نحوه ساخت دستگاه ECG کم هزینه: 26 مرحله

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:51

سلام به همه!

نام من ماریانو است و من یک مهندس پزشکی هستم. من برخی از تعطیلات آخر هفته را صرف طراحی و پیاده سازی نمونه اولیه دستگاه ECG ارزان قیمت بر اساس برد آردوینو کردم که از طریق بلوتوث به دستگاه Android (تلفن هوشمند یا رایانه لوحی) متصل شده بود. من می خواهم پروژه "ECG SmartApp" خود را با شما به اشتراک بگذارم و همه دستورالعمل ها و نرم افزارهای ساخت دستگاه نوار قلب را پیدا خواهید کرد. این دستگاه فقط به عنوان یک پروژه تحقیقاتی طراحی شده است و یک دستگاه پزشکی نیست بنابراین لطفاً قبل از ادامه کار هشدارها را بخوانید. این دستگاه از یک برد سخت افزاری برای دریافت سیگنال های ECG از بدن و یک برنامه Android برای ضبط ، پردازش و ذخیره سیگنال ها تشکیل شده است.

طراحی و چیدمان ساده مدار ، سازگاری مناسبی برای داشتن هزینه کم (اجزای کمی) و عملکرد خوب است. بدون احتساب گوشی های هوشمند و قطعات یکبار مصرف (الکترودها و باتری ها) ، هزینه کل دستگاه حدود 40 یورو (43 دلار آمریکا) است. به

این پروژه دستگاه ECG فقط به عنوان یک پروژه تحقیقاتی طراحی در نظر گرفته شده است و یک دستگاه پزشکی نیست ، بنابراین لطفاً قبل از ادامه ، هشدارها و مسائل ایمنی را در مرحله بعدی بخوانید.

مرحله 1: هشدارها

این پروژه دستگاه ECG فقط به عنوان یک پروژه تحقیقاتی طراحی شده است و یک دستگاه پزشکی نیست. فقط از باتری استفاده کنید (حداکثر منبع ولتاژ: 9V). از هیچ منبع تغذیه AC ، ترانسفورماتور یا منبع تغذیه دیگر برای جلوگیری از آسیب جدی و شوک الکتریکی به خود یا دیگران استفاده نکنید. هیچ ابزار یا دستگاهی که از خط AC استفاده می کند به دستگاه ECG که در اینجا پیشنهاد شده است وصل نکنید. دستگاه نوار قلب به صورت الکتریکی به شخص متصل است و فقط باید از باتری های ولتاژ پایین (حداکثر 9 ولت) برای احتیاط های ایمنی و جلوگیری از آسیب به دستگاه استفاده شود. قرار دادن الکترودها بر روی بدنه مسیری عالی برای جریان جریان فراهم می کند. وقتی بدن به هر وسیله الکترونیکی متصل است ، باید بسیار مراقب باشید زیرا می تواند باعث برق گرفتگی شدید و حتی کشنده شود. نویسندگان هیچ مسئولیتی در قبال صدمات ناشی از استفاده از هر یک از مدارها یا روشهای توصیف شده در این دفترچه راهنما ندارند. نویسندگان ادعا نمی کنند که هیچ یک از مدارها یا روش ها بی خطر هستند. با مسئولیت خود استفاده کنید. ضروری است که هرکسی که می خواهد این دستگاه را بسازد ، از نحوه استفاده ایمن و کنترل شده از برق درک خوبی داشته باشد.

مرحله 2: فایلهای نرم افزاری مورد نیاز (برنامه Android و طرح آردوینو)

دستگاه نوار قلب را می توان به راحتی ساخت و تنها دانش اولیه الکترونیک برای تحقق مدار سخت افزاری مورد نیاز است. هیچ دانش برنامه نویسی نرم افزاری لازم نیست زیرا تنها چیزی که نیاز دارید نصب برنامه با باز کردن فایل apk از تلفن هوشمند Andriod و بارگذاری طرح ارائه شده Arduino بر روی برد Arduino است (این را می توان با استفاده از Arduino Software IDE و یکی از بسیاری از آموزش های موجود در وب)

نسخه 2.0 برنامه نیز از جمله ویژگی های کولیس جدید برای اندازه گیری نوار قلب و فیلترهای دیجیتالی کم گذر در 100 هرتز و 150 هرتز) در دسترس است. نسخه 1.0 در Android 4 و 6 آزمایش شده است در حالی که نسخه 2.0 در Android 6 و 10

مرحله 3: توضیحات

این دستگاه از باتری تغذیه می کند و از یک مدار جلو برای بدست آوردن سیگنال های ECG (فقط لبه های اندام) از طریق الکترودهای معمولی و یک برد آردوینو برای دیجیتالی شدن سیگنال آنالوگ و انتقال آن به تلفن هوشمند Android از طریق پروتکل بلوتوث تشکیل شده است. برنامه مربوطه سیگنال ECG را در زمان واقعی تجسم می کند و امکان فیلتر و ذخیره سیگنال را در یک فایل می دهد.

مرحله 4: راهنمای مونتاژ و راهنمای کاربر

همه دستورالعمل های دقیق برای ساخت دستگاه ECG را می توان در فایل دفترچه راهنمای اسمبلی یافت ، در حالی که تمام اطلاعات استفاده از آن در فایل راهنمای کاربر توضیح داده شده است.

مرحله 5: توصیف سخت افزار

طراحی ساده و طرح مدار سازگاری خوبی برای داشتن هزینه کم (اجزای کمی) و عملکرد خوب است.

هنگامی که دستگاه روشن است ، باتری (+Vb) برد آردوینو و led L1 را تامین می کند (R12 = 10 کیلو اهم جریان L1 را کنترل می کند). بقیه دستگاه توسط خروجی ولتاژ آردوینو 5 ولت (+Vcc) تأمین می شود. اساساً دستگاه بین 0 ولت (-Vcc) و 5 ولت (+Vcc) کار می کند ، با این حال منبع واحد توسط تقسیم کننده ولتاژ با مقاومت های مساوی (R10 و R11 = 1 MOhm) به منبع دوگانه تبدیل می شود و به دنبال آن بافر افزایش واحد (1/2 TL062). خروجی 2.5 ولت دارد (ولتاژ متوسط منبع تغذیه TL062: 0-5 ولت) ؛ ریلهای مثبت و منفی قدرت سپس با توجه به ترمینال مشترک (مقدار مرجع) منبع دوگانه (2.5 ولت) می دهند. خازن های C3 (100 nF) ، C4 (100 nF) ، C5 (1 uF ، الکترولیتی) و C6 (1 uF ، الکترولیتی) منبع ولتاژ را پایدارتر می کنند. از نظر ایمنی ، هر الکترود از طریق یک مقاومت حفاظتی 560 کیلو اهم (R3 ، R4 ، R13) به دستگاه متصل می شود تا در صورت بروز خطا در داخل دستگاه ، جریان را به بیمار محدود کند. این مقاومتهای بالا (R3 ، R4 ، R13) باید در شرایط نادر مورد استفاده قرار گیرند ، زمانی که قدرت ولتاژ پایین (6 یا 9 ولت ، با توجه به ولتاژ تغذیه باتری استفاده شده) به طور تصادفی یا به دلیل م componentلفه INA به طور مستقیم به سیمهای بیمار می آید. شکست خوردن علاوه بر این ، دو فیلتر CR با گذر بالا (C1-R1 و C2-R2) ، که در دو ورودی قرار گرفته اند ، جریان DC را مسدود کرده و صدای ناخواسته DC و فرکانس پایین ایجاد شده توسط پتانسیل های تماس الکترودها را کاهش می دهد. سیگنال نوار قلب قبل از مرحله تقویت با فرکانس قطع در حدود 0.1 هرتز (در -3 دسی بل) فیلتر می شود. وجود R1 (به عنوان R2) وابستگی ورودی مرحله قبل از تقویت را کاهش می دهد به طوری که سیگنال بسته به مقدار R1 و R3 (به عنوان R2 و R4) با عاملی کاهش می یابد. چنین عاملی را می توان به صورت زیر تخمین زد:

R1 / (R1 + R3) = 0.797 اگر R1 = 2.2 MOhm و R2 = 560 کیلو اهم

توصیه می شود که جفت C1 - C2 (1 uF ، خازن فیلم) با مقادیر ظرفیت بسیار نزدیک به هم انتخاب شود ، زوج R1- R2 (2.2 MOhm) با مقادیر مقاومت بسیار نزدیک یکدیگر و برای زوج R3 یکسان است - R4 به این ترتیب ، یک جبران ناخواسته کاهش می یابد و توسط تقویت کننده ابزار (INA128) تقویت نمی شود. هر گونه ناسازگاری بین پارامترهای مدار اجزاء در مدار ورودی دوگانه باعث تخریب CMRR می شود. چنین اجزایی باید بسیار مطابقت داشته باشند (حتی طرح فیزیکی) به طوری که تحمل آنها باید تا حد ممکن پایین انتخاب شود (در عوض اپراتور می تواند مقادیر آنها را به صورت دستی با یک مولتی متر اندازه گیری کند تا بتواند اجزای زوج را با مقادیر تا حد امکان نزدیک انتخاب کند.) R5 (2.2 کیلو اهم) افزایش INA128 را با توجه به فرمول تعریف می کند:

G_INA = 1 + (50 کیلو اهم / R5)

سیگنال ECG توسط INA تقویت می شود و پیاپی بالا توسط C7 و R7 فیلتر می شود (با فرکانس قطع 3 -دسی بل در حدود 0.1 هرتز در صورت C7 = 1 uF و R7 = 2.2 MOhm) تا ولتاژ جبران DC قبل از آخرین و تقویت بیشتر ساخته شده توسط تقویت کننده عملیات (1/2 TL062) در پیکربندی غیر معکوس با افزایش:

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

برای اینکه کاربر بتواند در زمان اجرا میزان سود را تغییر دهد ، اپراتور می تواند از مقاومت متغیر (تریمر / پتانسیومتر) به جای Rp یا نوار سوکت زن برای مقاومتی که قابل تغییر است استفاده کند (زیرا لحیم نمی شود). با این حال ، در مورد اول نمی توان دقیقاً از میزان واقعی سیگنال نوار قلب مطلع شد (مقادیر در mV داده ها صحیح نخواهد بود) در حالی که در مورد دوم ممکن است با تعیین مقادیر صحیح در mV مقدار Rp در فرمول "Gain" در بخش "Setting" برنامه (به راهنمای کاربر مراجعه کنید). خازن C8 یک فیلتر کم گذر با فرکانس قطع 3 -دسی بل در حدود 40 هرتز ایجاد می کند ، زیرا فیلتر RC از R9 و C9 تشکیل شده است. مقدار فرکانس قطع با فرمول داده می شود:

f = 1 / (2*π*C*R).

برای فیلترهای کم گذر @ 40 هرتز [1] ، مقادیر اجزای RC عبارتند از:

R8 = 120 کیلو اهم ، C8 = 33 nF ، R9 = 39 کیلو اهم ، C9 = 100 nF

سیگنال ECG در یک نوار بین 0.1 تا 40 هرتز فیلتر می شود و با افزایش برابر با:

سود = 0.797 * G_INA * G_TL062

از آنجا که R5 = 2 ، 2 کیلو اهم ، R8 = 120 کیلو اهم ، R6 = 100 اهم ، Rp = 2 ، 2 کیلو اهم ،

سود = 0.797 * (1+50000 /2200) * (1+120000 / (2200+100)) = 1005

برای داشتن مقادیر دقیق برای فرکانس های قطع فیلتر ، اجزای فیلتر RC باید تا حد امکان از تحمل کمتری برخوردار باشند (در عوض اپراتور می تواند مقادیر آنها را به صورت دستی با یک مولتی متر اندازه گیری کند تا نزدیکترین مقدار را به مقدار مورد نظر انتخاب کند).

سیگنال آنالوگ توسط برد Arduino (کانال ورودی A0) دیجیتالی می شود و سپس توسط پین های ارتباطی سریال به ماژول HC-06 منتقل می شود. در نهایت ، داده ها توسط بلوتوث به تلفن هوشمند ارسال می شوند.

الکترود مرجع (سیاه) اختیاری است و می توان با برداشتن بلوز J1 آن را حذف کرد (یا اپراتور می تواند به جای بلوز از کلید استفاده کند). پیکربندی مدار برای کار با دو الکترود نیز طراحی شده است. با این حال ، الکترود مرجع باید برای کیفیت سیگنال بهتر (نویز کمتر) استفاده شود.

مرحله 6: اجزاء

با حذف گوشی های هوشمند و قطعات یکبار مصرف (الکترود و باتری) ، هزینه کل دستگاه حدود 43 دلار آمریکا است (در اینجا محصول واحد در نظر گرفته می شود ؛ در صورت وجود مقدار بیشتر ، قیمت کاهش می یابد).

برای لیست دقیق همه اجزاء (شرح و هزینه تقریبی) ، لطفاً فایل راهنمای مونتاژ را ببینید.

مرحله 7: به ابزار نیاز دارید

- نیاز به ابزار: تستر ، برش ، آهن لحیم کاری ، سیم لحیم ، پیچ گوشتی و انبردست.

مرحله 8: نحوه ساخت - مرحله 1

- یک تخته نمونه اولیه سوراخ دار با 23x21 سوراخ (حدود 62 میلی متر در 55 میلی متر) آماده کنید

- با توجه به طرح بالای صفحه نمایش داده شده در شکلها ، لحیم کاری: مقاومتها ، سیمهای اتصال ، سوکتهای نوار سوکت زن (برای Rp) ، اتصالات هدر زنانه و مردانه (موقعیت اتصالات هدر زن در اینجا که در شکلها گزارش شده است برای آردوینو نانو یا آردوینو مناسب است) میکرو) ، خازن ها ، Led

مرحله 9: نحوه ساخت - مرحله 2

- تمام قطعات را با توجه به طرح پایین PCB در اینجا نشان داده وصل کنید.

مرحله 10: نحوه ساخت - مرحله 3

- یک اتصال سیم برای باتری با استفاده از بند/نگهدارنده باتری ، اتصالات هدر زن و لوله های حرارتی کوچک کنید. آن را به PCB "con1" وصل کنید (کانکتور 1)

مرحله 11: نحوه ساخت - مرحله 4

- سه کابل الکترود (با استفاده از کابل کواکسیال ، اتصالات هدر زن ، لوله های حرارتی کوچک کننده ، گیره تمساح) وصل کنید و آنها را به PCB وصل کنید و با برخی از کابل های سفت آنها را به برد محکم کنید.

مرحله 12: نحوه ساخت - مرحله 5

- یک سوئیچ (با استفاده از سوئیچ کشویی ، اتصالات هدر زن ، لوله های حرارتی کوچک کننده) ایجاد کرده و آن را به PCB وصل کنید

- مقاومت INA128 ، TL062 و Rp را در سوکت های مربوطه قرار دهید

- برنامه (به بخش توضیحات نرم افزار مراجعه کنید) و برد Arduino Nano را وصل کنید (در صورت استفاده از برد آردوینو دیگر (به عنوان مثال UNO یا Nano) ، برد اولیه نمونه و اتصالات هدر زن باید روی PCB تنظیم شود)

- ماژول HC-06 را به PCB “con2” وصل کنید (کانکتور 2)

مرحله 13: نحوه ساخت - مرحله 6

- بلوز J1 را برای استفاده از الکترود مرجع وصل کنید

- باتری را وصل کنید

مرحله 14: نحوه ساخت - مرحله 7

- مدار را داخل یک جعبه مناسب با سوراخ های Led ، کابل ها و کلید قرار دهید.

توضیحات بیشتر در فایل دفترچه اسمبلی نشان داده شده است.

مرحله 15: گزینه های دیگر

- سیگنال ECG برای نظارت بر برنامه بین 0.1 تا 40 هرتز فیلتر می شود. با تغییر R8 یا C8 و R9 یا C9 می توان محدوده باند بالای فیلتر کم گذر را افزایش داد.

- به جای مقاومت Rp ، می توان از تریمر یا پتانسیومتر برای افزایش بهره (و تقویت سیگنال ECG) در زمان اجرا استفاده کرد.

- دستگاه نوار قلب می تواند با بردهای مختلف آردوینو نیز کار کند. آردوینو نانو و آردوینو UNO مورد آزمایش قرار گرفتند. از بردهای دیگر (مانند Arduino Micro ، Arduino Mega و غیره) می توان استفاده کرد ، اما فایل اسکچ Arduino ارائه شده با توجه به ویژگی های برد نیاز به تغییرات دارد.

-دستگاه نوار قلب می تواند به جای HC-06 با ماژول HC-05 کار کند.

مرحله 16: توصیف نرم افزار

هیچ دانش برنامه نویسی نرم افزاری مورد نیاز نیست.

برنامه نویسی آردوینو: با نصب نرم افزار IDE آردوینو (بارگیری رایگان از وب سایت رسمی آردوینو) و به دنبال آموزش موجود در وب سایت رسمی آردوینو ، فایل های طرح آردوینو را می توان به راحتی در برد آردوینو بارگذاری کرد. یک فایل طرح واحد ("ECG_SmartApp_skecht_arduino.ino") برای Arduino Nano و Arduino UNO ارائه شده است (طرح با هر دو تخته آزمایش شده است). همین طرح باید با Arduino Micro نیز کار کند (این برد آزمایش نشده است). برای سایر بردهای آردوینو ، فایل طرح ممکن است نیاز به تغییر داشته باشد. نصب ECG SmartApp: برای نصب برنامه ، فایل apk ارائه شده "ECG_SmartApp_ver1.apk" (یا "ECG_SmartApp_ver1_upTo150Hz. پذیرش مجوزها نسخه 2.0 نیز از جمله ویژگی های کولیس جدید برای اندازه گیری نوار قلب و فیلترهای دیجیتال کم گذر در 100 هرتز و 150 هرتز) در دسترس است.

نسخه 1.0 بر روی اندروید 4 و 6 و نسخه 2.0 بر روی اندروید 6 و 10 آزمایش شده است.

قبل از نصب ، ممکن است نیاز باشد که تنظیمات گوشی هوشمند را با اجازه نصب برنامه از منابع ناشناخته تغییر دهید (کادر گزینه "منابع ناشناخته" منوی "امنیت" را علامت بزنید). برای اتصال دستگاه ECG با ماژول بلوتوث HC-06 (یا HC-05) ، در صورت اولین اتصال بلوتوث با ماژول ، ممکن است کد جفت یا رمز عبور درخواست شود: "1234" را وارد کنید. اگر برنامه ماژول بلوتوث را پیدا نکرد ، سعی کنید با استفاده از Bluetooth Bluetooth smartphone (کد جفت شدن "1234") تلفن هوشمند را با ماژول بلوتوث HC-06 (یا HC-05) جفت کنید. این عملیات فقط یک بار مورد نیاز است (اولین اتصال).

مرحله 17: فایلهای منبع

برای تغییر یا شخصی سازی برنامه ، فایلهای منبع اختیاری در اینجا موجود است:

مهارت های برنامه نویسی اندروید مورد نیاز است. فایل های.zip شامل فایل های منبع مانند: فعالیت جاوا ، قابل ترسیم ، مانیفست اندروید ، طرح ، منو - فایل های خام (برخی از نمونه های ضبط شده ECG) است. شما می توانید پروژه شخصی خود را با گنجاندن و شخصی سازی چنین فایل هایی ایجاد کنید.

مرحله 18: با ECG SMARTAPP شروع کنید - مرحله 1

- مطمئن شوید که باتری (حداکثر منبع ولتاژ: 9V) متصل به دستگاه شارژ شده است

- قبل از قرار دادن الکترودها پوست را تمیز کنید. لایه خشک پوست مرده ، معمولاً در سطح بدن ما وجود دارد و فاصله هوایی احتمالی بین پوست و الکترودها ، انتقال سیگنال ECG به الکترودها را تسهیل نمی کند. بنابراین یک حالت مرطوب بین الکترود و پوست مورد نیاز است. قبل از قرار دادن پدهای ژل الکترود (یکبار مصرف) ، پوست باید تمیز شود (پارچه بافتی آغشته به الکل یا حداقل آب).

- الکترودها را مطابق جدول زیر قرار دهید. در صورت وجود الکترود یکبار مصرف ، باید از ژل رسانای الکترود (در دسترس تجاری) بین پوست و الکترود فلزی یا حداقل یک تکه پارچه آغشته به آب لوله کشی یا محلول شور استفاده شود.

این دستگاه اجازه می دهد تا با استفاده از تنها 2 الکترود نوار قلب (LI ، LII یا LIII) را ثبت کند. الکترود مرجع (سیاه) اختیاری است و می توان آن را با استفاده از سوئیچ یا برداشتن بلوز J1 حذف کرد (به دفترچه راهنما مراجعه کنید). با این حال ، از الکترود مرجع باید برای کیفیت سیگنال بهتر (نویز کمتر) استفاده شود.

مرحله 19: با ECG SMARTAPP شروع کنید - مرحله 2

- دستگاه ECG را با استفاده از سوئیچ روشن کنید (چراغ قرمز روشن می شود)

- برنامه را در تلفن هوشمند اجرا کنید

-دکمه "ON" را برای اتصال تلفن هوشمند به دستگاه ECG فشار دهید (برنامه از شما اجازه می گیرد تا بلوتوث را روشن کنید: "Yes" را فشار دهید) و منتظر کشف بلوتوث HC-06 (یا HC-05) باشید. ماژول دستگاه نوار قلب در صورت اولین اتصال بلوتوث با ماژول ، ممکن است کد یا گذرواژه جفت شدن درخواست شود: "1234" را وارد کنید. اگر برنامه ماژول بلوتوث را پیدا نکرد ، سعی کنید با استفاده از Bluetooth Bluetooth smartphone (کد جفت شدن "1234") تلفن هوشمند را با ماژول بلوتوث HC-06 (یا HC-05) جفت کنید. این عملیات فقط یک بار مورد نیاز است (اولین اتصال)

- هنگامی که اتصال برقرار شد ، سیگنال ECG روی صفحه ظاهر می شود. در مورد LI (سرب پیش فرض LI است ، برای تغییر سربرگ لطفاً به پاراگراف "Setting" بروید) ضربان قلب (HR) در زمان واقعی برآورد می شود. سیگنال هر 3 ثانیه به روز می شود

- برای اعمال فیلتر دیجیتالی ، دکمه "Filter" را فشار داده و فیلتری را از لیست انتخاب کنید. به طور پیش فرض ، یک فیلتر کم گذر @ 40 هرتز و یک فیلتر ناچ (با توجه به تنظیمات ذخیره شده در تنظیمات) اعمال می شود.

مرحله 20: تنظیمات

- دکمه "تنظیم" را فشار دهید. برای باز کردن صفحه تنظیمات/تنظیمات برگزیده

- "User Manual (help.pdf)" را فشار دهید تا فایل راهنمای کاربر باز شود

- انتخاب نوار قلب (LI به طور پیش فرض)

- فرکانس فیلتر ناچ را انتخاب کنید (با توجه به فرکانس تداخل: 50 یا 60 هرتز)

- گزینه ذخیره فایل را برای ذخیره سیگنال ECG فیلتر شده یا بدون فیلتر بر روی فایل انتخاب کنید

- دکمه "ذخیره تنظیمات" را برای ذخیره تنظیمات برگزیده فشار دهید

در صورت اصلاح سخت افزار یا شخصی سازی دستگاه ECG ، مقدار افزایش می تواند تغییر کند.

مرحله 21: ثبت سیگنال ECG

- نام فایل را وارد کنید (اگر کاربر سیگنال های ECG بیشتری را در همان جلسه بدون تغییر نام فایل ثبت کند ، یک فهرست مترقی در انتهای نام فایل اضافه می شود تا از رونویسی ضبط قبلی جلوگیری شود)

- "Rec" را فشار دهید برای شروع ضبط سیگنال نوار قلب

- دکمه "Stop" را برای توقف ضبط فشار دهید

- هر سیگنال ECG در یک فایل txt در پوشه "ECG_Files" که در ریشه اصلی حافظه تلفن هوشمند قرار دارد ذخیره می شود. سیگنال ECG را می توان با توجه به ترجیحات ذخیره شده در تنظیمات فیلتر شده یا بدون فیلتر ذخیره کرد

- دکمه "Restart" را فشار دهید تا دوباره سیگنال ECG را که در زمان اجرا بدست می آید تجسم کنید

- برای ثبت سیگنال نوار قلب ، نکات قبلی را تکرار کنید

یک فایل ECG شامل مجموعه ای از نمونه ها (فرکانس نمونه برداری: 600 هرتز) از دامنه سیگنال ECG در mV است.

مرحله 22: باز کردن و تجزیه و تحلیل فایل ECG

- دکمه "باز" را فشار دهید: لیستی از فایل های ذخیره شده در پوشه "ECG_Files" ظاهر می شود

- فایل ECG را برای تجسم انتخاب کنید

قسمت اول فایل ECG (10 ثانیه) بدون شبکه نمایش داده می شود.

کاربر می تواند به صورت دستی روی صفحه حرکت کند تا هر فاصله زمانی سیگنال ECG را تجسم کند.

برای بزرگنمایی یا کوچک نمایی ، کاربر می تواند نمادهای ذره بین (گوشه سمت راست در پایین نمودار) را فشار داده یا از بزرگنمایی کوچک در صفحه نمایش تلفن هوشمند استفاده کند.

محور زمان ، محور ولتاژ و شبکه استاندارد ECG به طور خودکار زمانی ظاهر می شوند که فاصله زمانی کمتر از 5 ثانیه (با بزرگنمایی روی تصویر) تجسم شود. مقادیر محور ولتاژ (محور y) بر حسب mV و مقادیر محور زمان (محور x) بر حسب ثانیه است.

برای اعمال فیلتر دیجیتال ، دکمه "Filter" را فشار داده و فیلتری را از لیست انتخاب کنید. به طور پیش فرض یک فیلتر کم گذر @ 40 هرتز ، یک فیلتر برای حذف خط سرگردان و یک فیلتر ناچ (با توجه به تنظیمات ذخیره شده در تنظیمات) اعمال می شود. عنوان نمودار نشان می دهد:

- نام فایل

- محدوده فرکانسی نوار قلب با توجه به فیلترهای اعمال شده

- اگر فیلتر اصلی سرگردان استفاده شود ، برچسب "سطح سرگردان حذف شد"

- برچسب "50 پوند" یا "60 پوند" مطابق فیلتر بریدگی اعمال شده

کاربر می تواند با استفاده از دکمه های "دریافت Pt1" و "دریافت Pt2" بین دو نقطه نمودار اندازه گیری (فاصله زمانی یا دامنه) را بین دو نقطه از نمودار انجام دهد. برای انتخاب اولین نقطه (Pt1) ، کاربر می تواند "Get Pt1" را فشار داده و با کلیک مستقیم بر روی نمودار ، یک نقطه از سیگنال ECG را به صورت دستی انتخاب کند: یک نقطه قرمز روی سیگنال آبی ECG ظاهر می شود. اگر کاربر منحنی ECG را از دست بدهد ، هیچ نقطه ای انتخاب نمی شود و رشته "no point selected" ظاهر می شود: کاربر باید انتخاب را تکرار کند. برای انتخاب نقطه دوم (Pt2) نیز به همین روش نیاز است. به این ترتیب ، تفاوت (Pt2 - Pt1) مقادیر زمانی در ms (dX) و مقادیر دامنه در mV (dY) نمایش داده می شود. دکمه "پاک کردن" نقاط انتخاب شده را پاک می کند.

کاربر می تواند با استفاده از دکمه "+" (برای بزرگنمایی) و دکمه "-" (برای کاهش) ، افزایش سیگنال ECG را تنظیم کند. حداکثر سود: 5.0 و حداقل سود: 0.5

مرحله 23: منوی فیلترها

- بدون فیلتر دیجیتالی: همه فیلترهای دیجیتال اعمال شده را حذف کنید

- حذف خط سرگردان سرگردان: برای حذف سرگردانی خط پایه ، یک پردازش خاص را اعمال کنید. در صورت سیگنال بسیار پر سر و صدا ، ممکن است پردازش شکست بخورد

- گذر بالا 'x' هرتز: فیلتر IIR بالا گذر را با توجه به فرکانس قطع مشخص شده 'x' اعمال کنید

- کم گذر ‘x’ هرتز: فیلتر کم گذر IIR را مطابق فرکانس قطع مشخص شده ‘x’ اعمال کنید

- حذف 50 هرتز روشن (شکاف+LowPass 25 هرتز): از یک فیلتر FIR بسیار پایدار استفاده کنید که هم دارای درجه یک در 50 هرتز و هم یک Low Pass در حدود 25 هرتز باشد.

- حذف 60 هرتز روشن (شکاف+LowPass 25 هرتز): از یک فیلتر FIR بسیار پایدار استفاده کنید که هم در 60 هرتز یک درجه باشد و هم در حدود 25 هرتز Low Pass باشد

- حذف 50 هرتز روشن: فیلتر برگشتی را در 50 هرتز اعمال کنید

- حذف 60 هرتز روشن: فیلتر برگشتی را در 60 هرتز اعمال کنید

- حذف 50/60 هرتز خاموش: فیلتر بریدگی اعمال شده را بردارید

مرحله 24: مشخصات سخت افزار

-حداکثر دامنه سیگنال ورودی (پیک تا پیک): 3.6 میلی ولت (حداکثر دامنه سیگنال ورودی بستگی به افزایش سخت افزار دارد)

- منبع ولتاژ: فقط از باتری ها استفاده کنید (قابل شارژ و غیر قابل شارژ)

- منبع تغذیه حداقل: 6 ولت (به عنوان مثال 4 باتری 1.5 x 4 ولت)

- حداکثر منبع تغذیه: 9 ولت (به عنوان مثال 6 x 1.5V یا 1 x 9V باتری)

- فرکانس نمونه برداری: 600 هرتز

- پهنای باند فرکانس @ - 3dB (سخت افزار): 0.1 هرتز - 40 هرتز (محدوده باند بالای فیلتر پایین گذر را می توان با تغییر اجزای فیلتر RC تا 0.1 هرتز - 150 هرتز افزایش داد (به دفترچه مونتاژ مراجعه کنید)

- CMRR: حداقل 1209 دسی بل

- تقویت (افزایش سخت افزار): 1005 (می توان آن را با تعویض مقاومت افزایش داد (به دفترچه راهنمای مونتاژ مراجعه کنید) - وضوح تصویر: 5V / (1024 x Hardware_Gain)

- بایاس جریان حداکثر 10 nA - تعداد کانال های ECG: 1

- ECG منجر می شود: اندام منجر به LI ، LII و LIII می شود

- اتصال تلفن هوشمند: از طریق بلوتوث

- جریان عرضه نظری: <50 میلی آمپر (بر اساس اطلاعات برگه اطلاعات اجزای مختلف)

- اندازه گیری جریان منبع تغذیه: <60 میلی آمپر (با منبع تغذیه ولتاژ 9 ولت و آردوینو نانو)

- تعداد الکترودها: 2 یا 3 عدد

این دستگاه اجازه می دهد تا با استفاده از تنها 2 الکترود نوار قلب (LI ، LII یا LIII) را ثبت کند. الکترود مرجع (مشکی) اختیاری است و با برداشتن بلوز J1 (یا سوئیچ S2 ، به فایل دفترچه مونتاژ مراجعه کنید) می توان آن را حذف کرد. با این حال ، از الکترود مرجع باید برای کیفیت سیگنال بهتر (نویز کمتر) استفاده شود.

مرحله 25: مشخصات نرم افزار

- تجسم نوار قلب در حین ضبط (پنجره زمان: 3 ثانیه)

- برآورد ضربان قلب (فقط برای LI)

- فرکانس نمونه برداری: 600 هرتز

- ضبط و ذخیره سیگنال ECG در یک فایل txt (سیگنال های فیلتر شده یا بدون فیلتر را می توان با توجه به تنظیمات در فایل txt ذخیره کرد) در حافظه داخلی تلفن هوشمند (پوشه: "ECG_Files" در ریشه اصلی قرار داده شده است)

- داده ها (نمونه ها) به عنوان مقادیر در mV در 600 هرتز ذخیره می شوند (مقدار 16 رقم)

- تصویرسازی ذخیره شده با گزینه بزرگنمایی ، شبکه ، تنظیم افزایش (از "x 0.5" تا "x 5") و انتخاب دو نقطه (برای اندازه گیری فاصله زمانی و تفاوت دامنه)

- صفحه نمایش گوشی های هوشمند: طرح برنامه برای اندازه های مختلف صفحه نمایش تنظیم می شود. با این حال ، برای تجسم بهتر ، حداقل صفحه نمایش 3.7 اینچی با وضوح 480 800 800 پیکسل توصیه می شود

فیلتر دیجیتال:

- فیلترینگ با گذر بالا 0.1 ، 0.15 ، 0.25 ، 0.5 ، 1 هرتز

- فیلترینگ کم گذر @ 25 ، 35 ، 40 هرتز (@ 100 و 150 هرتز در نسخه ECG SmartApp برای پهنای باند 150 هرتز موجود است)

- فیلتر ناچ برای حذف تداخل خطوط برق 50 یا 60 هرتز

- حذف سرگردان سرچشمه پایه

مرحله 26: وارد شوید

www.ecgsmartapp.altervista.org/index.html