Monitor de frequência cardíaca (vestível e sem fio usando ECG)

Ferramentas e máquinas necessárias

Ferro de soldar (genérico)

Sobre este projeto

1. Componentes

2. Esquemas

3. Programa

  #include  
 #ifdef __AVR__ 
 #include  
 #endif 
 #include  
 #include  
 #include  
 #include  
 int rf_cen =9; // pino de habilitação do chip nRF24 
 int rf_cs =8; // pino CS nRF24 
 RF24 rf (rf_cen, rf_cs); 
 // endereço do pipe - codificado no lado uECG 
 uint8_t pipe_rx [8] ={0x0E, 0xE6, 0x0D, 0xA7, 0 , 0, 0, 0}; 
 // Qual pino do Arduino está conectado ao NeoPixels? 
 # definir PIN 5 
 // Quantos NeoPixels estão conectados ao Arduino? 
 # define NUMPIXELS 16 
 Adafruit_NeoPixel pixels =Adafruit_NeoPixel (NUMPIXELS, PIN, NEO_GRB + NEO_KHZ800); 
 uint8_t swapbits (uint8_t a) {// endereço de pipe uECG usa ordem de bits trocados 
 // inverter a ordem dos bits em um único byte 
 uint8_t v =0; 
 if (a &0x80) v | =0x01; 
 if (a &0x40) v | =0x02; 
 if (a &0x20) v | =0x04; 
 if (a &0x10) v | =0x08; 
 if (a &0x08) v | =0x10; 
 if (a &0x04) v | =0x20; 
 if (a &0x02) v | =0x40; 
 if (a &0x01) v | =0x80; 
 return v; 
} 
 void setup () {
 pixels.begin (); // Isso inicializa a biblioteca NeoPixel. 
 for (int i =0; i pixels.setPixelColor(i, pixels.Color (1,1,1)); 
} 
 pixels.show (); 
 // nRF24 requer SPI relativamente lento, provavelmente também funcionaria a 2 MHz 
 SPI.begin (); 
 SPI.setBitOrder (MSBFIRST ); 
 SPI.beginTransaction (SPISettings (1000000, MSBFIRST, SPI_MODE0)); 
 for (int x =0; x <8; x ++) // nRF24 e uECG têm ordem de bits diferente para endereço de pipe 
 pipe_rx [x] =swapbits (pipe_rx [x]); 
 // configurar parâmetros de rádio 
 rf.begin (); 
 rf.setDataRate (RF24_1MBPS); 
 rf.setAddressWidth (4); 
 rf.setChannel (22); 
 rf.setRetries (0, 0); 
 rf.setAutoAck (0); 
 rf.disableDynamicPayloads ( ); 
 rf.setPayloadSize (32); 
 rf.openReadingPipe (0, pipe_rx); 
 rf.setCRCLength (RF24_CRC_DISABLED); 
 rf.disableCRC (); 
 rf.startListening (); // escuta os dados do uECG 
 // Observe que o uECG deve ser alternado para o modo de dados brutos (pressionando longamente o botão) 
 // para enviar pacotes compatíveis, por padrão ele envia dados no modo BLE 
 // que não pode ser recebido por nRF24 
} 
 long last_pix_upd =0; 
 byte in_pack [32]; 
 int rf_bpm =0; 
 int bpm_hist [5]; // uma vez que desabilitamos o CRC, precisamos filtrar os dados de entrada 
 void loop () 
 {
 if (rf.available ()) 
 {
 rf.read ( in_pack, 32); 
 int bb =in_pack [5]; // BPM está localizado no 5º byte do pacote 
 // estrutura detalhada do pacote está nos documentos uECG 
 // uma vez que não temos CRC por razões de compatibilidade, precisamos filtrar 
 // dados de entrada, o canal de rádio pode ser barulhento. Comparamos os últimos 5 
 // valores de BPM recebidos e usamos um apenas se todos os 5 forem iguais. 
 // Como o uECG envia cerca de 100 pacotes por segundo, não causará 
 // qualquer atraso perceptível na exibição de dados 
 para (int n =0; n <5-1; n ++) // deslocar matriz de histórico de bpm em 1 
 bpm_hist [n] =bpm_hist [n + 1]; 
 bpm_hist [4] =bb; // adicionar novo valor bpm 
 para (int n =0; n <5; n ++) // verificar se todos são iguais 
 if (bpm_hist [n]! =bb) bb =-1; 
 if (bb> 0) // se sim - armazena-o como novo BPM recebido 
 rf_bpm =bb; 
} 
 ms longo =millis (); 
 if ( ms - last_pix_upd> 10) // não atualiza pixels com muita frequência 
 {
 int r, g, b; 
 last_pix_upd =ms; 
 int bpm =rf_bpm; 
 int max_bright =160; // valor do brilho máximo, máximo 255. Mas você nem sempre quer no máximo :) 
 float dd =25; // mudança no BPM entre os tons de cor (azul-> verde-> amarelo-> rosa-> vermelho) 
 float t1 =90, t2, t3, t4; // t1 - BPM "base", menor que t1 seria azul 
 t2 =t1 + dd; 
 t3 =t2 + dd; 
 t4 =t3 + dd; 
 / / código para mudar a cor dependendo em qual intervalo t1 ... t4 estamos agora 
 if (bpm  else if (bpm  else if (bpm  else if (bpm  else {r =max_bright; g =0; b =0; } 
 int on_pixels =(bpm-80) / 8; // uma vez que se destina a funcionar, não estou 
 // mostrando nada menos do que 80 BPM, desta forma é mais sensível em 
 // área de alta carga 
 para (int i =0; i  {
 // os pixels são definidos do último para o primeiro sem nenhum motivo específico, 
 // funcionaria tão bem se definidos do primeiro para o último 
 if (i  else pixels.setPixelColor (NUMPIXELS-i-1, pixels.Color (0, 0,0)); // desligar todos os outros LEDs 
} 
 pixels.show (); 
} 
}  

4. Conjunto da pulseira

5. Teste

Código

• bpm_watch.ino

bpm_watch.ino Arduino

 #include  #ifdef __AVR__ #include  # endif # include  #include  #include  #include  int rf_cen =9; // chip nRF24 habilita pinint rf_cs =8; // nRF24 CS pinRF24 rf (rf_cen, rf_cs); // endereço do pipe - codificado em uECG sideuint8_t pipe_rx [8] ={0x0E, 0xE6, 0x0D, 0xA7, 0, 0, 0, 0}; // Qual pino no Arduino está conectado ao NeoPixels? #Define PIN 5 // Quantos NeoPixels estão anexados ao Arduino? #Define NUMPIXELS 16Adafruit_NeoPixel pixels =Adafruit_NeoPixel (NUMPIXELS, PIN, NEO_GRB + NEObitsGHZ800); o endereço usa a ordem dos bits trocados // inverte a ordem dos bits em um único byte uint8_t v =0; if (a &0x80) v | =0x01; if (a &0x40) v | =0x02; if (a &0x20) v | =0x04; if (a &0x10) v | =0x08; if (a &0x08) v | =0x10; if (a &0x04) v | =0x20; if (a &0x02) v | =0x40; if (a &0x01) v | =0x80; return v;} void setup () {pixels.begin (); // Isso inicializa a biblioteca NeoPixel. para (int i =0; i  0) // se sim - armazene-o como novo BPM recebido rf_bpm =bb; } ms longo =milis (); if (ms - last_pix_upd> 10) // não atualiza pixels com muita freqüência {int r, g, b; last_pix_upd =ms; int bpm =rf_bpm; int max_bright =160; // valor do brilho máximo, máximo 255. Mas você nem sempre quer no máximo :) float dd =25; // mudança no BPM entre os tons de cor (azul-> verde-> amarelo-> rosa-> vermelho) float t1 =90, t2, t3, t4; // t1 - BPM "base", menor que t1 seria azul t2 =t1 + dd; t3 =t2 + dd; t4 =t3 + dd; // código para mudar a cor dependendo em qual intervalo t1 ... t4 estamos agora if (bpm  

Esquemas