Kaip sukurti nebrangų EKG įrenginį: 26 žingsniai

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:44

Sveiki visi!

Mano vardas Mariano ir esu biomedicinos inžinierius. Kai kuriuos savaitgalius praleidau kurdamas ir įgyvendindamas nebrangaus EKG įrenginio prototipą, pagrįstą „Arduino“plokšte, prijungta „Bluetooth“ryšiu prie „Android“įrenginio (išmaniojo telefono ar planšetinio kompiuterio). Norėčiau su jumis pasidalinti savo „EKG SmartApp“projektu ir rasite visas instrukcijas bei programinę įrangą EKG įrenginiui sukurti. Prietaisas skirtas tik dizaino tyrimams ir nėra medicinos prietaisas, todėl prieš tęsdami perskaitykite įspėjimus. Įrenginį sudaro aparatūros plokštė, skirta EKG signalams gauti iš kūno, ir „Android“programa, skirta signalams įrašyti, apdoroti ir išsaugoti.

Paprastas grandinės dizainas ir išdėstymas yra geras kompromisas, turintis mažą kainą (nedaug komponentų) ir gerą našumą. Išskyrus išmanųjį telefoną ir vienkartines dalis (elektrodus ir baterijas), visa prietaiso kaina yra apie 40 eurų (43 JAV dolerių).

Šis EKG prietaiso projektas skirtas tik kaip dizaino tyrimo projektas ir NĖRA medicinos prietaisas, todėl prieš tęsdami perskaitykite įspėjimus ir saugos klausimus.

1 žingsnis: įspėjimai

Šis EKG prietaiso projektas yra skirtas tik kaip dizaino tyrimo projektas ir NĖRA medicinos prietaisas. Naudokite TIK akumuliatorių (maksimali įtampa: 9V). NENAUDOKITE jokio kintamosios srovės maitinimo šaltinio, jokio transformatoriaus ar kito įtampos šaltinio, kad išvengtumėte rimtų sužalojimų ir elektros smūgio sau ar kitiems. Nejunkite jokių kintamosios srovės maitinimo prietaisų ar prietaisų prie čia siūlomo EKG įrenginio. EKG prietaisas yra elektriškai prijungtas prie žmogaus, todėl saugumo sumetimais ir siekiant išvengti prietaiso pažeidimų reikia naudoti tik žemos įtampos baterijas (ne daugiau kaip 9 V). Elektrodų uždėjimas ant korpuso suteikia puikų kelią srovės srautui. Kai kūnas prijungtas prie bet kurio elektroninio prietaiso, turite būti labai atsargūs, nes tai gali sukelti rimtą ir net mirtiną elektros šoką. Autoriai negali būti atsakingi už bet kokią žalą, padarytą naudojant šiame vadove aprašytas grandines ar procedūras. Autoriai neteigia, kad bet kuri grandinė ar procedūra yra saugi. Naudokite savo rizika. Būtina, kad kiekvienas, norintis sukurti šį įrenginį, gerai suprastų, kaip saugiai ir valdomai naudoti elektros energiją.

2 veiksmas: reikalingi programinės įrangos failai („Android“programa ir „Arduino“eskizas)

EKG įrenginį galima lengvai sukurti, o norint suprasti aparatūros grandinę, reikia tik pagrindinių elektronikos žinių. Programinės įrangos programavimo žinių nereikia, nes viskas, ko jums reikia, yra įdiegti programą atidarius apk failą iš „Andriod“išmaniojo telefono ir įkelti pateiktą „Arduino“eskizą į „Arduino“plokštę (tai galima lengvai padaryti naudojant „Arduino Software IDE“ir vieną iš daug pamokų, kurias galima rasti internete).

Taip pat galima įsigyti programos 2.0 versiją, įskaitant naujas apkabos funkcijas EKG matavimams ir kitus skaitmeninius žemo dažnio filtrus esant 100 Hz ir 150 Hz dažniui). 1.0 versija buvo išbandyta naudojant „Android 4“ir „6“, o 2.0 versija - „Android 6“ir 10.

3 žingsnis: aprašymas

Įrenginys maitinamas baterijomis ir susideda iš priekinės grandinės, skirtos EKG signalams gauti (tik galūnių laidams) per bendrus elektrodus, ir „Arduino“plokštės, kad būtų galima skaitmeninti analoginį signalą ir perduoti jį į „Android“išmanųjį telefoną per „Bluetooth“protokolą. Susijusi programa realiu laiku vizualizuoja EKG signalą ir suteikia galimybę filtruoti ir išsaugoti signalą faile.

4 žingsnis: Surinkimo vadovas ir vartotojo vadovas

Visas išsamias EKG įrenginio kūrimo instrukcijas taip pat galima rasti surinkimo vadovo faile, o visa informacija apie jo naudojimą aprašyta vartotojo vadovo faile.

5 žingsnis: Aparatūros aprašymas

Paprastas grandinės dizainas ir išdėstymas yra geras kompromisas, turintis mažą kainą (nedaug komponentų) ir gerą našumą.

Baterija maitina (+Vb) „Arduino“plokštę ir šviesos diodą L1, kai prietaisas įjungtas (R12 = 10 kOhm valdo L1 srovę); likusią prietaiso dalį tiekia „Arduino“5 V įtampos išėjimas (+Vcc). Iš esmės prietaisas veikia nuo 0 V (-Vcc) iki 5 V (+Vcc), tačiau vieną maitinimo šaltinį įtampos daliklis su vienodais rezistoriais paverčia į dvigubą maitinimą (R10 ir R11 = 1 MOhm), o po to-vienybės stiprinimo buferis (1/2 TL062). Išėjimas turi 2,5 V (TL062 maitinimo šaltinio vidutinė įtampa: 0-5 V); teigiamas ir neigiamas galios bėgiai duoda dvigubą maitinimą (± 2,5 V) bendro gnybto atžvilgiu (pamatinė vertė). Kondensatoriai C3 (100 nF), C4 (100 nF), C5 (1 uF, elektrolitiniai) ir C6 (1 uF, elektrolitiniai) padaro įtampos tiekimą stabilesnį. Saugumo sumetimais kiekvienas elektrodas yra prijungtas prie prietaiso per 560 kOhm (R3, R4, R13) apsauginį rezistorių, siekiant apriboti srovę, patenkančią į pacientą, jei prietaiso viduje yra gedimas. Šiuos didelius rezistorius (R3, R4, R13) reikia naudoti esant retai situacijai, kai žemos įtampos maitinimas (6 arba 9 V, atsižvelgiant į naudojamą akumuliatoriaus maitinimo įtampą) atsitiktinai patenka tiesiai į paciento laidus arba dėl INA komponento nesėkmingas. Be to, du CR aukšto dažnio filtrai (C1-R1 ir C2-R2), esantys dviejuose įėjimuose, blokuoja nuolatinės srovės stiprį ir sumažina nepageidaujamą nuolatinės srovės ir žemo dažnio triukšmą, kurį sukelia elektrodų kontaktiniai potencialai. EKG signalas yra toks aukšto dažnio filtras prieš stiprinimo etapą, kurio išjungimo dažnis yra apie 0,1 Hz (esant -3 dB). R1 buvimas (kaip R2) sumažina išankstinio stiprinimo pakopos įvesties impedenciją, todėl signalas sumažėja koeficientu, priklausomai nuo R1 ir R3 vertės (kaip R2 ir R4); toks koeficientas gali būti apytikslis:

R1 / (R1 + R3) = 0,797, jei R1 = 2,2 MOhm ir R2 = 560 kOhm

Patartina pasirinkti porą C1 - C2 (1 uF, plėvelinis kondensatorius), kurios talpos vertės yra labai artimos viena kitai, pora R1- R2 (2,2 MOhm) su atsparumo vertėmis yra labai artimos viena kitai ir tos pačios poros R3 - R4. Tokiu būdu prietaisų stiprintuvas (INA128) sumažina nepageidaujamą poslinkį ir jo nepadidina. Bet koks dvigubos įvesties grandinės komponentų grandinės parametrų neatitikimas prisideda prie CMRR pablogėjimo; tokie komponentai turi būti labai gerai suderinti (net ir fizinis išdėstymas), kad jų tolerancija būtų kuo mažesnė (alternatyviai operatorius gali išmatuoti savo vertes rankiniu būdu multimetru, kad pasirinktų kuo arčiau esančių komponentų porą)). R5 (2,2 kOhm) apibrėžia INA128 stiprinimą pagal formulę:

G_INA = 1 + (50 kΩ / R5)

EKG signalą taip sustiprina INA ir nuosekliai aukšto dažnio filtras filtruojamas C7 ir R7 (esant -3 dB išjungimo dažniui apie 0,1 Hz, jei C7 = 1 uF ir R7 = 2,2 MOhm), kad būtų pašalinta bet kokia nuolatinės srovės poslinkio įtampa prieš paskutinį ir didesnis stiprinimas, padarytas operaciniu stiprintuvu (1/2 TL062) neinversinės konfigūracijos su stiprinimu:

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

Norėdami leisti vartotojui pakeisti stiprinimą vykdymo metu, operatorius gali pasirinkti naudoti kintamąjį rezistorių (žoliapjovę / potenciometrą), o ne Rp, arba lizdo lizdą, skirtą rezistoriui, kuris gali būti keičiamas (nes nėra lituojamas). Tačiau pirmuoju atveju neįmanoma tiksliai žinoti tikrojo EKG signalo stiprinimo (duomenų mV reikšmės bus neteisingos), o antruoju atveju galima nurodyti teisingas vertes mV, nurodant Rp reikšmę programoje „Nustatymas“esančioje formulėje „Gain“(žr. vartotojo vadovą). C8 kondensatorius sukuria žemo dažnio filtrą, kurio išjungimo dažnis -3 dB yra apie 40 Hz, kaip RC filtras, sudarytas iš R9 ir C9. Išjungimo dažnio vertė pateikiama pagal formulę:

f = 1 / (2*π*C*R).

Žemo dažnio filtrams, esant @ 40 Hz [1], RC komponentų vertės yra:

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

EKG signalas taip filtruojamas 0,1–40 Hz dažnių juostoje ir sustiprinamas tokiu stiprumu:

Pelnas = 0,797 * G_INA * G_TL062

Kadangi R5 = 2, 2 kOhm, R8 = 120 kOhm, R6 = 100 omų, Rp = 2, 2 KOhm, Pelnas = 0,797 * (1+50000/2200) * (1+120000 / (2200+100)) = 1005

Kad filtro išjungimo dažnių vertės būtų tikslios, RC filtro komponentų tolerancija turėtų būti kuo mažesnė (alternatyviai operatorius gali išmatuoti savo vertes rankiniu būdu multimetru, kad pasirinktų arčiausiai norimos vertės).

Analoginį signalą skaitmenizuoja „Arduino“plokštė (A0 įvesties kanalas), o tada serijinio ryšio kaiščiai perduoda jį į HC-06 modulį; galiausiai duomenys į išmanųjį telefoną siunčiami „Bluetooth“ryšiu.

Etaloninis elektrodas (juodas) yra neprivalomas ir gali būti pašalintas pašalinus trumpiklį J1 (arba operatorius gali naudoti jungiklį, o ne trumpiklį). Grandinės konfigūracija skirta dirbti ir su dviem elektrodais; tačiau, norint gauti geresnę signalo kokybę (mažesnį triukšmą), reikėtų naudoti etaloninį elektrodą.

6 žingsnis: KOMPONENTAI

Išskyrus išmanųjį telefoną ir vienkartines dalis (elektrodus ir baterijas), visa prietaiso kaina yra apie 43 JAV dolerius (čia laikoma vienu produktu; didesnio kiekio atveju kaina sumažėtų).

Išsamų visų komponentų sąrašą (aprašymą ir apytiksles išlaidas) rasite surinkimo vadovo faile.

7 žingsnis: reikia įrankių

- Reikalingi įrankiai: testeris, kirpimo mašinėlės, lituoklis, litavimo viela, atsuktuvas ir replės.

8 žingsnis: KAIP PASTATYTI - 1 žingsnis

- Paruoškite perforuotą prototipo plokštę su 23x21 skylėmis (apie 62 mm x 55 mm)

- Pagal viršutinį PCB išdėstymą, parodytą paveikslėliuose, lydmetalis: rezistoriai, jungiamieji laidai, kištukiniai lizdai (Rp), kištukiniai ir moteriški antgaliai (čia pateiktos moteriškos antraštės jungčių padėtis tinka „Arduino Nano“arba „Arduino“) „Micro“), kondensatoriai, „Led“

9 žingsnis: KAIP PASTATYTI - 2 žingsnis

- Prijunkite visus komponentus pagal čia parodytą PCB apatinį išdėstymą.

10 žingsnis: KAIP PASTATYTI - 3 žingsnis

- realizuokite akumuliatoriaus laido jungtį, naudodamiesi akumuliatoriaus dirželiu/laikikliu, antgalių jungtimis ir termiškai susitraukiančiais vamzdeliais; prijunkite jį prie PCB „con1“(jungtis1)

11 veiksmas: kaip statyti - 4 žingsnis

- Supraskite tris elektrodų kabelius (naudodami bendraašį kabelį, antgalių jungtis, termiškai susitraukiančius vamzdžius, aligatoriaus spaustuką) ir prijunkite juos prie PCB, priverždami juos prie plokštės kai kuriais standžiais kabeliais

12 žingsnis: KAIP PASTATYTI - 5 žingsnis

- Supraskite jungiklį (naudodami slankiklį, jungiamąsias jungtis, termiškai susitraukiančius vamzdelius) ir prijunkite jį prie PCB

- Įdėkite INA128, TL062 ir Rp rezistorius į atitinkamus lizdus

- Programuokite (žr. Programinės įrangos aprašymo skyrių) ir prijunkite „Arduino Nano“plokštę (perforuota prototipo plokštė ir antraštės jungtys turi būti sureguliuotos ant PCB, jei naudojama kita „Arduino“plokštė (pvz., UNO arba Nano))

- Prijunkite HC-06 modulį prie PCB „con2“(jungtis2)

13 žingsnis: KAIP PASTATYTI - 6 žingsnis

- Norėdami naudoti etaloninį elektrodą, prijunkite trumpiklį J1

- Prijunkite akumuliatorių

14 žingsnis: KAIP PASTATYTI - 7 žingsnis

- Įdėkite grandinę į tinkamą dėžę, kurioje yra skylės LED, kabeliams ir jungikliui.

Išsamesnis aprašymas pateiktas surinkimo vadovo faile.

15 žingsnis: KITOS PARINKTYS

- EKG signalas, skirtas stebėjimui, filtruojamas nuo 0,1 iki 40 Hz; žemo dažnio filtro viršutinę juostos ribą galima padidinti keičiant R8 arba C8 ir R9 arba C9.

- Vietoj rezistoriaus Rp gali būti naudojamas žoliapjovė arba potenciometras, siekiant pakeisti stiprinimą (ir sustiprinti EKG signalą) veikimo metu.

- EKG įrenginys gali veikti ir su skirtingomis „Arduino“plokštėmis. Buvo išbandyti „Arduino Nano“ir „Arduino UNO“. Galima naudoti ir kitas plokštes (pvz., „Arduino Micro“, „Arduino Mega“ir kt.), Tačiau pateiktą „Arduino“eskizo failą reikia keisti atsižvelgiant į plokštės ypatybes.

-EKG prietaisas gali veikti ir su HC-05 moduliu, o ne su HC-06 moduliu.

16 žingsnis: PROGRAMINĖS ĮRANGOS APRAŠYMAS

Programinės įrangos programavimo žinių nereikia.

„Arduino“programavimas: „Arduino“eskizų failus galima lengvai įkelti į „Arduino“plokštę, įdiegus „Arduino Software IDE“(nemokamai atsisiųsti iš oficialios „Arduino“svetainės) ir vadovaudamiesi pamoka, pateikta oficialioje „Arduino“svetainėje. Pateikiamas vienas eskizo failas („ECG_SmartApp_skecht_arduino.ino“), skirtas „Arduino Nano“ir „Arduino UNO“(eskizas buvo išbandytas naudojant abi plokštes). Tas pats eskizas turėtų veikti ir su „Arduino Micro“(ši plokštė nebuvo išbandyta). Kitoje „Arduino“plokštėje eskizo failą gali reikėti pakeisti. „EKG SmartApp“diegimas: Norėdami įdiegti programą, išmaniojo telefono atmintyje nukopijuokite pateiktą apk failą „ECG_SmartApp_ver1.apk“(arba „ECG_SmartApp_ver1_upTo150Hz.apk“, jei versija yra 150 Hz), atidarykite jį ir vadovaukitės instrukcijomis priimdamas leidimus. Taip pat galima įsigyti 2.0 versiją, įskaitant naujas apkabos funkcijas EKG matavimams ir kitus skaitmeninius žemo dažnio filtrus esant 100 Hz ir 150 Hz dažniui).

1.0 versija buvo išbandyta naudojant „Android 4“ir „6“, o 2.0 versija buvo išbandyta „Android“6 ir 10 versijose.

Prieš diegiant gali tekti pakeisti išmaniojo telefono nustatymą, leidžiant įdiegti programą iš nežinomų šaltinių (pažymėkite meniu „Sauga“parinktį „Nežinomi šaltiniai“). Norėdami prijungti EKG įrenginį prie „Bluetooth“modulio HC-06 (arba HC-05), pirmą kartą naudojant „Bluetooth“ryšį su moduliu gali būti paprašyta susieti kodą arba slaptažodį: įveskite „1234“. Jei programa neranda „Bluetooth“modulio, pabandykite suporuoti išmanųjį telefoną su „HC-06“(arba „HC-05“) „Bluetooth“moduliu naudodami išmaniojo telefono „Bluetooth“nustatymą (susiejimo kodas „1234“); šios operacijos reikia tik vieną kartą (pirmasis prisijungimas).

17 veiksmas: šaltinio failai

Norėdami modifikuoti ar suasmeninti programą, pasirenkamus šaltinio failus galite rasti čia:

Reikalingi „Android“programavimo įgūdžiai.. Zip failai apima šaltinio failus, tokius kaip: „Java“veikla, piešiamasis, „Android“manifestas, išdėstymas, meniu - neapdoroti failai (kai kurie EKG pavyzdžių įrašai). Galite sukurti savo projektą įtraukdami ir suasmenindami tokius failus.

18 veiksmas: PRADĖTI EKG SMARTAPP - 1 žingsnis

- Įsitikinkite, kad prie prietaiso prijungta baterija (maksimali įtampa: 9 V) yra įkrauta

- Prieš dėdami elektrodus, nuvalykite odą. Sausas negyvas odos sluoksnis, paprastai esantis mūsų kūno paviršiuje, ir galimi oro tarpai tarp odos ir elektrodų nepalengvina EKG signalo perdavimo į elektrodus. Taigi reikia drėgnos sąlygos tarp elektrodo ir odos. Prieš dedant elektrodo gelio pagalvėles (vienkartines), odą reikia nuvalyti (audinio šluostę, įmirkytą alkoholiu ar bent vandeniu).

- Įdėkite elektrodus pagal toliau pateiktą lentelę. Jei nėra vienkartinio elektrodo, tarp odos ir metalinio elektrodo arba bent audinio pagalvėlės, įmirkytos vandentiekio vandenyje arba druskos tirpale, reikia naudoti elektrodą laidų gelį (galima įsigyti prekyboje).

Prietaisas leidžia įrašyti EKG (LI, LII arba LIII), taip pat naudojant tik 2 elektrodus; etaloninis elektrodas (juodas) yra neprivalomas ir gali būti pašalintas naudojant jungiklį arba nuimant trumpiklį J1 (žr. Surinkimo vadovą). Tačiau norint gauti geresnę signalo kokybę (mažesnį triukšmą), reikėtų naudoti etaloninį elektrodą.

19 veiksmas: PRADĖTI EKG SMARTAPP - 2 žingsnis

- Įjunkite EKG prietaisą naudodami jungiklį (raudona lemputė įsijungia)

- Paleiskite programą išmaniajame telefone

-Norėdami prijungti išmanųjį telefoną prie EKG įrenginio, paspauskite mygtuką „ĮJUNGTA“(programa paprašys jūsų leidimo įjungti „Bluetooth“: paspauskite „Taip“) ir palaukite, kol bus aptiktas „HC-06“(arba „HC-05“) „Bluetooth“EKG prietaiso modulis. Pirmą kartą naudojant „Bluetooth“ryšį su moduliu gali būti paprašyta susieti kodą arba slaptažodį: įveskite „1234“. Jei programa neranda „Bluetooth“modulio, pabandykite suporuoti išmanųjį telefoną su „HC-06“(arba „HC-05“) „Bluetooth“moduliu naudodami išmaniojo telefono „Bluetooth“nustatymą (susiejimo kodas „1234“); šios operacijos reikia tik vieną kartą (pirmasis prisijungimas)

- užmezgus ryšį, ekrane pasirodys EKG signalas; jei yra LI (numatytasis laidas yra LI, norėdami pakeisti laidą, eikite į skyrių „Nustatymas“), širdies ritmas (HR) bus įvertintas realiu laiku. Signalas bus atnaujinamas kas 3 sekundes

- Norėdami pritaikyti skaitmeninį filtrą, paspauskite mygtuką „Filtras“ir iš sąrašo pasirinkite filtrą. Pagal numatytuosius nustatymus taikomas žemo dažnio filtras @ 40 Hz ir įpjovos filtras (pagal nuostatas, išsaugotas nustatyme).

20 žingsnis: NUSTATYMAI

- Paspauskite mygtuką „Nustatyti“. kad atidarytumėte nustatymų/nuostatų puslapį

- Norėdami atidaryti vartotojo vadovo failą, paspauskite „Vartotojo vadovas (help.pdf)“

- Pasirinkite EKG laidą (LI yra numatytasis)

- Pasirinkite išpjovos filtro dažnį (pagal trukdžių dažnį: 50 arba 60 Hz)

- Pasirinkite failo išsaugojimo parinktį, kad faile būtų išsaugotas filtruotas arba nefiltruotas EKG signalas

- Norėdami išsaugoti nuostatas, paspauskite mygtuką „Išsaugoti nustatymus“

Padidinimo reikšmė gali būti pakeista, jei modifikuojama aparatinė įranga arba suasmeninamas EKG įrenginys.

21 žingsnis: EKG SIGNALO ĮRAŠYMAS

- Įterpkite failo pavadinimą (jei vartotojas per tą patį seansą įrašo daugiau EKG signalų nekeisdamas failo pavadinimo, failo pavadinimo pabaigoje pridedamas progresinis indeksas, kad nebūtų perrašytas ankstesnis įrašas)

- Paspauskite „Rec“. mygtuką, norėdami pradėti EKG signalo įrašymą

- Norėdami sustabdyti įrašymą, paspauskite „Stop“mygtuką

- Kiekvienas EKG signalas bus išsaugotas txt faile aplanke „ECG_Files“, esančiame pagrindinėje išmaniojo telefono atminties šaknyje. EKG signalas gali būti išsaugotas filtruojamas arba nefiltruotas pagal nustatymuose išsaugotas nuostatas

- Paspauskite mygtuką „Paleisti iš naujo“, kad vėl matytumėte EKG signalą, gautą darbo metu

- Norėdami įrašyti naują EKG signalą, pakartokite ankstesnius punktus

EKG faile yra EKG signalo amplitudės mV mėginių serija (mėginių ėmimo dažnis: 600 Hz).

22 veiksmas: EKG BYLOS ATIDARYMAS IR ANALIZĖ

- Paspauskite mygtuką „Atidaryti“: pasirodys „ECG_Files“aplanke saugomų failų sąrašas

- Pasirinkite vizualizuojamą EKG failą

Pirmoji EKG failo dalis bus rodoma (10 sekundžių) be tinklelio.

Vartotojas gali rankiniu būdu slinkti ekrane, kad vizualizuotų bet kurį EKG signalo laiko intervalą.

Norėdami priartinti ar nutolinti, vartotojas gali paspausti didinamojo stiklo piktogramas (dešinysis kampas grafiko apačioje) arba tiesiogiai naudoti išmanųjį telefoną.

Laiko ašis, įtampos ašis ir standartinis EKG tinklelis bus automatiškai rodomi, kai bus matomas mažesnis nei 5 sekundžių intervalas (priartinus). Įtampos ašies (y ašies) vertės išreiškiamos mV, o laiko ašies (x ašies) vertės yra sekundėmis.

Norėdami pritaikyti skaitmeninį filtrą, paspauskite mygtuką „Filtras“ir iš sąrašo pasirinkite filtrą. Pagal numatytuosius nustatymus taikomas žemo dažnio filtras @ 40 Hz, filtras, skirtas pašalinti klaidžiojančią liniją, ir įpjovos filtras (pagal nustatyme išsaugotas nuostatas). Grafiko pavadinime rodoma:

- failo pavadinimas

- EKG dažnių juosta pagal taikomus filtrus

- etiketė „klajojanti pradinė linija pašalinta“, jei naudojamas klajojantis pradinis filtras

- etiketė „~ 50“arba „~ 60“pagal pritaikytą išpjovos filtrą

Vartotojas gali atlikti matavimus (laiko intervalą ar amplitudę) tarp dviejų grafiko taškų, naudodamas mygtukus „Gauti Pt1“ir „Gauti Pt2“. Norėdami pasirinkti pirmąjį tašką (Pt1), vartotojas gali paspausti „Get Pt1“ir rankiniu būdu pasirinkti EKG signalo tašką spustelėdamas tiesiai ant grafiko: raudonas taškas pasirodys ant mėlyno EKG signalo; jei vartotojas praleidžia EKG kreivę, joks taškas nebus pasirinktas ir pasirodys eilutė „taškas nepasirinktas“: vartotojas turi pakartoti pasirinkimą. Ta pati procedūra reikalinga pasirenkant antrąjį tašką (Pt2). Tokiu būdu bus rodomi laiko reikšmių skirtumai (Pt2 - Pt1) ms (dX) ir amplitudės reikšmės mV (dY). Mygtukas „Išvalyti“išvalo pasirinktus taškus.

Vartotojas gali reguliuoti EKG signalo stiprumą naudodami mygtuką „+“(padidinti) ir mygtuką „-“(sumažinti); didžiausias pelnas: 5,0, o mažiausias - 0,5

23 žingsnis: FILTRŲ MENIU

- NE skaitmeninio filtro: pašalinkite visus pritaikytus skaitmeninius filtrus

- Pašalinti klajojančią pradinę liniją: pritaikykite tam tikrą apdorojimą, kad pašalintumėte pradinės linijos klajones. Jei signalas labai triukšmingas, apdorojimas gali nepavykti

- Aukšto dažnio „x“Hz: naudokite IIR aukšto dažnio filtrą pagal nurodytą išjungimo dažnį „x“

- Žemo dažnio „x“Hz: naudokite IIR žemo dažnio filtrą pagal nurodytą išjungimo dažnį „x“

- 50 Hz pašalinimas ĮJUNGTAS (įpjova+LowPass 25 Hz): uždėkite ypač stabilų FIR filtrą, kuris yra įpjova esant 50 Hz dažniui ir žemo dažnio dažniui, esant maždaug 25 Hz dažniui

- 60 Hz pašalinimas įjungtas (įpjova+LowPass 25 Hz): uždėkite ypač stabilų FIR filtrą, kuris yra ir išpjova esant 60 Hz dažniui, ir žemo dažnio, kai dažnis yra maždaug 25 Hz

- 50 Hz pašalinimas ĮJUNGTAS: 50 Hz dažniu uždėkite rekursinį išpjovos filtrą

- 60 Hz pašalinimas ĮJUNGTAS: 60 Hz dažniu uždėkite rekursinį išpjovos filtrą

- 50/60 Hz pašalinimas IŠJUNGTA: nuimkite įdėtą įpjovos filtrą

24 žingsnis: Aparatūros specifikacijos

-Maksimali įvesties signalo amplitudė (nuo piko iki piko): 3,6 mV (maksimali įvesties signalo amplitudė priklauso nuo aparatinės įrangos stiprinimo)

- Įtampos tiekimas: NAUDOTI TIK BATERIJAS (tiek įkraunamas, tiek neįkraunamas)

- Minimali įtampa: 6 V (pvz., 4 x 1,5 V baterijos)

- Maksimali įtampa: 9 V (pvz., 6 x 1,5 V arba 1 x 9 V baterijos)

- Mėginių ėmimo dažnis: 600 Hz

- Dažnio juostos plotis @ - 3dB (aparatinė įranga): 0,1 Hz - 40 Hz (žemos dažnio filtro viršutinę juostos ribą galima padidinti iki 0,1 Hz - 150 Hz, keičiant RC filtro komponentus (žr. Surinkimo vadovą)

- CMRR: mažiausiai 1209 dB

- Stiprinimas („Hardware_Gain“): 1005 (jį galima pakeisti pakeičiant stiprinimo rezistorių (žr. Surinkimo vadovą) - Skiriamoji geba: 5V / (1024 x Hardware_Gain)

- Bias Current max 10 nA - EKG kanalų skaičius: 1

- EKG laidai: galūnių laidai LI, LII ir LIII

- Išmaniojo telefono ryšys: per „Bluetooth“

- Teorinė maitinimo srovė: <50 mA (remiantis skirtingų komponentų duomenų lapo informacija)

- Išmatuota maitinimo srovė: <60 mA (su 9 V įtampos tiekimu ir „Arduino Nano“)

- Elektrodų skaičius: 2 arba 3

Prietaisas leidžia įrašyti EKG (LI, LII arba LIII), taip pat naudojant tik 2 elektrodus; etaloninis elektrodas (juodas) yra neprivalomas ir jį galima pašalinti nuėmus trumpiklį J1 (arba jungiklį S2, žr. surinkimo vadovo failą). Tačiau norint gauti geresnę signalo kokybę (mažesnį triukšmą), reikėtų naudoti etaloninį elektrodą.

25 žingsnis: PROGRAMINĖS ĮRANGOS SPECIFIKACIJOS

- EKG vizualizacija įrašymo metu (laiko langas: 3 sekundės)

- Širdies ritmo įvertinimas (tik LI)

- Mėginių ėmimo dažnis: 600 Hz

- EKG signalo įrašymas ir išsaugojimas txt faile (filtruoti arba nefiltruoti signalai gali būti išsaugoti txt faile pagal nustatymą) išmaniojo telefono vidinėje atmintyje (aplankas: „ECG_Files“, esantis pagrindinėje šaknyje)

- Duomenys (pavyzdžiai) išsaugomi kaip vertės mV esant 600 Hz dažniui (16 skaitmenų vertė)

- Išsaugota failo vizualizacija su mastelio keitimo galimybe, tinkleliu, stiprinimo reguliavimu (nuo „x 0,5“iki „x 5“) ir dviejų taškų pasirinkimu (norint išmatuoti laiko atstumą ir amplitudės skirtumą)

- Išmaniojo telefono ekranas: programos išdėstymas prisitaiko prie skirtingo ekrano dydžio; tačiau geresnei vizualizacijai rekomenduojama turėti mažiausiai 3,7 colio ekraną, kurio skiriamoji geba yra 480 x 800 pikselių

Skaitmeninis filtravimas:

- Aukšto dažnio filtravimas @ 0,1, 0,15, 0,25, 0,5, 1 Hz

- Žemųjų dažnių filtravimas @ 25, 35, 40 Hz (@ 100 ir 150 Hz yra prieinami EKG „SmartApp“versijoje, kai pralaidumas yra 150 Hz)

- Įpjovos filtravimas pašalina elektros linijos trukdžius esant 50 arba 60 Hz

- klajojančios bazinės linijos pašalinimas

26 žingsnis: PRISIJUNKITE

www.ecgsmartapp.altervista.org/index.html