כיצד למדוד את הדופק באמצעות פעימות לב?

דופק או דופק הם הפרמטר החשוב ביותר שנמדד בתחום הרפואה. ישנן שתי דרכים בהן ניתן למדוד את הדופק. האחת היא לבדוק ידנית את פרק כף היד באמצעות סטטוסקופ ולנחש את קצב הלב, השיטה השנייה היא להשתמש בחיישן דופק. חיישן דופק מקבל כמה קריאות של הדופק ושולח אות חשמלי למיקרו-בקר, ואז מחשבים את הקריאות הללו ומוצג הדופק המדויק.



מדידת דופק

כיצד חיישן דופק מודד את הדופק?

כשאנחנו יודעים מה אנחנו הולכים לעשות, אז נתחיל לעבוד על הפרויקט הזה.



שלב 1: איסוף הרכיבים

הכנת רשימת רכיבים ולימוד העבודה של אותם רכיבים היא הגישה הטובה ביותר לפני שמתחילים בפרויקט כלשהו. להלן המרכיבים שישמשו בפרויקט שלנו:



  • ארדואינו UNO
  • חיישן דופק
  • חוטי מגשר
  • טייפ שחור

שלב 2: הכרת הרכיבים המשמשים

כשיש לנו את רשימת המכשירים בה אנו הולכים להשתמש. עכשיו בואו נראה כיצד עובדים רכיבים אלה.



Arduino Uno הוא לוח מיקרו-בקר המשמש לבקרת מעגלים שונים. הוא משתמש בקוד C שנותן לו את ההוראות לביצוע משימה. תחליפים אחרים של לוח מיקרו-בקר זה הקיים בשוק הם Arduino Nano, Node MCU, ESP32 וכו '.

SEN-11574 הוא חיישן דופק מסוג Plug and Play המשולב בארדואינו. יש לו שני צדדים. בצד אחד, מונח נורית הפולטת אור. יש להניח את הוביל הזה ישירות על גבי הווריד. כידוע שנפח הדם בווריד גדול יותר כאשר הלב שואב, ולכן כאשר יש יותר דם בווריד, יותר אור יוחזר לחיישן. שינוי זה באור שמקבל החיישן מנותח לאורך זמן וקצב הלב נמדד. בצד השני של החיישן קיים מעגל האחראי על הגברה והסרת רעש של האות שהתקבל.

שלב 3: הרכבת הרכיבים

  1. כידוע שהעור של גוף אנושי, הוא לפעמים לח או שמן. זה יכול לגרום לקצר החשמלי של החיישן שנותן מדידות כוזבות. עדיף למרוח שכבה של מדבקת ויניל על צד הלד של החיישן כדי למנוע ממנה לחות על העור.
  2. לאחר שתעשה זאת, קח פיסת סרט וקטורי שחור והדבק אותה בצד השני של החיישן. זה ימנע מאור מהסביבה להפריע את אור החיישנים.
  3. כעת חבר את ה- Vcc וסיכה הקרקעית של החיישן לארדואינו ואת הסיכה האנלוגית של החיישן ל- A0 של ארדואינו.

כל המכשירים מוגדרים כעת ומוכנים לשימוש. נשים את החיישן ישירות על הווריד, על האצבע או על האוזן כדי למדוד את קצב הלב.



שלב 4: תחילת העבודה עם Arduino

אם לא עבדת בעבר על Arduino IDE, אל תדאג כי ההליך לצרוב קוד על לוח המיקרו-בקר באמצעות Arduino IDE מופיע להלן.

  1. לאחר חיבור לוח ה- Arduino למחשב האישי שלך, עבור אל לוח הבקרה> חומרה וצליל> התקנים ומדפסות כדי לבדוק את שם היציאה שאליה מחובר Arduino. זה שונה במחשבים שונים.

    מציאת נמל

  2. פתח את ה- Arduino IDE והגדר את הלוח כ- ארדואינו / Genuino UNO.

    לוח הגדרה

  3. כעת הגדר את היציאה שצפית בעבר בלוח הבקרה.

    הגדרת נמל

  4. הורד את הקוד המופיע למטה ופתח אותו. צור את הקוד בלוח המיקרו-בקר שלך על ידי לחיצה על העלה לַחְצָן.

    העלה

נְקִישָׁה כאן להורדת הקוד.

שלב 5: קוד

הקוד למדידת הדופק הוא מעט ארוך ומסובך. חלק מהקוד מוסבר להלן.

1. בהתחלה מוגדרים כל הפינים שישמשו. כל המשתנים שישמשו בפונקציות שונות ובשגרת שירות הפסיקה (ISR).

2. הגדרת בטל () היא פונקציה בה מוגדרים סיכות המשמשות כ- INPUT או OUTPUT. קצב שידור מוגדר גם בפונקציה זו. קצב שידור הוא המהירות שבה המיקרו-בקר מתקשר עם רכיבים אחרים. פונקציה זו נקראת גם ISR.

3. לולאה בטלה () היא פונקציה הפועלת ברציפות במחזור. כאן נמצא הדופק והוא מחליט מתי לדהות את הוביל כאשר נמצא דופק.

לולאה בטלה () {serialOutput (); אם (QS == נכון) {// נמצא דופק // BPM ו- IBI נקבעו // כימות עצמי 'QS' נכון כאשר ארדואינו מוצא דופק דופק = 255; // גורם לאפקט דהיית ה- LED להתרחש // הגדר את 'fadeRate' למשתנה ל -255 כדי לדעוך את ה- LED עם הדופק serialOutputWhenBeatHappens (); // קרה פעימה, פלט את זה לסידורי. QS = שקר; // אפס את דגל העצמי הכמות לפעם הבאה} ledFadeToBeat (); // גורם לדחיית אפקט ה- Fade LED להתרחש בעיכוב (20); // קח הפסקה }

ארבע. בטל serialOutput () היא פונקציה המחליטה כיצד להציג פלט בצג הטורי.

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