Датчик сердцебиения для Ардуино [Визуализируем сердце]

Идея отобразить свое сердцебиение за время сна возникла ранее чем замерять температуру.
Это очень интересно, с первоначальной точки зрения. Просто интересно посмотреть на ритм сердца в период сна за 4 часа, 8 часов, 12 часов, в различных состояниях (к примеру, не трезвым), после различной информации на ночь. Новостей, фильмов, музыки. Согласитесь? Не исследование, а интересная забава.

На рисунке выше изображен датчик сердцебиения для Ардуино стоимостью $4.3 доллара, при условии что оригинал стоит ровно $24. Но перед тем как его купить прошло несколько этапов.
Фотографировать не на что, так что будет много текста для чтения.


Не особо вникая в код датчика сердцебиения для ардуины, подключив все как описано в коде, в терминал на скорости 115200 бод влетает масса значений датчика с различными приставками S - аналоговые значения, B - частотой ударов в минуту на основе усреднения 10 значений и Q временем между ударами. Это описано в листинге прошивки для ардуино.

Для человеческого восприятия данных датчика на С# накидал программу которая считывает все что приходит в COM порт и парсит на необходимые составляющие.
Далее скрины по которым все становится понятно.

Подключение и отображение всех данных в список. И одновременно с этим на соседней вкладке происходит визуализация сигнала. Происходит типичное построение точек, без масштабирования в реальном времени. И отлавливание данных с префиксом B - частота пульса.

Окно для графика размером 630 на 300 пикселей, а данные с датчика в диапазоне от 0 до 1200. В первом тесте немного промахнулся с формулой деления и переворачивания сердцебиения.

Немного поправив код программы для датчика сердцебиения, получилось даже привлекательно. Но опять же без масштабирования. Каждое новое число с датчика выводится со смещением в 2 пикселя. За небольшую символическую плату все можно поправить и дополнить

И переходя к итогам, вспомните про QRS комплекс для сердцебиения на предыдущей странице. Метод с пьезодатчиком не даст возможности делать выводы про состояние сердца в целом. А в данном случае, применяя аппроксимацию (усреднение), сглаживание, и возможно вейвлет преобразование сигнала исходя из этих данных можно получить очень много информации о здоровье человека. И сразу в голове возникла идея собрать систему которая будет записывать данные сразу на флешку с звуковой индикацией сигнала (а это возможно можно применить и в военном деле и в местной медицине) Одумавшись - конечно нельзя, потому что это не сертифицированный датчик из Китая.

Но это опять же абстрактно, так как в коде программы для ардуино необходимо серьезно проработать трешолдинг данных сигнала, или же попросту записывать все что можно на флешку.

Единым минусом (не знаю, минус ли это) является то что довольно проблематично попасть датчиком на палец так что бы он начал сразу выдавать корректные данные, а если попасть то датчик должен крепко быть закреплен иначе сбивается. Не буду утверждать - возможно эта проблема решается клипсой на ухо (палец). А моем случае я использовал липучку.

Иногда выпадали вполне неадекватные данные после смещения датчика по пальцу. Впрочем, похоже это моё сердцебиение когда я впервые в жизни увидел свою любимую.

Мои ожидания датчик оправдал. Дополнив программу для PC и код программы для ардуины некоторыми алгоритмами можно получать самые разные интересные данные о которых я говорил в самом начале. К примеру сердцебиение во время сна в разных состояниях, а возможно эта статья поможет людям с более благородными целями.


Другие статьи по разделу:

 ЖКИ дисплей WH0802 подключение к Ардуино [Много проводов]

 Управление шаговым биполярным двигателем A4988ET [Рабочий код ino]