مرحبا جميعا!
اسمي ماريانو وأنا مهندس طبي حيوي. قضيت بعض عطلات نهاية الأسبوع لتصميم وتحقيق نموذج أولي لجهاز تخطيط القلب بتكلفة منخفضة يعتمد على لوحة Arduino المتصلة عبر Bluetooth بجهاز Android (هاتف ذكي أو جهاز لوحي). أرغب في مشاركة مشروع "ECG SmartApp" معك وستجد جميع التعليمات والبرامج اللازمة لإنشاء جهاز ECG. الغرض من الجهاز هو فقط كمشروع بحثي عن التصميم وليس جهازًا طبيًا لذا يرجى قراءة التحذيرات قبل المتابعة. يتكون الجهاز من لوحة أجهزة للحصول على إشارات ECG من الجسم وتطبيق Android لتسجيل الإشارات ومعالجتها وتخزينها.
يعد تصميم الدوائر وتخطيطها البسيط حلاً جيدًا للحصول على تكلفة منخفضة (مكونات قليلة) وأداء جيد.
من خلال استبعاد الهاتف الذكي والأجزاء التي يمكن التخلص منها (الأقطاب الكهربائية والبطاريات) ، تبلغ تكلفة الجهاز بالكامل حوالي 40 يورو (43 دولارًا أمريكيًا).
تم تصميم مشروع جهاز تخطيط القلب الكهربائي هذا فقط كمشروع لبحث التصميم وليس جهازًا طبيًا ، لذا يرجى قراءة مشكلات التحذيرات والسلامة في الخطوة التالية قبل المتابعة.
اللوازم:
الخطوة 1: التحذيرات
تم تصميم مشروع جهاز تخطيط القلب الكهربائي هذا فقط كمشروع بحثي عن تصميم وليس جهازًا طبيًا. استخدام بطارية فقط (أقصى امدادات التيار الكهربائي: 9V). لا تستخدم أي مصدر طاقة تيار متردد أو أي محول أو أي مصدر جهد آخر لتجنب الإصابات الخطيرة والصدمات الكهربائية لنفسك أو للآخرين. لا تقم بتوصيل أي جهاز أو جهاز يعمل بالتيار المتردد بجهاز تخطيط القلب المقترح هنا. جهاز ECG متصل كهربائياً بشخص ما ويجب استخدام البطاريات ذات الجهد المنخفض فقط (بحد أقصى 9V) لاحتياطات السلامة ولمنع تلف الجهاز. يوفر وضع الأقطاب الكهربائية على الجسم مسارًا ممتازًا لتدفق التيار. عندما يكون الجسم متصلاً بأي جهاز إلكتروني ، يجب أن تكون حذراً للغاية لأنه يمكن أن يسبب صدمة كهربائية خطيرة ومميتة. لا يمكن أن يكون المؤلفون مسؤولين عن أي ضرر ناتج عن استخدام أي من الدوائر أو الإجراءات الموضحة في هذا الدليل. الكتاب لا يدعون أي من الدوائر أو الإجراءات آمنة. استخدام على مسؤوليتك الخاصة. من الضروري أن يكون لدى أي شخص يريد إنشاء هذا الجهاز فهم جيد لاستخدام الكهرباء بطريقة آمنة يتم التحكم فيها.
الخطوة 2: ملفات البرامج المطلوبة (تطبيق Android و Arduino Sketch)
يمكن تصميم جهاز تخطيط القلب بسهولة ، ولا يلزم سوى معرفة أساسية بالالكترونيات لتحقيق دائرة الأجهزة. ليست هناك حاجة إلى معرفة برمجية للبرمجيات لأن كل ما تحتاج إليه هو تثبيت التطبيق عن طريق فتح ملف apk من هاتف ذكي Andriod وتحميل رسم Arduino المقدم على لوحة Arduino (يمكن القيام بذلك بسهولة باستخدام Arduino Software IDE وواحد من العديد من الدروس المتاحة على شبكة الإنترنت).
الخطوة 3: الوصف
يعمل الجهاز ببطارية ويتألف من دائرة أمامية للحصول على إشارات ECG (أطراف الأطراف فقط) من خلال أقطاب كهربائية مشتركة ولوحة Arduino لرقمنة الإشارة التناظرية ونقلها إلى هاتف ذكي يعمل بنظام Android عبر بروتوكول Bluetooth. يقوم التطبيق المرتبط بتصور إشارة تخطيط القلب في الوقت الفعلي ويمنح إمكانية تصفية الإشارة وتخزينها في ملف.
الخطوة 4: دليل التجميع ودليل المستخدم
يمكن العثور على جميع التعليمات التفصيلية لإنشاء جهاز تخطيط القلب في ملف التجميع اليدوي ، بينما يتم وصف جميع المعلومات لاستخدامها في ملف دليل المستخدم.
الخطوة 5: وصف الأجهزة
يعد تصميم الدوائر وتخطيطها البسيط حلاً جيدًا للحصول على تكلفة منخفضة (مكونات قليلة) وأداء جيد.
تزود البطارية (+ Vb) لوحة Arduino و L1 LED عند تشغيل الجهاز (R12 = 10 kOhm يتحكم في L1 الحالي) ؛ يتم توفير بقية الجهاز عن طريق إخراج الجهد اردوينو 5 فولت (+ VCC). يعمل الجهاز أساسًا بين 0 V (-Vcc) و 5 V (+ Vcc) ، ومع ذلك يتم تحويل الإمداد الفردي إلى إمداد مزدوج بواسطة مقسم جهد كهربائي بمقاومات متساوية (R10 و R11 = 1 Mohm) ، متبوعًا بمخزن مؤقت لكسب الوحدة (1/2 TL062). الإخراج لديه 2.5 فولت (منتصف الجهد من امدادات الطاقة TL062: 0-5 فولت) ؛ تعطي القضبان الموجبة والسالبة للقوة إمدادًا مزدوجًا (± 2.5 فولت) فيما يتعلق بالطرف المشترك (القيمة المرجعية). تجعل المكثفات C3 (100 nF) ، C4 (100 nF) ، C5 (1 UF ، كهربائيا) و C6 (1 UF ، كهربائيا) تزويد التيار الكهربائي أكثر استقرارًا. بالنسبة لمشكلة السلامة ، يتم توصيل كل قطب كهربائي بالجهاز من خلال مقاوم حماية يبلغ 560 كيلو أوم (R3 ، R4 ، R13) للحد من تدفق التيار إلى المريض في حالة حدوث خطأ داخل الجهاز. يجب استخدام هذه المقاومات العالية (R3 ، R4 ، R13) ضد الموقف النادر عندما تأتي طاقة الجهد المنخفض (6 أو 9 فولت ، وفقًا لجهد تزويد البطارية المستخدم) مباشرة إلى المريض يؤدي بطريق الخطأ ، أو بسبب مكون INA فشل. إلى جانب ذلك ، يوجد اثنان من المرشحات ذات الممر العالي CR (C1-R1 و C2-R2) ، الموضوعة عند مدخلين ، تحجب التيار المستمر وتحد من الضوضاء غير المرغوب فيها والضوضاء المنخفضة التردد الناتجة عن إمكانات ملامسة الأقطاب الكهربائية. يتم تمرير إشارة ECG عالية جدًا قبل مرحلة التضخيم بتردد مقطوع حوالي 0.1 هرتز (عند -3 ديسيبل). يقلل وجود R1 (مثل R2) من عوائق الإدخال لمرحلة ما قبل التضخيم بحيث يتم تقليل الإشارة بعامل يعتمد على قيمة R1 و R3 (مثل R2 و R4) ؛ يمكن تقريب هذا العامل على النحو التالي:
R1 / (R1 + R3) = 0.797 إذا كانت R1 = 2.2 Mohm و R2 = 560 كيلو أوم
يُنصح باختيار الزوجين C1 - C2 (1 UF ، مكثف فيلم) مع قيم السعة قريبة جدًا من بعضها البعض ، الزوجان R1- R2 (2.2 MOhm) مع قيم المقاومة قريبة جدًا من بعضها البعض والشيء نفسه للزوجين R3 - R4. وبهذه الطريقة ، يتم تقليل الإزاحة غير المرغوب فيها وعدم تضخيمها بواسطة مضخم الأجهزة (INA128). أي عدم تطابق بين معلمات الدائرة للمكونات في دائرة الإدخال المزدوج يساهم في تدهور CMRR ؛ يجب أن تتوافق هذه المكونات جيدًا (حتى مع التصميم المادي) حتى يتم اختيار درجة التسامح الخاصة بها بأقل قدر ممكن (بدلاً من ذلك ، يمكن للمشغل قياس قيمها يدويًا باستخدام مقياس متعدد من أجل اختيار المكونات الزوجية مع القيم قريبة قدر الإمكان ). تعرف R5 (2.2 كيلو أوم) ربح INA128 وفقًا للصيغة:
G_INA = 1 + (50 kΩ / R5)
يتم تضخيم إشارة تخطيط القلب إلى حد كبير من خلال INA ويتم تمرير تمرير عالٍ متتالي بواسطة C7 و R7 (مع قطع dB -3 بتردد حوالي 0.1 هرتز إذا كان C7 = 1 UF و R7 = 2.2 Mohm) للتخلص من أي جهد إزاحة للتيار المستمر قبل الأخير و تضخيم أعلى مصنوع بواسطة مضخم التشغيل (1/2 TL062) بتكوين غير مقلوب مع ربح:
G_TL062 = 1 + (R8 / (Rp + R6))
للسماح للمستخدم بتغيير المكسب في وقت التشغيل ، يمكن للمشغل اختيار استخدام المقاوم المتغير (الانتهازي / الجهد) بدلا من Rp أو شريط مأخذ الإناث لمقاومة يمكن أن تكون قابلة للتغيير (لأنه لا ملحوم). ومع ذلك ، في الحالة الأولى ، لا يمكن معرفة بالضبط الكسب الفعلي لإشارة تخطيط القلب (القيم في mV للبيانات ستكون غير صحيحة) بينما في الحالة الثانية من الممكن أن يكون لديك القيم الصحيحة في mV عن طريق تحديد قيمة Rp في صيغة "كسب" داخل قسم "الإعداد" في التطبيق (انظر دليل المستخدم). ينشئ مكثف C8 مرشح تمرير منخفض مع تردد مقطوع بمقدار 3 ديسيبل حوالي 40 هرتز كمرشح RC يتكون من R9 و C9. يتم إعطاء قيمة تردد القطع من خلال الصيغة:
f = 1 / (2 * π * C * R).
بالنسبة لمرشحات التمرير المنخفض @ 40 هرتز 1 ، قيم مكونات RC هي:
R8 = 120 كيلو أوم ، C8 = 33 nF ، R9 = 39 kOhm ، C9 = 100 nF
يتم ترشيح إشارة ECG في نطاق يتراوح بين 0.1 و 40 هرتز وتضخيمها مع ربح يساوي:
كسب = 0.797 * G_INA * G_TL062
منذ R5 = 2،2 كيلو أوم ، R8 = 120 كيلو أوم ، R6 = 100 أوم ، Rp = 2،2 كيلو أوم ،
الكسب = 0.797 * (1 + 50000/2200) * (1 + 120000 / (2200 + 100)) = 1005
للحصول على قيم دقيقة لترددات إيقاف المرشح ، يجب أن يكون لمرشاح RC التحكم في التسامح بأدنى مستوى ممكن (بدلاً من ذلك ، يمكن للمشغل قياس قيمها يدويًا باستخدام مقياس متعدد من أجل اختيار القيم الأقرب إلى القيمة المطلوبة).
تتم ترقيم الإشارة التناظرية بواسطة لوحة Arduino (قناة إدخال A0) ثم يتم إرسالها إلى وحدة HC-06 بواسطة دبابيس الاتصالات التسلسلية ؛ أخيرًا ، يتم إرسال البيانات إلى الهاتف الذكي عن طريق البلوتوث.
يعد القطب المرجعي (أسود) اختياريًا ويمكن استبعاده عن طريق إزالة وصلة المرور J1 (أو يمكن للمشغل استخدام مفتاح بدلاً من وصلة المرور). تم تصميم التكوين الدائرة للعمل أيضا مع اثنين من الأقطاب الكهربائية. ومع ذلك ، ينبغي استخدام القطب المرجعي للحصول على جودة إشارة أفضل (انخفاض الضوضاء).
الخطوة 6: المكونات
من خلال استبعاد الهاتف الذكي والأجزاء التي يمكن التخلص منها (الأقطاب الكهربائية والبطاريات) ، تبلغ تكلفة الجهاز بالكامل حوالي 43 دولارًا أمريكيًا (يُعتبر هنا المنتج الفردي ؛ وفي حالة وجود كمية أكبر ، سينخفض السعر).
للحصول على قائمة مفصلة بجميع المكونات (الوصف والتكاليف التقريبية) ، يرجى الاطلاع على ملف دليل التجميع.
الخطوة 7: تحتاج الأدوات
- تحتاج أدوات: اختبار ، كليبرز ، لحام الحديد ، سلك لحام ، مفك البراغي و كماشة.
الخطوة 8: كيفية بناء - الخطوة 1
- قم بإعداد لوحة نموذجية مثقبة مع ثقوب 23 × 21 (حوالي 62 مم × 55 مم)
- وفقًا لتخطيط PCB العلوي الموضح في الأشكال ، لحام: المقاومات ، وأسلاك التوصيل ، ومآخذ شريط مأخذ الإناث (من أجل Rp) ، وموصلات رأس الذكور والإناث (وضع موصلات رؤوس الإناث هنا المبلغ عنها في الأرقام مناسب لـ Arduino Nano أو Arduino مايكرو) ، المكثفات ، بقيادة الولايات المتحدة
الخطوة 9: كيفية بناء - الخطوة 2
- توصيل جميع المكونات وفقا لتخطيط أسفل PCB هنا أظهرت.
الخطوة 10: كيفية بناء - الخطوة 3
- تحقيق موصل سلك للبطارية باستخدام حزام / حامل البطارية وموصلات رأس الإناث وأنابيب تقليص الحرارة ؛ توصيله إلى الكلور "con1" (connector1)
الخطوة 11: كيفية بناء - الخطوة 4
- تحقيق ثلاثة كابلات أقطاب كهربائية (باستخدام الكبل متحد المحور وموصلات الرأس الأنثوية وأنابيب التقلص الحراري ومقطع التمساح) وتوصيلها بثنائي الفينيل متعدد الكلور لتشديدها على السبورة ببعض الكابلات الصلبة.
الخطوة 12: كيفية بناء - الخطوة 5
- تحقيق التبديل (باستخدام مفتاح الشريحة ، وموصلات رأس الإناث ، وأنابيب تقليص الحرارة) وتوصيله إلى PCB
- ضع المقاوم INA128 و TL062 و Rp في مآخذ المراسلة
- البرنامج (راجع قسم وصف البرنامج) وتوصيل لوحة Arduino Nano (لوحة النموذج المثقبة وموصلات الرأس الإناث يجب ضبطها على PCB إذا تم استخدام لوحة Arduino أخرى (مثل UNO أو Nano))
- قم بتوصيل وحدة HC-06 بـ PCB "con2" (موصل 2)
الخطوة 13: كيفية بناء - الخطوة 6
- قم بتوصيل العبور J1 لاستخدام القطب المرجعي
- قم بتوصيل البطارية
الخطوة 14: كيفية بناء - الخطوة 7
- ضع الدائرة داخل صندوق مناسب به فتحات للـ LED والكابلات والمفتاح.
ويرد وصف أكثر تفصيلا في ملف التجميع اليدوي.
الخطوة 15: خيارات أخرى
- يتم تصفية إشارة ECG لتطبيق المراقبة بين 0.1 و 40 هرتز ؛ يمكن زيادة حد الشريط العلوي لمرشح التمرير المنخفض عن طريق تغيير R8 أو C8 و R9 أو C9.
- بدلاً من المقاوم Rp ، يمكن استخدام أداة القطع أو الجهد لتغيير الكسب (وتضخيم إشارة تخطيط القلب) في وقت التشغيل.
- يمكن لجهاز تخطيط القلب أن يعمل أيضًا مع لوحات Arduino المختلفة. تم اختبار اردوينو نانو واردوينو أونو. يمكن استخدام اللوحات الأخرى (مثل Arduino Micro و Arduino Mega وما إلى ذلك) ، لكن ملف رسم Arduino المقدم يحتاج إلى تعديلات وفقًا لسمات اللوحة.
- يمكن لجهاز تخطيط القلب أن يعمل أيضًا مع وحدة HC-05 بدلاً من HC-06.
الخطوة 16: وصف البرنامج
لا يلزم معرفة برمجية البرمجيات.
برمجة Arduino: يمكن تحميل ملفات رسم Arduino على لوحة Arduino بسهولة عن طريق تثبيت Arduino Software IDE (تنزيل مجاني من موقع Arduino الرسمي) واتباع البرنامج التعليمي المتاح على موقع Arduino الرسمي على الويب. يتم توفير ملف رسم واحد ("ECG_SmartApp_skecht_arduino.ino") لكل من Arduino Nano و Arduino UNO (تم اختبار الرسم مع كلتا اللوحات). نفس الرسم يجب أن يعمل أيضًا مع Arduino Micro (لم يتم اختبار هذه اللوحة). للوحة Arduino الأخرى ، قد يحتاج ملف الرسم إلى تغييرات. تثبيت ECG SmartApp: لتثبيت التطبيق ، انسخ ملف apk المقدم "ECG_SmartApp.apk" (أو "ECG_SmartApp_upTo150Hz.apk" في حالة إصدار النطاق الترددي بسرعة 150 هرتز) على ذاكرة الهاتف الذكي ، افتحه واتبع الإرشادات حسب قبول الأذونات. قبل التثبيت ، قد تكون هناك حاجة لتغيير إعداد الهاتف الذكي عن طريق السماح بتثبيت التطبيق من مصادر غير معروفة (ضع علامة اختيار في مربع خيار "مصادر غير معروفة" من قائمة "الأمان"). لتوصيل جهاز ECG بوحدة Bluetooth HC-06 (أو HC-05) ، قد يُطلب رمز الإقران أو كلمة المرور في حالة اتصال Bluetooth الأول مع الوحدة: أدخل "1234". إذا لم يعثر التطبيق على وحدة Bluetooth ، فحاول إقران الهاتف الذكي بوحدة Bluetooth HC-06 (أو HC-05) باستخدام إعداد Bluetooth الذكي (رمز الاقتران "1234") ؛ هناك حاجة لهذه العملية مرة واحدة فقط (الاتصال الأول).
الخطوة 17: ملفات المصدر
تتوفر ملفات المصدر الاختيارية هنا لتعديل التطبيق أو تخصيصه. ومع ذلك ، هناك حاجة إلى مهارات البرمجة أندرويد.
الخطوة 18: ابدأ باستخدام ECG SMARTAPP - الخطوة 1
- تأكد من شحن البطارية (أقصى جهد تزويد: 9V) المتصل بالجهاز
- تنظيف البشرة قبل وضع الأقطاب الكهربائية. طبقة الجلد الميت الجافة ، الموجودة عادة على سطح الجسم ، والفجوات المحتملة في الهواء بين الجلد والأقطاب لا تسهل نقل إشارة تخطيط القلب إلى الأقطاب الكهربائية. لذلك هناك حاجة إلى حالة رطبة بين القطب والجلد. يحتاج الجلد إلى التنظيف (قطعة قماش مناديل مبللة بالكحول أو على الأقل ماء) قبل وضع منصات هلام الإلكترود (يمكن التخلص منها).
- ضع الأقطاب الكهربائية حسب الجدول أدناه. في حالة وجود قطب كهربائي غير قابل للتصرف ، يجب استخدام هلام موصل كهربائي (متوفر تجاريًا) بين الجلد والقطب المعدني أو على الأقل وسادة من نسيج القماش المنقوع في ماء الصنبور أو في محلول ملحي.
يسمح الجهاز بتسجيل تخطيط القلب الكهربائي (LI أو LII أو LIII) أيضًا باستخدام قطبين فقط ؛ يكون القطب المرجعي (أسود) اختياريًا ويمكن استبعاده باستخدام مفتاح أو إزالة العبور J1 (انظر دليل التجميع). ومع ذلك ، ينبغي استخدام القطب المرجعي للحصول على جودة إشارة أفضل (انخفاض الضوضاء).
الخطوة 19: ابدأ باستخدام ECG SMARTAPP - الخطوة 2
- قم بتشغيل جهاز تخطيط القلب باستخدام المفتاح (تشغيل الصمام الأحمر)
- قم بتشغيل التطبيق على الهاتف الذكي
- اضغط على الزر "ON" لتوصيل الهاتف الذكي بجهاز ECG (سيطلب منك التطبيق إذنًا لتشغيل Bluetooth: اضغط على "Yes") وانتظر اكتشاف HC-06 (أو HC-05) Bluetooth وحدة من جهاز تخطيط القلب. قد يُطلب رمز الإقران أو كلمة المرور في حالة اتصال Bluetooth الأول مع الوحدة: أدخل "1234". إذا لم يعثر التطبيق على وحدة Bluetooth ، فحاول إقران الهاتف الذكي بوحدة Bluetooth HC-06 (أو HC-05) باستخدام إعداد Bluetooth الذكي (رمز الاقتران "1234") ؛ هذه العملية مطلوبة مرة واحدة فقط (الاتصال الأول)
- عند إنشاء الاتصال ، ستظهر إشارة ECG على الشاشة ؛ في حالة LI (يؤدي الافتراضي هو LI ، لتغيير الرصاص يرجى الانتقال إلى "الإعداد") وسيتم تقدير معدل ضربات القلب (HR) في الوقت الحقيقي. سيتم تحديث الإشارة كل 3 ثوان
- لتطبيق مرشح رقمي ، اضغط على زر "تصفية" واختر مرشح من القائمة. افتراضيًا ، يتم تطبيق مرشح تمرير منخفض @ 40 هرتز ومرشح درجة (وفقًا للتفضيلات المحفوظة في الإعداد).
الخطوة 20: الإعدادات
- اضغط على زر "ضبط". لفتح صفحة الإعداد / التفضيلات
- اضغط على "دليل المستخدم (help.pdf)" لفتح ملف دليل المستخدم
- حدد عميل ECG (LI هو الافتراضي)
- حدد تردد مرشح الشق (وفقًا لتردد التداخل: 50 أو 60 هرتز)
- حدد خيار حفظ الملف لحفظ إشارة ECG التي تمت تصفيتها أو إلغاء تصفيتها في الملف
- اضغط على زر "حفظ الإعدادات" لحفظ التفضيلات
يمكن تغيير قيمة الربح في حالة تعديل الأجهزة أو تخصيصها لجهاز تخطيط القلب.
الخطوة 21: تسجيل إشارة تخطيط القلب
- أدخل اسم الملف (إذا قام المستخدم بتسجيل المزيد من إشارات ECG في الجلسة نفسها دون تغيير اسم الملف ، تتم إضافة فهرس تدريجي في نهاية اسم الملف لتجنب الكتابة فوق التسجيل السابق)
- اضغط على زر "Rec." لبدء تسجيل إشارة ECG
- اضغط على زر "إيقاف" لإيقاف التسجيل
- سيتم تخزين كل إشارة ECG في ملف txt داخل المجلد "ECG_Files" وضعت في الجذر الرئيسي لذاكرة الهاتف الذكي. يمكن تخزين إشارة ECG التي تمت تصفيتها أو إلغاء تصفيتها وفقًا للتفضيلات المحفوظة في الإعداد
- اضغط على زر "إعادة التشغيل" لتصور إشارة ECG المكتسبة في وقت التشغيل مرة أخرى
- لتسجيل إشارة ECG جديدة ، كرر النقاط السابقة
يحتوي ملف ECG على سلسلة من العينات (تردد أخذ العينات: 600 هرتز) من سعة إشارة ECG بالميغا فولت.
الخطوة 22: فتح وتحليل ملف ECG
- اضغط على زر "فتح": ستظهر قائمة بالملفات المخزنة في مجلد "ECG_Files"
- اختر ملف ECG ليتم تصوره
سيتم عرض الجزء الأول من ملف ECG (10 ثوانٍ) بدون شبكة.
يمكن للمستخدم التمرير يدويًا على الشاشة لتصور أي فاصل زمني لإشارة تخطيط القلب.
للتكبير أو التصغير ، يمكن للمستخدم الضغط على أيقونات العدسة المكبرة (الزاوية اليمنى في أسفل الرسم البياني) أو استخدام التكبير بقرص مباشرة على شاشة الهاتف الذكي.
سيظهر محور الوقت ومحور الجهد وشبكة ECG القياسية تلقائيًا عندما يتم تصور فاصل زمني أقل من 5 ثوانٍ (من خلال التكبير). تكون قيم محور الجهد (المحور ص) بالقيمة mV بينما تكون قيم المحور الزمني (المحور س) بالثواني.
لتطبيق مرشح رقمي ، اضغط على زر "تصفية" واختر مرشح من القائمة. افتراضيًا ، يتم تطبيق مرشح تمرير منخفض @ 40 هرتز ، ومرشح لإزالة خط التجوال ومرشح درجة (وفقًا للتفضيلات المحفوظة في الإعداد). يعرض عنوان الرسم البياني:
- اسم الملف
- نطاق تردد ECG وفقًا للمرشحات المطبقة
- التسمية "تم إزالة خط الأساس المتجول" إذا تم تطبيق مرشح الأساس المتجول
- الملصق "~ 50" أو "~ 60" وفقًا لمرشح الشق المطبق
يمكن للمستخدم إجراء قياسات (الفاصل الزمني أو السعة) بين نقطتين من الرسم البياني باستخدام زري "Get Pt1" و "Get Pt2". لاختيار النقطة الأولى (Pt1) ، يمكن للمستخدم الضغط على "Get Pt1" وتحديد نقطة من إشارة تخطيط القلب يدويًا بالنقر مباشرةً على الرسم البياني: ستظهر نقطة حمراء على إشارة ECG الزرقاء ؛ إذا فات المستخدم منحنى ECG ، فلن يتم تحديد أي نقطة وستظهر سلسلة "بلا نقطة محددة": يجب على المستخدم تكرار التحديد. هناك حاجة إلى نفس الإجراء لاختيار النقطة الثانية (Pt2). وبهذه الطريقة ، سيتم عرض الاختلافات (Pt2 - Pt1) لقيم الوقت بالمللي ثانية (dX) وقيم السعة في mV (dY). يمسح الزر "مسح" النقاط المحددة.
يمكن للمستخدم ضبط كسب إشارة تخطيط القلب باستخدام الزر "+" (للتكبير) و "-" الزر (للتقليل) ؛ الكسب الأقصى: 5.0 والحد الأدنى للكسب: 0.5
الخطوة 23: قائمة مرشحات
- لا يوجد مرشح رقمي: قم بإزالة جميع المرشحات الرقمية المطبقة
- إزالة خط الأساس المتجول: تطبيق معالجة معينة لإزالة تجول خط الأساس. في حالة وجود إشارة صاخبة للغاية ، قد تفشل المعالجة
- تمرير عالٍ 'x' Hz: تطبيق مرشح تمرير عالٍ IIR وفقًا للتردد المقطوع المحدد 'x'
- تمرير منخفض 'x' هرتز: تطبيق مرشح تمرير منخفض IIR وفقًا للتردد المقطوع المحدد 'x'
- إزالة 50 هرتز ON (الشق + LowPass 25 هرتز): ضع مرشح FIR خاصًا ثابتًا جدًا بحيث يبلغ حده 50 هرتز وممر منخفض عند حوالي 25 هرتز
- إزالة 60 هرتز ON (الشق + LowPass 25 Hz): ضع مرشح FIR خاصًا ثابتًا جدًا بحيث يبلغ درجة 60 هرتز وممر منخفض عند حوالي 25 هرتز
- 50 هرتز إزالة ON: تطبيق مرشح الشق العودية في 50 هرتز
- 60 هرتز إزالة ON: تطبيق مرشح الشق العودية في 60 هرتز
- 50/60 هرتز إزالة OFF: إزالة مرشح الشق المطبق
الخطوة 24: مواصفات الأجهزة
- الحد الأقصى لسعة إشارة الإدخال (من الذروة إلى الذروة): 3.6 mV (يعتمد الحد الأقصى لسعة إشارة الدخل على كسب الأجهزة)
- امدادات التيار الكهربائي: استخدام بطاريات فقط (على حد سواء القابلة لإعادة الشحن وغير قابلة لإعادة الشحن)
- الحد الأدنى من الجهد الكهربائي: 6V (على سبيل المثال بطاريات 4 × 1.5V)
- الحد الأقصى لتزويد الجهد: 9 فولت (على سبيل المثال بطاريات 6 × 1.5 فولت أو 1 × 9 فولت)
- تردد أخذ العينات: 600 هرتز
- عرض النطاق الترددي @ - 3dB (الأجهزة): 0.1 هرتز - 40 هرتز (يمكن زيادة الحد الأعلى للمرشح للمرور المنخفض حتى 0.1 هرتز - 150 هرتز ، عن طريق تغيير مكونات مرشح RC (انظر دليل التجميع)
- CMRR: 1209 ديسيبل على الأقل
- التضخيم (Hardware_Gain): 1005 (يمكن تغييره عن طريق استبدال مقاوم الكسب (انظر دليل التجميع) - القرار: 5V / (1024 x Hardware_Gain)
- التحيز الحالي كحد أقصى 10 nA - عدد قنوات ECG: 1
- ECG Leads: أطرافهم LI و LII و LIII
- اتصال الهاتف الذكي: عن طريق البلوتوث
- العرض الحالي النظري: <50 مللي أمبير (بناءً على معلومات ورقة البيانات من المكونات المختلفة)
- قياس العرض الحالي: <60 مللي أمبير (مزودًا بجهد 9 فولت واردوينو نانو)
- عدد الأقطاب الكهربائية: 2 أو 3
يسمح الجهاز بتسجيل تخطيط القلب الكهربائي (LI أو LII أو LIII) أيضًا باستخدام قطبين فقط ؛ يكون القطب المرجعي (أسود) اختياريًا ويمكن استبعاده عن طريق إزالة وصلة المرور J1 (أو المفتاح S2 ، انظر ملف التجميع اليدوي). ومع ذلك ، ينبغي استخدام القطب المرجعي للحصول على جودة إشارة أفضل (انخفاض الضوضاء).
الخطوة 25: مواصفات البرنامج
- تصور ECG أثناء التسجيل (نافذة زمنية: 3 ثوانٍ)
- تقدير معدل ضربات القلب (فقط لل LI)
- تردد أخذ العينات: 600 هرتز
- تسجيل إشارة ECG وحفظها في ملف txt (يمكن حفظ الإشارات المفلترة أو غير المرشحة في ملف txt وفقًا للإعداد) على الذاكرة الداخلية للهاتف الذكي (مجلد: "ECG_Files" يوضع في الجذر الرئيسي)
- يتم حفظ البيانات (العينات) كقيم بالمي فولت عند 600 هرتز (قيمة 16 رقمًا)
- تخيل ملف محفوظ مع خيار التكبير ، والشبكة ، وضبط الكسب (من "0.5 ×" إلى "× 5") واختيار نقطتين (لقياس المسافة الزمنية وفرق السعة)
- شاشة الهاتف الذكي: يضبط تخطيط التطبيق حسب حجم العرض المختلف ؛ ومع ذلك ، من أجل عرض أفضل ، يوصى بعرض شاشة 3.7 بوصة كحد أدنى بدقة 480 × 800 بكسل
التصفية الرقمية:
- تصفية تمرير عالية @ 0.1 ، 0.15 ، 0.25 ، 0.5 ، 1 هرتز
- تصفية تمرير منخفض @ 25 و 35 و 40 هرتز (@ 100 و 150 هرتز متوفرة في إصدار ECG SmartApp لعرض النطاق الترددي عند 150 هرتز)
- تصفية الشق لإزالة تداخل خطوط الطاقة @ 50 أو 60 هرتز
- تجول إزالة الأساس
الخطوة 26: الحصول على اتصال!
2 الناس صنع هذا المشروع!
هل قمت بهذا المشروع؟ شاركه معنا!
توصيات
-
الهريس حتى عينات اردوينو كود
-
مفتوح المصدر Ornithopter النموذج. اردوينو بالطاقة والتحكم فيها عن بعد.
-
فئة إنترنت الأشياء
-
مسابقة النجارة
-
مسابقة اردوينو 2019
-
مسابقة الحدائق
مناقشات
0
منذ 4 أشهر
رائع جدا. أنا أحب المعدات العلمية DIY.
