmazione Android. I file.zip includono file sorgente come: attività java, drawable, manifest android, layout, menu - file raw (alcune registrazioni di esempio ECG). Puoi creare il tuo progetto includendo e personalizzando tali file.

Passaggio 18: INIZIA CON ECG SMARTAPP - Passaggio 1

- Assicurarsi che la batteria (tensione di alimentazione massima: 9V) collegata al dispositivo sia carica

- Pulire la pelle prima di posizionare gli elettrodi. Lo strato di pelle morta secca, solitamente presente sulla superficie del nostro corpo, e gli eventuali vuoti d'aria tra la pelle e gli elettrodi non facilitano la trasmissione del segnale ECG agli elettrodi. Quindi è necessaria una condizione umida tra l'elettrodo e la pelle. La pelle deve essere pulita (panno di tessuto imbevuto di alcool o almeno acqua) prima di posizionare gli elettrodi in gel (usa e getta).

- Posizionare gli elettrodi secondo la tabella sottostante. Nel caso di un elettrodo non monouso, utilizzare gel conduttivo per elettrodo (disponibile in commercio) tra la pelle e l'elettrodo metallico o almeno un tampone di tessuto imbevuto di acqua di rubinetto o di soluzione salina.

Il dispositivo permette di registrare l'ECG (LI, LII o LIII) anche utilizzando solo 2 elettrodi; l'elettrodo di riferimento (nero) è opzionale e può essere escluso agendo su un interruttore o rimuovendo il jumper J1 (vedi manuale di montaggio). Tuttavia, l'elettrodo di riferimento dovrebbe essere utilizzato per avere una migliore qualità del segnale (meno rumore).

Passaggio 19: INIZIA CON ECG SMARTAPP - Passaggio 2

- Accendere il dispositivo ECG tramite l'interruttore (si accende il led rosso)

- Esegui l'App sullo smartphone

- Premi il pulsante “ON” per connettere lo smartphone al dispositivo ECG (l'App ti chiederà il permesso di attivare il Bluetooth: premi “Sì”) e attendi il rilevamento del Bluetooth HC-06 (o HC-05) Modulo del dispositivo ECG. In caso di prima connessione Bluetooth con il modulo, potrebbe essere richiesto il codice di accoppiamento o la password: inserire “1234”. Se l'App non trova il Modulo Bluetooth, prova ad associare lo smartphone al Modulo Bluetooth HC-06 (o HC-05) utilizzando l'impostazione Bluetooth dello smartphone (codice di abbinamento “1234”); questa operazione è necessaria una sola volta (prima connessione)

- Una volta stabilita la connessione, sullo schermo apparirà il segnale ECG; in caso di LI (la derivazione predefinita è LI, per cambiare la derivazione vai al paragrafo “Impostazioni”) la frequenza cardiaca (FC) sarà stimata in tempo reale. Il segnale verrà aggiornato ogni 3 secondi

- Per applicare un filtro digitale, premere il pulsante "Filtro" e scegliere un filtro dall'elenco. Per impostazione predefinita, vengono applicati un filtro passa basso @ 40 Hz e un filtro notch (in base alle preferenze salvate nell'impostazione).

Passaggio 20: IMPOSTAZIONI

- Premere il pulsante "Imposta". per aprire la pagina delle impostazioni/preferenze

- Premere “Manuale dell'utente (help.pdf)” per aprire il file del manuale dell'utente

- Selezionare la derivazione ECG (LI è l'impostazione predefinita)

- Selezionare la frequenza del filtro notch (a seconda della frequenza di interferenza: 50 o 60 Hz)

- Selezionare l'opzione di salvataggio del file per salvare il segnale ECG filtrato o non filtrato sul file

- Premere il pulsante “Salva impostazioni” per salvare le preferenze

Il valore del guadagno può essere modificato in caso di modifica hardware o personalizzazione del dispositivo ECG.

Passo 21: REGISTRAZIONE DEL SEGNALE ECG

- Inserire il nome del file (se l'utente registra più segnali ECG nella stessa sessione senza modificare il nome del file, viene aggiunto un indice progressivo alla fine del nome del file per evitare di sovrascrivere la registrazione precedente)

- Premere "Reg." pulsante per avviare la registrazione del segnale ECG

- Premere il pulsante "Stop" per interrompere la registrazione

- Ogni segnale ECG verrà memorizzato in un file txt all'interno della cartella “ECG_Files” posta nella root principale della memoria dello smartphone. Il segnale ECG può essere memorizzato filtrato o non filtrato in base alle preferenze salvate nell'impostazione

- Premere il pulsante “Restart” per visualizzare nuovamente il segnale ECG acquisito in run time

- Per registrare un nuovo segnale ECG, ripetere i punti precedenti

Un file ECG contiene la serie dei campioni (frequenza di campionamento: 600 Hz) dell'ampiezza del segnale ECG in mV.

Passaggio 22: APERTURA E ANALISI DI UN FILE ECG

- Premere il pulsante “Apri”: apparirà un elenco dei file memorizzati nella cartella “ECG_Files”

- Scegli il file ECG da visualizzare

Verrà visualizzata la prima parte del file ECG (10 secondi) senza griglia.

L'utente può scorrere manualmente sul display per visualizzare qualsiasi intervallo di tempo del segnale ECG.

Per ingrandire o rimpicciolire l'utente può premere sulle icone della lente di ingrandimento (angolo destro nella parte inferiore del grafico) oppure utilizzare il pinch zoom direttamente sul display dello smartphone.

L'asse del tempo, l'asse della tensione e la griglia ECG standard appariranno automaticamente quando verrà visualizzato un intervallo di tempo inferiore a 5 secondi (ingrandendo). I valori dell'asse della tensione (asse y) sono in mV mentre i valori dell'asse del tempo (asse x) sono in secondi.

Per applicare un filtro digitale, premere il pulsante "Filtro" e scegliere un filtro dall'elenco. Per impostazione predefinita vengono applicati un filtro passa basso @ 40 Hz, un filtro per rimuovere la linea vagante e un filtro notch (in base alle preferenze salvate nell'impostazione). Il titolo del grafico mostra:

- il nome del file

- la banda di frequenza ECG in base ai filtri applicati

- l'etichetta "linea di base vagante rimossa" se viene applicato il filtro della linea di base vagante

- l'etichetta “~ 50” o “~ 60” a seconda del filtro notch applicato

L'utente può effettuare misurazioni (intervallo di tempo o ampiezza) tra due punti del grafico utilizzando i pulsanti “Get Pt1” e “Get Pt2”. Per scegliere il primo punto (Pt1) l'utente può premere “Get Pt1” e selezionare manualmente un punto del segnale ECG cliccando direttamente sul grafico: apparirà un punto rosso sul segnale ECG blu; se l'utente manca la curva ECG, non verrà selezionato alcun punto e apparirà la stringa “nessun punto selezionato”: l'utente dovrà ripetere la selezione. La stessa procedura è necessaria per scegliere il secondo punto (Pt2). In questo modo verranno visualizzate le differenze (Pt2 – Pt1) dei valori di tempo in ms (dX) e dei valori di ampiezza in mV (dY). Il pulsante “Cancella” cancella i punti selezionati.

L'utente può regolare il guadagno del segnale ECG utilizzando il pulsante "+" (per ingrandire) e il pulsante "-" (per ridurre); guadagno massimo: 5,0 e guadagno minimo: 0,5

Passaggio 23: MENU FILTRI

- NESSUN filtro digitale: rimuove tutti i filtri digitali applicati

- Rimuovi linea di base vagante: applica una particolare elaborazione per rimuovere la linea di base vagante. In caso di segnale molto rumoroso, l'elaborazione potrebbe non riuscire

- Passa alto 'x' Hz: applica un filtro passa alto IIR in base alla frequenza di taglio specificata 'x'

- Passa basso 'x' Hz: applica un filtro passa basso IIR in base alla frequenza di taglio specificata 'x'

- Rimozione 50 Hz ON (notch+LowPass 25 Hz): applicare un particolare filtro FIR molto stabile che sia sia un notch a 50 Hz che un Low Pass a circa 25 Hz

- Rimozione 60 Hz ON (notch+LowPass 25 Hz): applicare un particolare filtro FIR molto stabile che sia sia un notch a 60 Hz che un Low Pass a circa 25 Hz

- Rimozione 50 Hz ON: applicare un filtro notch ricorsivo a 50 Hz

- Rimozione 60 Hz ON: applicare un filtro notch ricorsivo a 60 Hz

- Rimozione 50/60 Hz OFF: rimuovere il filtro notch applicato

Passaggio 24: SPECIFICHE HARDWARE

- Ampiezza massima del segnale di ingresso (picco-picco): 3,6 mV (l'ampiezza massima del segnale di ingresso dipende dal guadagno hardware)

- Alimentazione: UTILIZZARE SOLO BATTERIE (sia ricaricabili che non ricaricabili)

- Min Tensione di alimentazione: 6V (es. 4 batterie da 1,5V)

- Alimentazione Max Voltage: 9V (es. 6 x 1.5V o 1 x 9V batterie)

- Frequenza di campionamento: 600 Hz

- Larghezza di banda di frequenza @ - 3dB (Hardware): 0,1 Hz - 40 Hz (Il limite di banda superiore del filtro passa basso può essere aumentato fino a 0,1 Hz - 150 Hz, cambiando i componenti del filtro RC (vedi Manuale di assemblaggio)

- CMRR: min1209 dB

- Amplificazione (Hardware_Gain): 1005 (può essere modificata sostituendo la resistenza di guadagno (vedi Manuale di assemblaggio) - Risoluzione: 5V / (1024 x Hardware_Gain)

- Corrente di polarizzazione max 10 nA - Numero di canali ECG: 1

- Derivazioni ECG: derivazioni degli arti LI, LII e LIII

- Connessione smartphone: tramite Bluetooth

- Corrente di alimentazione teorica: < 50 mA (in base alle informazioni della scheda tecnica dei diversi componenti)

- Corrente di alimentazione misurata: < 60 mA (con alimentazione a 9V e Arduino Nano)

- Numero di elettrodi: 2 o 3

Il dispositivo permette di registrare l'ECG (LI, LII o LIII) anche utilizzando solo 2 elettrodi; l'elettrodo di riferimento (nero) è opzionale e può essere escluso rimuovendo il ponticello J1 (o l'interruttore S2, vedi file Manuale di montaggio). Tuttavia, l'elettrodo di riferimento dovrebbe essere utilizzato per avere una migliore qualità del segnale (meno rumore).

Passaggio 25: SPECIFICHE SOFTWARE

- Visualizzazione ECG durante la registrazione (finestra temporale: 3 secondi)

- Stima della frequenza cardiaca (solo per LI)

- Frequenza di campionamento: 600 Hz

- Registrazione del segnale ECG e salvataggio in un file txt (i segnali filtrati o non filtrati possono essere salvati nel file txt secondo l'impostazione) sulla memoria interna dello smartphone (cartella: “ECG_Files” nella root principale)

- I dati (campioni) vengono salvati come valori in mV a 600 Hz (valore di 16 cifre)

- Visualizzazione del file salvato con opzione di zoom, griglia, regolazione del guadagno (da "x 0,5" a "x 5") e selezione di due punti (per misurare la distanza temporale e la differenza di ampiezza)

- Display dello smartphone: il layout dell'app si adatta alle diverse dimensioni del display; tuttavia per una migliore visualizzazione si consiglia un display minimo da 3,7'' con una risoluzione di 480 x 800 pixel

Filtraggio digitale:

- Filtraggio passa alto a 0,1, 0,15, 0,25, 0,5, 1 Hz

- Filtraggio passa basso @ 25, 35, 40 Hz (100 e 150 Hz sono disponibili nella versione ECG SmartApp per larghezza di banda a 150 Hz)

- Filtraggio notch per rimuovere le interferenze powerline a 50 o 60 Hz

- Rimozione vaga della linea di base

Passaggio 26: CONTATTACI

www.ecgsmartapp.altervista.org/index.html