Anello indicatore della frequenza cardiaca basato su ECG: 4 passaggi

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:02

Far lampeggiare un gruppo di LED in sincronia con i battiti del tuo cuore dovrebbe essere semplice con tutta questa tecnologia in giro, giusto? Beh, non lo era, fino ad ora. Ho personalmente lottato con esso per diversi anni, cercando di ottenere il segnale da più schemi PPG ed ECG, e semplicemente non era affidabile: il miglior dispositivo PPG che sono riuscito a realizzare un paio di anni fa ha perso un battito su 5. Ma controlla questo fuori! Questo progetto si basa sul dispositivo uECG che è attualmente disponibile sulla pagina di crowdfunding del nostro team (campagna uECG) - e poiché lo stavo sviluppando da un po', non vedo l'ora di mostrare come funziona:) (il dispositivo è già sviluppato, il crowdfunding è necessario solo per la produzione in batch). UPD: Ho fatto una seconda iterazione di questo progetto, ora riceve i dati tramite collegamento radio.

Forniture

• Dispositivo uECG (pagina di crowdfunding, non avrai bisogno di allegato)
• Arduino (qualsiasi tipo funzionerebbe, ho usato Nano)
• Anello LED (sto usando 16 segmenti, ma puoi facilmente regolare il programma per versioni più piccole/più grandi)
• Batteria LiPo abbastanza piccola da essere attaccata alla maglietta, ma non meno di 120 mAh. Sto usando 240 mAh.
• Alcuni fili e intestazioni pin (e saldatore a portata di mano - poiché è un progetto indossabile, non funzionerà bene a meno che la maggior parte delle connessioni non sia saldata)

Passaggio 1: schemi

Lo schema è molto semplice. Il sistema funzionerà dall'uscita LiPo utilizzata come alimentazione Arduino 5V (si prega di non utilizzare la batteria integrata di uECG per questo: distorcerà le letture). A rigor di termini, non è possibile collegare l'ingresso della batteria non stabilizzato lì, ma mentre la tensione della batteria è superiore a 3,4 volt, funzionerà bene (Arduino può allungare "5V" un po' - a bassa tensione diventerebbe instabile e vedere un comportamento strano, ma mentre la batteria è carica, funzionerà). Quindi è necessario collegare il filo rosso della batteria ad Arduino 5V e all'anello LED 5V (e assicurarsi di avere un connettore da qualche parte, in modo da poter scollegare e caricare la batteria). La massa della batteria deve essere collegata alla massa di Arduino, alla massa dell'anello LED e alla massa uECG. Il pin DI dell'anello LED è collegato al pin drv D11 di Adruino.uECG è collegato al D3 di Arduino.

Passaggio 2: programma Arduino

Quando si collega il pin sollevato al pin DRV di uECG, cambia lo stato da ALTO quando non c'è battito a BASSO quando c'è un battito. Quindi devi solo leggere lo stato di questo pin in un ciclo veloce e calcolare BPM da intervalli. Nel mio codice, gli ultimi 20 battiti vengono utilizzati per il valore medio su di essi. Ho anche aggiunto del codice per convertire i BPM correnti in colore e numero di LED utilizzati, in modo che lampeggino quando c'è un battito. Sembra carino, ma semplice nella programmazione: puoi facilmente cambiarlo praticamente in qualsiasi cosa.

Passaggio 3: mettere tutto insieme

Devi fissare LED, arduino e batteria su una maglietta: ho semplicemente usato un nastro, veloce e sporco. Poi l'ho collegato tramite un filo a uECG sul mio petto, e questo è fondamentalmente - è andato a testarlo dopo. Il test ha indicato che correre con un mucchio di cose che rimbalzano proprio sul sensore ECG lo fa funzionare non così bene come quando è lì da solo:) Ma quando cammino o rimango fermo, funziona perfettamente. Nel complesso, vorrei rendere l'indicazione più sensibile: poiché il mio BPM non scende quasi mai al di sotto di 60, 1 LED attivo potrebbe indicare che BPM invece di 6, in questo modo i cambiamenti saranno visualizzati molto meglio. Ma a parte questo, sono soddisfatto del risultato. Dopotutto, è stato il primo test di questa versione uECG (ok, tecnicamente il secondo: la prima volta che ho provato a registrare video a tarda sera il giorno prima, ma di notte i LED sono troppo luminosi per la fotocamera). Nel complesso, ho intenzione di posiziona tutto in un modo leggermente diverso, in modo che i LED non impediscano la misurazione dell'ECG durante la corsa e l'uso in strada))

Passaggio 4: discussione

Il risultato principale di questo progetto, ovviamente, è la mia chiusura con LED e battiti cardiaci)) E in realtà non sapevo che una volta uscito, il mio BPM aumenta di 30 punti. Ma la vera analisi deve ancora essere fatta, questo è solo un inizio. A parte questo, se sei interessato a come funziona effettivamente l'analisi ECG, visita la pagina di hackaday di uECG, ha molte informazioni su questo progetto, i suoi schemi e Progettazione PCB, discussione sugli algoritmi, foto di squadra, cose normali. Qualsiasi feedback è davvero apprezzato.