Kaip išmatuoti širdies ritmą naudojant širdies ritmo jutiklį?

Širdies ritmas arba pulsas yra svarbiausias parametras, matuojamas medicinos srityje. Širdies ritmą galima išmatuoti dviem būdais. Vienas iš jų yra rankinis riešo tikrinimas naudojant stetoskopą ir spėjant širdies ritmą, kitas metodas yra naudoti širdies ritmo jutiklį. Širdies ritmo jutiklis gauna tam tikrus pulso rodmenis ir siunčia elektrinį signalą į mikrovaldiklį, tada šie rodmenys apskaičiuojami ir rodomas tikslus pulso dažnis.



Širdies ritmo matavimas

Kaip širdies ritmo jutiklis matuoja pulso dažnį?

Kadangi žinome, ką darysime, pradėkime dirbti prie šio projekto.



1 žingsnis: Surinkite komponentus

Sudaryti komponentų sąrašą ir ištirti šių komponentų veikimą yra geriausias būdas prieš pradedant bet kokį projektą. Toliau pateikiami komponentai, kurie bus naudojami mūsų projekte:



  • „Arduino UNO“
  • Širdies ritmo jutiklis
  • Šuolių laidai
  • Juoda juosta

2 žingsnis: žinokite naudojamus komponentus

Kadangi turime aparatą, kurį ketiname naudoti, sąrašą. Dabar pažiūrėkime, kaip veikia šie komponentai.



„Arduino Uno“ yra mikrovaldiklio plokštė, naudojama įvairioms grandinėms valdyti. Jis naudoja C kodą, kuris suteikia instrukcijas atlikti užduotį. Kiti rinkoje esančių šios mikrovaldiklio plokštės pakaitalai yra „Arduino Nano“, „Node MCU“, ESP32 ir kt.

SEN-11574 yra „plug and play“ pulso dažnio jutiklis, integruotas su „Arduino“. Ji turi dvi puses. Iš vienos pusės dedamas šviesos šaltinis. Ši lemputė turėtų būti dedama tiesiai ant venos viršaus. Kadangi žinome, kad kraujo kiekis venoje yra didesnis, kai širdis pumpuojasi, todėl kai venoje yra daugiau kraujo, jutikliui atsispindės daugiau šviesos. Šis jutiklio gaunamos šviesos pokytis yra analizuojamas laikui bėgant ir matuojamas širdies ritmas. Kitoje jutiklio pusėje yra grandinė, atsakinga už gaunamo signalo stiprinimą ir triukšmo pašalinimą.

3 žingsnis: komponentų surinkimas

  1. Kaip žinome, kad žmogaus kūno oda kartais būna drėgna arba riebi. Tai gali sukelti trumpą jutiklio jungimą, kuris pateikia klaidingus matavimus. Jutiklio šviesos diodo pusėje geriau uždėti vinilo lipduko sluoksnį, kad jis nepatektų ant odos.
  2. Tai padarę, paimkite juodos vektorinės juostos gabalėlį ir įklijuokite jį į kitą jutiklio pusę. Tai neleis šviesos iš aplinkos pertraukti jutiklių šviesos.
  3. Dabar prijunkite jutiklio Vcc ir įžeminimo kaištį prie „Arduino“, o analoginį jutiklio kaištį - prie „Arduino“ A0.

Visas aparatas yra nustatytas ir paruoštas naudoti. Norėdami nustatyti širdies ritmą, jutiklį uždėsime tiesiai ant venos arba ant piršto, arba prie ausies.



4 žingsnis: darbo su „Arduino“ pradžia

Jei anksčiau nedirbote su „Arduino IDE“, nesijaudinkite, nes žemiau pateikiama procedūra, kaip įrašyti kodą mikrovaldiklio plokštėje naudojant „Arduino IDE“.

  1. Prijungę „Arduino“ plokštę prie kompiuterio, eikite į Valdymo skydas> Aparatūra ir garsas> Įrenginiai ir spausdintuvai, kad patikrintumėte prievado, prie kurio prijungtas „Arduino“, pavadinimą. Skirtinguose kompiuteriuose yra kitaip.

    Rasti uostą

  2. Atidarykite „Arduino IDE“ ir nustatykite lentą kaip „Arduino“ / „Genuino UNO“.

    Nustatymo lenta

  3. Dabar valdymo skydelyje nustatykite prievadą, kurį stebėjote anksčiau.

    Uosto nustatymas

  4. Atsisiųskite žemiau pateiktą kodą ir atidarykite jį. Įrašykite kodą savo mikrovaldiklio plokštėje spustelėdami Įkelti mygtuką.

    Įkelti

Spustelėkite čia atsisiųsti kodą.

5 žingsnis: kodas

Pulso dažnio matavimo kodas yra šiek tiek ilgas ir sudėtingas. Tam tikra kodo dalis paaiškinta toliau.

1. Pradžioje yra apibrėžti visi kaiščiai, kurie bus naudojami. Visi kintamieji, kurie bus naudojami skirtingose ​​funkcijose ir pertraukimo tarnybos rutinoje (ISR).

2. negaliojanti sąranka () yra funkcija, kurioje kaiščiai apibrėžiami kaip įvestis arba išvestis. šioje funkcijoje taip pat nustatomas duomenų perdavimo greitis. Siuntimo sparta yra greitis, kuriuo mikrovaldiklis bendrauja su kitais komponentais. ISR taip pat vadinamas šia funkcija.

3. tuščia kilpa () yra funkcija, veikianti nuolat cikle. Čia randamas pulso dažnis ir jis nusprendžia, kada išblukti ledą, kai randamas širdies plakimas.

void loop () {serialOutput (); if (QS == true) {// Rastas širdies plakimas // BPM ir IBI buvo nustatyti // Kiekybinis savęs „QS“ tiesa, kai „Arduino“ randa širdies plakimą fadeRate = 255; // Padaro, kad šviesos diodų išnyks efektas įvyks // Nustatykite „fadeRate“ kintamą į 255, kad išnyks šviesos diodas su impulso serialOutputWhenBeatHappens (); // Įvyko ritmas, išveskite tai į seriją. QS = klaidinga; // iš naujo nustatykite „Kvantifikuoto savęs“ vėliavą kitam kartui} ledFadeToBeat (); // Delsia šviesos diodų išblukimo efektą (20); // padaryti pertrauką}

Keturi. void serialOutput () yra funkcija, kuri nusprendžia, kaip rodyti išvestį serijiniame monitoriuje.

void serialOutput () {switch (outputType) {case PROCESSING_VISUALIZER: sendDataToSerial ('S