ห้องสมุด Arduino สำหรับการตรวจวัดอัตราการเต้นของหัวใจด้วยเครื่องวัดออกซิเจนในเลือด

หนึ่งในพารามิเตอร์ที่ได้รับการตรวจสอบในโครงการการจัดการการนอนหลับของฉัน

มันคือชีพจร เพื่อวัดมัน ฉันพัฒนาอุปกรณ์โดยอาศัยพฤติกรรมของฮีโมโกลบินและออกซีฮีโมโกลบินต่อความยาวคลื่นแสงที่แตกต่างกัน. โดยพื้นฐานแล้วเป็นเรื่องเกี่ยวกับการวัดปริมาณแสงบางประเภทที่สามารถผ่านหรือสะท้อนไปยังบริเวณที่มีการชลประทานที่ดีของร่างกายได้ ความถี่ที่เกิดวัฏจักรที่สมบูรณ์ของปรากฏการณ์นี้ทำให้สามารถวัดค่าได้ ชีพจร.

สารบัญ

ในขั้นตอนการออกแบบและการทดสอบของ อุปกรณ์วัดชีพจร ฉันพัฒนาโปรแกรมเล็กๆ ขึ้นมาเพื่อช่วยตรวจสอบความถูกต้องของแอสเซมบลี ก่อนอื่นฉันเขียนโค้ดด้านล่างซึ่งใช้ค่าที่วัดได้เป็นครั้งคราว (อย่างน้อยทุกครั้ง MAXIMUM_MEASUREMENT_TIME และอย่างมากที่สุดในแต่ละครั้ง MINIMUM_MEASUREMENT_TIME) เมื่อพวกเขาเปลี่ยนแปลงค่าต่ำสุดระหว่างอันหนึ่งกับอันก่อนหน้า (ค่าที่สอดคล้องกับ MINIMUM_SIZE) และ ตรวจสอบจากคอมพิวเตอร์ด้วยแอปพลิเคชัน Python เพื่อให้สามารถวิเคราะห์ได้ในภายหลัง

<br />
#define PIN_OXIMETRO 0 // Pin analógico 0<br />
#define MEDIDA_MINIMA 10 // Cambio menor monitorizado<br />
#define TIEMPO_MAXIMO_MEDIDA 200 // Cambio menor entre medidas (determina la resolución vertical)<br />
#define TIEMPO_MINIMO_MEDIDA 100 // Milisegundos entre medidas (determina la resolución horizontal)</p>
<p>int lectura_anterior_oximetro=0;<br />
int lectura_oximetro;<br />
unsigned long cronometro_minimo=0;<br />
unsigned long cronometro_maximo=0;</p><div class='code-block code-block-3' style='margin: 8px 0; clear: both;'>
<!--<div id="atContainer-0a74c00538b6422edd8125aff29ce57b"></div>--></div>
<div class='code-block code-block-1' style='margin: 8px 0; clear: both;'>
<!--<div id="container-47c28108315e3e5ea6399dcc79ceeefc"></div>--></div>

<p>void setup()<br />
{<br />
  Serial.begin(9600);<br />
  //pinMode(PIN_OXIMETRO,INPUT); // Ya es entrada por defecto<br />
}</p><!-- Ezoic - wp_under_second_paragraph - under_second_paragraph --><div id="ezoic-pub-ad-placeholder-710" data-inserter-version="2"></div><!-- End Ezoic - wp_under_second_paragraph - under_second_paragraph --><!-- Ezoic - wp_under_second_paragraph - under_second_paragraph --><div id="ezoic-pub-ad-placeholder-113" data-inserter-version="2"></div><!-- End Ezoic - wp_under_second_paragraph - under_second_paragraph -->
<p>void loop()<br />
{<br />
  if(millis()>cronometro_minimo)<br />
  {<br />
    lectura_oximetro=analogRead(PIN_OXIMETRO);<br />
    if(abs(lectura_oximetro-lectura_anterior_oximetro)>MEDIDA_MINIMA||millis()>cronometro_maximo)<br />
    {<br />
      cronometro_minimo=millis()+TIEMPO_MINIMO_MEDIDA;<br />
      cronometro_maximo=millis()+TIEMPO_MAXIMO_MEDIDA;<br />
      lectura_anterior_oximetro=lectura_oximetro;<br />
      Serial.println(String(millis(),DEC)+”,”+String(lectura_oximetro,DEC));<br />
    }<br />
  }<br />
}

#define PIN_OXIMETRO 0 // Pin analógico 0

#define MEDIDA_MINIMA 10 // Cambio menor monitorizado

#define TIEMPO_MAXIMO_MEDIDA 200 // Cambio menor entre medidas (determina la resolución vertical)

#define TIEMPO_MINIMO_MEDIDA 100 // Milisegundos entre medidas (determina la resolución horizontal)

int lectura_anterior_oximetro=0;

int lectura_oximetro;

unsigned long cronometro_minimo=0;

unsigned long cronometro_maximo=0;

void setup()

{

Serial.begin(9600);

//pinMode(PIN_OXIMETRO,INPUT); // Ya es entrada por defecto

}

void loop()

{

if(millis()>cronometro_minimo)

{

lectura_oximetro=analogRead(PIN_OXIMETRO);

if(abs(lectura_oximetro–lectura_anterior_oximetro)>MEDIDA_MINIMA||millis()>cronometro_maximo)

{

cronometro_minimo=millis()+TIEMPO_MINIMO_MEDIDA;

cronometro_maximo=millis()+TIEMPO_MAXIMO_MEDIDA;

lectura_anterior_oximetro=lectura_oximetro;

Serial.println(String(millis(),DEC)+“,”+String(lectura_oximetro,DEC));

}

เมื่อปรับค่าแล้ว (เริ่มจากการวัดที่มีความหนาแน่นมาก) ฉันได้รวบรวมค่าต่างๆ จาก เครื่องวัดความอิ่มตัวของออกซิเจน เมื่อเวลาผ่านไป ผมสามารถสร้างกราฟโดยใช้สเปรดชีต Lotus Symphony Spreadsheets de LibreOffice, เฉพาะเจาะจง.

ด้วยข้อมูลที่รวบรวมดังที่แสดงในภาพด้านบน การดำเนินการต่อไปคือการพิจารณาว่าความหนาแน่นของค่าช่วยให้เราคำนวณด้วยวิธีที่เชื่อถือได้ แต่ "ประหยัด" (ไม่สุ่มตัวอย่างมากกว่าข้อมูลที่จำเป็น) ค่าของ ชีพจร; ดังที่เห็นในกราฟด้านล่าง มาตรการที่ใช้ดูเหมือนจะให้ผลลัพธ์ที่สมเหตุสมผลที่คาดหวัง

การวัดการมีอยู่ของออกซีเฮโมโกลบินเมื่อเวลาผ่านไปด้วยเครื่องวัดออกซิเจนในเลือด

ต่อไปด้วยข้อมูลจากการเก็บตัวอย่างข้อมูล จำเป็นต้องพัฒนาอัลกอริธึมที่จะวัดอัตราชีพจร โดยยึดตามกราฟว่า เพื่อความง่าย จะถือว่ากราฟแสดงเค้าโครงที่คล้ายกับ คิวอาร์เอส คอมเพล็กซ์ดูเหมือนว่าสิ่งที่ง่ายที่สุดคือการวัดเวลาระหว่างส่วนที่โดดเด่นที่สุดด้วยค่าที่สูงกว่า (ซึ่งสอดคล้องกับโซน qRs ของการสลับขั้วของโพรง) ละทิ้งโซนที่ประจบประแจงและ "ดังกว่า" ซึ่งจึงยากกว่า เพื่อวัด โซลูชันที่นำมาใช้ซึ่งสอดคล้องกับโค้ดทดสอบด้านล่างนั้นทำงานตามขั้นตอนต่อไปนี้:

ตรวจจับพื้นที่ที่ถูกวัดในแต่ละกรณีเพื่อสนใจเฉพาะค่าสูงสุดเท่านั้น คิวอาร์เอส และโยนหุบเขาทิ้งไป ในการทำเช่นนี้ สามารถวัดค่าที่สูงกว่าค่าคงที่ที่แน่นอนได้ แต่มีความเสี่ยงที่บุคคลและ/หรือสถานการณ์สามารถเพิ่มหรือลดค่าได้ แม้ว่าจะตามสัดส่วนก็ตาม เพื่อหลีกเลี่ยงปัญหานี้ ค่าในพื้นที่จะถือว่ามากกว่าค่าที่เกินค่าเฉลี่ยด้วยค่าสัมประสิทธิ์ที่แน่นอน ด้วยวิธีนี้ การวัดจะถูกปรับเทียบด้วยตนเองอย่างละเอียดอ่อน และสามารถปรับเพิ่มเติมได้อีกโดยการปรับค่าสัมประสิทธิ์อย่างละเอียด ซึ่งในกรณีของฉัน ฉันได้ทำการทดลองในระหว่างการทดสอบ

เลือกค่าของโซนจากมากไปน้อยสำหรับการวัด (Rs) ของจุดสูงสุด คิวอาร์เอสให้ใกล้กับจุดสูงสุดของเส้นโค้งมากที่สุด หากต้องการทราบว่าโซนจากน้อยไปหามากถูกยกเลิกก็เพียงพอแล้วที่จะตรวจสอบว่าค่าใหม่น้อยกว่าค่าก่อนหน้าและตรวจสอบว่ายังไม่พบค่าที่ค้นหาเนื่องจากโดยทั่วไปมีหลายค่าในจากมากไปน้อย โซนของ คิวอาร์เอส ขึ้นอยู่กับความหนาแน่นของการสุ่มตัวอย่าง ในการจับเวลาพัลส์ ค่าของช่วงเวลาที่พบจุดนั้นจะถูกจัดเก็บไว้ (หน่วยมิลลิวินาทีที่ส่งคืน มิลลิวินาที ()) และเปรียบเทียบกับอันถัดไป

เพื่อให้แน่ใจว่าค่าที่วัดได้ใหญ่ที่สุดในโซนจากมากไปหาน้อยของเส้นโค้งสูงสุด จึงมีการใช้ตัวแปร บูลีน (วัด_ชีพจร ในตัวอย่างนี้และ active_pulse_การวัด ในห้องสมุด) ซึ่งจะเปิดใช้งานเมื่อเข้าสู่โซนขึ้นของเส้นโค้งหลักและปิดใช้งานเมื่อพบค่าแรกจากมากไปน้อยซึ่งเป็นค่ากำหนดเวลา

ตามปกติแล้วจะแสดงระยะเวลาของพัลส์เป็นจำนวนครั้งต่อนาที (ppm) ค่าของเวลาระหว่างพัลส์ที่ได้รับจะถูกแก้ไขโดยการคำนวณโดยการหารเวลารวมของการแสดง (หนึ่งนาที 60000 มิลลิวินาที) ด้วยช่วงเวลาที่ได้รับ ลบมิลลิวินาทีปัจจุบัน (ของค่าปัจจุบัน) ในช่วงเวลาก่อนหน้านี้

เพื่อหลีกเลี่ยงการวัดที่ผิดพลาด (เช่น อุปกรณ์วัดในสุญญากาศ เป็นต้น) จะมีการตรวจสอบว่าผลลัพธ์อยู่ระหว่างค่าสูงสุดและต่ำสุดก่อนที่จะนำไปพิจารณา แม้ว่าจะถือเป็นค่าเฉลี่ยที่ค่าปกติสำหรับผู้ใหญ่ที่มีสุขภาพแข็งแรงขณะพักอยู่ระหว่าง 60 ถึง 100 ppm แต่มีค่าที่ยอมรับได้ด้านล่างนี้ แต่ก็เป็นเรื่องง่ายที่จะหาค่า 40 ppm ในนักกีฬาขณะพัก สูงถึง 200 ppm ในระหว่าง การออกกำลังกายเข้มข้นและอื่น ๆ 100 ppm ในผู้ใหญ่ที่อยู่ประจำที่ในสภาวะตื่นเต้นซึ่งเป็นปัจจัยที่น่าสนใจสำหรับโครงการจัดการการนอนหลับอย่างแม่นยำ ซึ่งทำให้ฉันพัฒนาสิ่งนี้ อุปกรณ์วัดชีพจร. ด้วยเหตุนี้จึงแนะนำให้ผ่อนคลายค่านิยมเหล่านี้ให้มากเพื่อไม่ให้ความสุดขั้วหายไปซึ่งสามารถแสดงแง่มุมที่เกี่ยวข้องได้อย่างแม่นยำ

ค่าเฉลี่ยใหม่คำนวณโดยการลดความเกี่ยวข้องของค่าเฉลี่ยปัจจุบันตามจำนวนค่าที่สุ่มตัวอย่างและเพิ่มค่าสุดท้าย นอกจากนี้ ยังถ่วงน้ำหนักด้วยค่าสัมประสิทธิ์ที่ช่วยลดค่าที่วัดได้มากขึ้น .

<br />
#define PIN_OXIMETRO 0 // Pin analógico 0<br />
#define TIEMPO_MINIMO_MEDIDA 20 // Milisegundos entre medidas (determina la resolución horizontal)<br />
#define COEFICIENTE_PULSO 1.25 // Coeficiente que determina la zona de valores en la que medir el pulso<br />
#define PULSO_MENOR 30 // Ignorar valores menores (Es infrecuente un pulso más lento aún en reposo)<br />
#define PULSO_MAYOR 180 // Ignorar valores mayores (Es infrecuente un pulso mayor en reposo)<br />
#define MINUTO 60000.0 // Milisegundos en un minuto</p><div class='code-block code-block-3' style='margin: 8px 0; clear: both;'>
<!--<div id="atContainer-0a74c00538b6422edd8125aff29ce57b"></div>--></div>
<div class='code-block code-block-1' style='margin: 8px 0; clear: both;'>
<!--<div id="container-47c28108315e3e5ea6399dcc79ceeefc"></div>--></div>

<p>float velocidad_pulso;<br />
float lectura_media_oximetro=511.5;<br />
unsigned long valores_contados=0;<br />
int lectura_anterior_oximetro=0;<br />
int lectura_oximetro;<br />
boolean medir_pulso=false;<br />
unsigned long cronometro_pulso=0;<br />
unsigned long cronometro_oximetro=0;</p>
<p>void setup()<br />
{<br />
  Serial.begin(9600);<br />
  //pinMode(PIN_OXIMETRO,INPUT); // Ya es entrada por defecto<br />
}</p><div class='code-block code-block-1' style='margin: 8px 0; clear: both;'>
<!--<div id="container-47c28108315e3e5ea6399dcc79ceeefc"></div>--></div>

<p>void loop()<br />
{<br />
  if(millis()>cronometro_oximetro)<br />
  {<br />
    cronometro_oximetro=millis()+TIEMPO_MINIMO_MEDIDA;<br />
    lectura_oximetro=analogRead(PIN_OXIMETRO);<br />
    valores_contados++;<br />
    lectura_media_oximetro=lectura_media_oximetro*(float(valores_contados-1)/valores_contados);<br />
    lectura_media_oximetro+=lectura_oximetro*(1.0/valores_contados);<br />
    if(lectura_oximetro>lectura_media_oximetro*COEFICIENTE_PULSO)<br />
    {<br />
      if(lectura_anterior_oximetro<lectura_oximetro)<br />
      {<br />
        medir_pulso=true;<br />
      }<br />
      else<br />
      {<br />
        if(medir_pulso)<br />
        {<br />
          velocidad_pulso=MINUTO/float(millis()-cronometro_pulso);<br />
          medir_pulso=false;<br />
          if(velocidad_pulso>PULSO_MENOR&&velocidad_pulso<PULSO_MAYOR)<br />
          {<br />
            Serial.println(“Pulso “+String(velocidad_pulso,DEC));<br />
          }<br />
          cronometro_pulso=millis();<br />
        }<br />
      }<br />
    }<br />
    lectura_anterior_oximetro=lectura_oximetro;<br />
  }<br />
}<!-- Ezoic - wp_incontent_7 - incontent_7 --><div id="ezoic-pub-ad-placeholder-717" data-inserter-version="2"></div><!-- End Ezoic - wp_incontent_7 - incontent_7 --><!-- Ezoic - wp_incontent_7 - incontent_7 --><div id="ezoic-pub-ad-placeholder-120" data-inserter-version="2"></div><!-- End Ezoic - wp_incontent_7 - incontent_7 --><!-- Ezoic - wp_incontent_7 - incontent_7 --><div id="ezoic-pub-ad-placeholder-120" data-inserter-version="2"></div><!-- End Ezoic - wp_incontent_7 - incontent_7 -->

#define PIN_OXIMETRO 0 // Pin analógico 0

#define TIEMPO_MINIMO_MEDIDA 20 // Milisegundos entre medidas (determina la resolución horizontal)

#define COEFICIENTE_PULSO 1.25 // Coeficiente que determina la zona de valores en la que medir el pulso

#define PULSO_MENOR 30 // Ignorar valores menores (Es infrecuente un pulso más lento aún en reposo)

#define PULSO_MAYOR 180 // Ignorar valores mayores (Es infrecuente un pulso mayor en reposo)

#define MINUTO 60000.0 // Milisegundos en un minuto

float velocidad_pulso;

float lectura_media_oximetro=511.5;

unsigned long valores_contados=0;

int lectura_anterior_oximetro=0;

int lectura_oximetro;

boolean medir_pulso=false;

unsigned long cronometro_pulso=0;

unsigned long cronometro_oximetro=0;

void setup()

{

Serial.begin(9600);

//pinMode(PIN_OXIMETRO,INPUT); // Ya es entrada por defecto

}

void loop()

{

if(millis()>cronometro_oximetro)

{

cronometro_oximetro=millis()+TIEMPO_MINIMO_MEDIDA;

lectura_oximetro=analogRead(PIN_OXIMETRO);

valores_contados++;

lectura_media_oximetro=lectura_media_oximetro*(float(valores_contados–1)/valores_contados);

lectura_media_oximetro+=lectura_oximetro*(1.0/valores_contados);

if(lectura_oximetro>lectura_media_oximetro*COEFICIENTE_PULSO)

{

if(lectura_anterior_oximetro<lectura_oximetro)

{

medir_pulso=true;

}

else

{

if(medir_pulso)

{

velocidad_pulso=MINUTO/float(millis()–cronometro_pulso);

medir_pulso=false;

if(velocidad_pulso>PULSO_MENOR&&velocidad_pulso<PULSO_MAYOR)

{

Serial.println(“Pulso “+String(velocidad_pulso,DEC));

}

cronometro_pulso=millis();

}

lectura_anterior_oximetro=lectura_oximetro;

}

ในที่สุด โดยใช้อัลกอริธึมที่อธิบายไว้ก่อนหน้านี้ ฉันพัฒนาไลบรารีเพื่อคำนวณพัลส์โดยการตรวจจับการมีอยู่ของ เฮโมโกลบิน หรือ ออกซีเฮโมโกลบิน (ขึ้นอยู่กับความยาวคลื่นของแสงที่ใช้) จากโค้ดด้านล่างนี้

ห้องสมุดคาดว่าฟังก์ชันการสุ่มตัวอย่างจะถูกเรียกเป็นระยะ monitor_pulse() เพื่อคำนวณชีพจรซึ่งสามารถปรึกษากับฟังก์ชันได้ สุดท้าย_ชีพจร() หรือด้วยฟังก์ชั่น Average_pulse() ชีพจรเฉลี่ย นอกเหนือจากการเป็นทรัพยากรที่จำกัดแล้ว ฉันยังตัดการใช้การหยุดชะงักเพราะฉันไม่ต้องการคุณค่าในทันที แต่ต้องการค่าที่คงอยู่ตลอดเวลาเพื่อตรวจสอบ ชีพจร ในโครงการจัดการการนอนหลับของฉัน

. ไม่ว่าในกรณีใด จากการทดสอบที่ฉันทำไป ดูเหมือนจะไม่จำเป็น ไม่ว่าจะโดยอุปกรณ์หรือโดยพฤติกรรมของ ชีพจรการสุ่มตัวอย่างที่ความถี่หนึ่งจะให้ข้อมูลที่เพียงพอและไม่ได้อะไรมาก (ที่เกี่ยวข้อง) จากการเพิ่ม และไม่สามารถลดลงได้มากโดยไม่สูญเสียข้อมูลที่เกี่ยวข้องสำหรับการคำนวณ ในโค้ดเวอร์ชันแรกๆ เพื่อตรวจสอบการอ่านของ เครื่องวัดความอิ่มตัวของออกซิเจน ฉันค้นพบว่าไม่จำเป็นต้องยึดติดกับเวลาการวัดสูงสุด เนื่องจากหากพิจารณาความแปรผันของค่าที่ต่อเนื่องกันอย่างถูกต้อง ก็จะใกล้เคียงกับค่าต่ำสุดมาก

คุณสนใจใน: วัสดุอิเล็กทริกคืออะไรและทำงานอย่างไร?

<br />
//pulso.h</p><div class='code-block code-block-3' style='margin: 8px 0; clear: both;'>
<!--<div id="atContainer-0a74c00538b6422edd8125aff29ce57b"></div>--></div>

<p>#if defined(ARDUINO) && ARDUINO>=100<br />
  #include “Arduino.h”<br />
#else<br />
  #include “WProgram.h”<br />
#endif</p><div class='code-block code-block-1' style='margin: 8px 0; clear: both;'>
<!--<div id="container-47c28108315e3e5ea6399dcc79ceeefc"></div>--></div>

<p>#define PULSO_MINIMO 5  // Pulso mínimo. Un pulso menor se considera un error.<br />
#define PULSO_MAXIMO 200 // Pulso máximo. Un pulso mayor se considera un error.<br />
#define COEFICIENTE_PULSO 1.25 // Coeficiente que multiplica el pulso medio para determinar si el valor medido está en la zona que se cronometra. Puede usarse para calibra el dispositivo<br />
#define OXIMETRIA_MEDIA 511.5 // Medida media inicial del pulso (1023/2) Puede usarse para calibrar el dispositivo<br />
#define PULSO_MEDIO 80.0 // Pulso medio de un adulto en reposo (sólo para referencia)</p>
<p>class Pulso<br />
{<br />
	private:<br />
		byte pin_oximetro; // Pin analógico al que se conecta el sensor de pulso<br />
		int lectura_oximetro; // Último valor medido en el sensor de pulso<br />
		int lectura_anterior_oximetro; // Penúltimo valor medido en el sensor de pulso para compararlo con el último y establecer la zona de valores en la que se encuentra<br />
		unsigned long numero_lecturas_oximetro; // Número de medidas del oxímetro tomadas. Usado para calcular la media<br />
		unsigned long numero_lecturas_pulso; // Número de medidas de pulso tomadas. Usado para calcular la media<br />
		float lectura_media_oximetro; // Medida media del sensor de pulso. Usado para saber si un valor se encuentra en la zona de medida (que se cronometra) del pulso<br />
		boolean medicion_de_pulso_activa; // Verdadero si se ha entrado de la zona del pulso (para no confundir si aún se encuentra en una zona ya medida)<br />
		float velocidad_pulso; // Último valor de pulso calculado<br />
		float ultima_velocidad_pulso; // Último valor de pulso correcto<br />
		float velocidad_media_pulso; // Media de los pulsos calculados durante la última sesión (creación del objeto Pulso)<br />
		unsigned long cronometro_pulso; // Tiempo entre medidas de pulso consecutivas<br />
	protected:<br />
	public:<br />
		Pulso(byte pin_oximetro_solicitado);<br />
		~Pulso();<br />
		void monitorizar_pulso(); // Se llama periódicamente (entre 10 y 50 ms) para calcular el pulso<br />
		byte ultimo_pulso(); // Devuelve el último valor correcto de pulso muestreado<br />
		byte pulso_medio(); // Devuelve el pulso medio de la sesión<br />
};<!-- Ezoic - wp_incontent_10 - incontent_10 --><div id="ezoic-pub-ad-placeholder-123" data-inserter-version="2"></div><!-- End Ezoic - wp_incontent_10 - incontent_10 --><!-- Ezoic - wp_incontent_10 - incontent_10 --><div id="ezoic-pub-ad-placeholder-123" data-inserter-version="2"></div><!-- End Ezoic - wp_incontent_10 - incontent_10 --><!-- Ezoic - wp_incontent_10 - incontent_10 --><div id="ezoic-pub-ad-placeholder-720" data-inserter-version="2"></div><!-- End Ezoic - wp_incontent_10 - incontent_10 -->

//pulso.h

#if defined(ARDUINO) && ARDUINO>=100

#include “Arduino.h”

#else

#include “WProgram.h”

#endif

#define PULSO_MINIMO 5 // Pulso mínimo. Un pulso menor se considera un error.

#define PULSO_MAXIMO 200 // Pulso máximo. Un pulso mayor se considera un error.

#define COEFICIENTE_PULSO 1.25 // Coeficiente que multiplica el pulso medio para determinar si el valor medido está en la zona que se cronometra. Puede usarse para calibra el dispositivo

#define OXIMETRIA_MEDIA 511.5 // Medida media inicial del pulso (1023/2) Puede usarse para calibrar el dispositivo

#define PULSO_MEDIO 80.0 // Pulso medio de un adulto en reposo (sólo para referencia)

class Pulso

{

private:

byte pin_oximetro; // Pin analógico al que se conecta el sensor de pulso

int lectura_oximetro; // Último valor medido en el sensor de pulso

int lectura_anterior_oximetro; // Penúltimo valor medido en el sensor de pulso para compararlo con el último y establecer la zona de valores en la que se encuentra

unsigned long numero_lecturas_oximetro; // Número de medidas del oxímetro tomadas. Usado para calcular la media

unsigned long numero_lecturas_pulso; // Número de medidas de pulso tomadas. Usado para calcular la media

float lectura_media_oximetro; // Medida media del sensor de pulso. Usado para saber si un valor se encuentra en la zona de medida (que se cronometra) del pulso

boolean medicion_de_pulso_activa; // Verdadero si se ha entrado de la zona del pulso (para no confundir si aún se encuentra en una zona ya medida)

float velocidad_pulso; // Último valor de pulso calculado

float ultima_velocidad_pulso; // Último valor de pulso correcto

float velocidad_media_pulso; // Media de los pulsos calculados durante la última sesión (creación del objeto Pulso)

unsigned long cronometro_pulso; // Tiempo entre medidas de pulso consecutivas

protected:

public:

Pulso(byte pin_oximetro_solicitado);

~Pulso();

void monitorizar_pulso(); // Se llama periódicamente (entre 10 y 50 ms) para calcular el pulso

byte ultimo_pulso(); // Devuelve el último valor correcto de pulso muestreado

byte pulso_medio(); // Devuelve el pulso medio de la sesión

};

<br />
//pulso.cpp</p><div class='code-block code-block-1' style='margin: 8px 0; clear: both;'>
<!--<div id="container-47c28108315e3e5ea6399dcc79ceeefc"></div>--></div>

<p>#include “pulso.h”</p>
<p>Pulso::Pulso(byte pin_oximetro_solicitado)<br />
{<br />
	pin_oximetro=pin_oximetro_solicitado;<br />
	//pinMode(pin_oximetro,INPUT); // Ya es entrada por defecto<br />
	numero_lecturas_oximetro=0;<br />
	numero_lecturas_pulso=0;<br />
	lectura_media_oximetro=OXIMETRIA_MEDIA;<br />
	velocidad_media_pulso=PULSO_MEDIO;<br />
	medicion_de_pulso_activa=false;<br />
	lectura_anterior_oximetro=0;<br />
	ultima_velocidad_pulso=0; // Para indicar que es un valor incorrecto por el momento<br />
	cronometro_pulso=0;<br />
}</p><div class='code-block code-block-3' style='margin: 8px 0; clear: both;'>
<!--<div id="atContainer-0a74c00538b6422edd8125aff29ce57b"></div>--></div>
<div class='code-block code-block-1' style='margin: 8px 0; clear: both;'>
<!--<div id="container-47c28108315e3e5ea6399dcc79ceeefc"></div>--></div>

<p>Pulso::~Pulso()<br />
{<br />
}</p><!-- Ezoic - wp_incontent_12 - incontent_12 --><div id="ezoic-pub-ad-placeholder-125" data-inserter-version="2"></div><!-- End Ezoic - wp_incontent_12 - incontent_12 --><!-- Ezoic - wp_incontent_12 - incontent_12 --><div id="ezoic-pub-ad-placeholder-125" data-inserter-version="2"></div><!-- End Ezoic - wp_incontent_12 - incontent_12 --><!-- Ezoic - wp_incontent_12 - incontent_12 --><div id="ezoic-pub-ad-placeholder-722" data-inserter-version="2"></div><!-- End Ezoic - wp_incontent_12 - incontent_12 -->
<p>byte Pulso::ultimo_pulso()<br />
{<br />
	return round(ultima_velocidad_pulso);<br />
}</p><div class='code-block code-block-1' style='margin: 8px 0; clear: both;'>
<!--<div id="container-47c28108315e3e5ea6399dcc79ceeefc"></div>--></div>

<p>byte Pulso::pulso_medio()<br />
{<br />
	return round(velocidad_media_pulso);<br />
}</p><div class='code-block code-block-3' style='margin: 8px 0; clear: both;'>
<!--<div id="atContainer-0a74c00538b6422edd8125aff29ce57b"></div>--></div>

<p>void Pulso::monitorizar_pulso()<br />
{<br />
	lectura_oximetro=analogRead(pin_oximetro);<br />
	numero_lecturas_oximetro++;<br />
	lectura_media_oximetro=lectura_media_oximetro*(float(numero_lecturas_oximetro-1)/numero_lecturas_oximetro); // Cambiar la representatividad de la parte actual de la media de pulso<br />
	lectura_media_oximetro+=lectura_oximetro*(1.0/numero_lecturas_oximetro); // Añadir la nueva lectura a la media<br />
	if(lectura_oximetro>lectura_media_oximetro*COEFICIENTE_PULSO)<br />
	{<br />
		if(lectura_anterior_oximetro<lectura_oximetro) // Medida de valores creciente<br />
		{<br />
			medicion_de_pulso_activa=true;<br />
		}<br />
		else<br />
		{<br />
			if(medicion_de_pulso_activa)<br />
			{<br />
				velocidad_pulso=60000.0/float(millis()-cronometro_pulso); // Cálculo de las pulsaciones por minuto (representación habitual del pulso)<br />
				medicion_de_pulso_activa=false; // Ya se ha medido el pulso, no medir hasta entrar en una nueva zona ascendente<br />
				if(velocidad_pulso>PULSO_MINIMO&&velocidad_pulso<PULSO_MAXIMO)<br />
				{<br />
					numero_lecturas_pulso++;<br />
					ultima_velocidad_pulso=velocidad_pulso;<br />
					velocidad_media_pulso=velocidad_media_pulso*(float(numero_lecturas_pulso-1)/numero_lecturas_pulso); // Calcular la representatividad de la media actual en la nueva media<br />
					velocidad_media_pulso+=velocidad_pulso*(1.0/numero_lecturas_pulso); // Añadir la nueva lectura a la media<br />
				}<br />
				cronometro_pulso=millis();<br />
			}<br />
		}<br />
	}<br />
	lectura_anterior_oximetro=lectura_oximetro;<br />
}<!-- Ezoic - wp_incontent_13 - incontent_13 --><div id="ezoic-pub-ad-placeholder-126" data-inserter-version="2"></div><!-- End Ezoic - wp_incontent_13 - incontent_13 --><!-- Ezoic - wp_incontent_13 - incontent_13 --><div id="ezoic-pub-ad-placeholder-723" data-inserter-version="2"></div><!-- End Ezoic - wp_incontent_13 - incontent_13 --><!-- Ezoic - wp_incontent_13 - incontent_13 --><div id="ezoic-pub-ad-placeholder-126" data-inserter-version="2"></div><!-- End Ezoic - wp_incontent_13 - incontent_13 -->

//pulso.cpp

#include “pulso.h”

Pulso::Pulso(byte pin_oximetro_solicitado)

{

pin_oximetro=pin_oximetro_solicitado;

//pinMode(pin_oximetro,INPUT); // Ya es entrada por defecto

numero_lecturas_oximetro=0;

numero_lecturas_pulso=0;

lectura_media_oximetro=OXIMETRIA_MEDIA;

velocidad_media_pulso=PULSO_MEDIO;

medicion_de_pulso_activa=false;

lectura_anterior_oximetro=0;

ultima_velocidad_pulso=0; // Para indicar que es un valor incorrecto por el momento

cronometro_pulso=0;

}

Pulso::~Pulso()

{

}

byte Pulso::ultimo_pulso()

{

return round(ultima_velocidad_pulso);

}

byte Pulso::pulso_medio()

{

return round(velocidad_media_pulso);

}

void Pulso::monitorizar_pulso()

{

lectura_oximetro=analogRead(pin_oximetro);

numero_lecturas_oximetro++;

lectura_media_oximetro=lectura_media_oximetro*(float(numero_lecturas_oximetro–1)/numero_lecturas_oximetro); // Cambiar la representatividad de la parte actual de la media de pulso

lectura_media_oximetro+=lectura_oximetro*(1.0/numero_lecturas_oximetro); // Añadir la nueva lectura a la media

if(lectura_oximetro>lectura_media_oximetro*COEFICIENTE_PULSO)

{

if(lectura_anterior_oximetro<lectura_oximetro) // Medida de valores creciente

{

medicion_de_pulso_activa=true;

}

else

{

if(medicion_de_pulso_activa)

{

velocidad_pulso=60000.0/float(millis()–cronometro_pulso); // Cálculo de las pulsaciones por minuto (representación habitual del pulso)

medicion_de_pulso_activa=false; // Ya se ha medido el pulso, no medir hasta entrar en una nueva zona ascendente

if(velocidad_pulso>PULSO_MINIMO&&velocidad_pulso<PULSO_MAXIMO)

{

numero_lecturas_pulso++;

ultima_velocidad_pulso=velocidad_pulso;

velocidad_media_pulso=velocidad_media_pulso*(float(numero_lecturas_pulso–1)/numero_lecturas_pulso); // Calcular la representatividad de la media actual en la nueva media

velocidad_media_pulso+=velocidad_pulso*(1.0/numero_lecturas_pulso); // Añadir la nueva lectura a la media

}

cronometro_pulso=millis();

}

lectura_anterior_oximetro=lectura_oximetro;

}

โปรแกรมตัวอย่างต่อไปนี้แสดงวิธีการใช้ไลบรารีก่อนหน้าในการวัด ชีพจร ด้วย เครื่องวัดความอิ่มตัวของออกซิเจน. นอกจากจะยกตัวอย่างชั้นเรียนแล้ว Pulso การติดตามระดับของ ออกซีเฮโมโกลบิน/เฮโมโกลบิน และด้วยระยะเวลาที่น้อยลงมูลค่าของ ชีพจร คำนวณและเฉลี่ย

เพื่อให้แน่ใจว่าการวัดมีความเกี่ยวข้อง มีการตั้งโปรแกรมรอก่อนที่จะแสดงค่าใดๆ เนื่องจากค่าอาจไม่ถูกต้อง (เช่น หากผู้ใช้ถอดอุปกรณ์ออก) ค่าต่างๆ จะแสดงเฉพาะเมื่ออยู่ในช่วงที่ถือว่าถูกต้องเท่านั้น

<br />
#define PIN_PULSOMETRO 0<br />
#define TIEMPO_MONITORIZACION_PULSO 20<br />
#define TIEMPO_PRESENTACION_PULSO 5000</p><div class='code-block code-block-1' style='margin: 8px 0; clear: both;'>
<!--<div id="container-47c28108315e3e5ea6399dcc79ceeefc"></div>--></div>

<p>#include “pulso.h”</p>
<p>Pulso pulso(PIN_PULSOMETRO);<br />
unsigned long cronometro_monitorizacion_pulso;<br />
unsigned long cronometro_presentacion_pulso;<br />
byte velocidad_pulso;<br />
byte velocidad_media_pulso;</p><div class='code-block code-block-3' style='margin: 8px 0; clear: both;'>
<!--<div id="atContainer-0a74c00538b6422edd8125aff29ce57b"></div>--></div>
<div class='code-block code-block-1' style='margin: 8px 0; clear: both;'>
<!--<div id="container-47c28108315e3e5ea6399dcc79ceeefc"></div>--></div>

<p>void setup()<br />
{<br />
	Serial.begin(9600);<br />
	cronometro_monitorizacion_pulso=0;<br />
	cronometro_presentacion_pulso=TIEMPO_PRESENTACION_PULSO*2;<br />
}</p><!-- Ezoic - wp_incontent_16 - incontent_16 --><div id="ezoic-pub-ad-placeholder-129" data-inserter-version="2"></div><!-- End Ezoic - wp_incontent_16 - incontent_16 --><!-- Ezoic - wp_incontent_16 - incontent_16 --><div id="ezoic-pub-ad-placeholder-129" data-inserter-version="2"></div><!-- End Ezoic - wp_incontent_16 - incontent_16 --><!-- Ezoic - wp_incontent_16 - incontent_16 --><div id="ezoic-pub-ad-placeholder-726" data-inserter-version="2"></div><!-- End Ezoic - wp_incontent_16 - incontent_16 -->
<p>void loop()<br />
{<br />
	if(millis()>cronometro_monitorizacion_pulso)<br />
	{<br />
		cronometro_monitorizacion_pulso=millis()+TIEMPO_MONITORIZACION_PULSO;<br />
		pulso.monitorizar_pulso();<br />
	}<br />
	if(millis()>cronometro_presentacion_pulso)<br />
	{<br />
		cronometro_presentacion_pulso=millis()+TIEMPO_PRESENTACION_PULSO;<br />
		velocidad_pulso=pulso.ultimo_pulso();<br />
		velocidad_media_pulso=pulso.pulso_medio();<br />
		if(velocidad_pulso)<br />
		{<br />
			Serial.print(“Pulso “);<br />
			Serial.print(velocidad_pulso,DEC);<br />
			Serial.print(” | Pulso medio “);<br />
			Serial.println(velocidad_media_pulso,DEC);<br />
		}<br />
	}<br />
}

#define PIN_PULSOMETRO 0

#define TIEMPO_MONITORIZACION_PULSO 20

#define TIEMPO_PRESENTACION_PULSO 5000

#include “pulso.h”

Pulso pulso(PIN_PULSOMETRO);

unsigned long cronometro_monitorizacion_pulso;

unsigned long cronometro_presentacion_pulso;

byte velocidad_pulso;

byte velocidad_media_pulso;

void setup()

{

Serial.begin(9600);

cronometro_monitorizacion_pulso=0;

cronometro_presentacion_pulso=TIEMPO_PRESENTACION_PULSO*2;

}

void loop()

{

if(millis()>cronometro_monitorizacion_pulso)

{

cronometro_monitorizacion_pulso=millis()+TIEMPO_MONITORIZACION_PULSO;

pulso.monitorizar_pulso();

}

if(millis()>cronometro_presentacion_pulso)

{

cronometro_presentacion_pulso=millis()+TIEMPO_PRESENTACION_PULSO;

velocidad_pulso=pulso.ultimo_pulso();

velocidad_media_pulso=pulso.pulso_medio();

if(velocidad_pulso)

{

Serial.print(“Pulso “);

Serial.print(velocidad_pulso,DEC);

Serial.print(” | Pulso medio “);

Serial.println(velocidad_media_pulso,DEC);

}

ห้องสมุด Arduino สำหรับการตรวจวัดอัตราการเต้นของหัวใจด้วยเครื่องวัดออกซิเจนในเลือด

ห้องสมุด Arduino สำหรับการตรวจวัดอัตราการเต้นของหัวใจด้วยเครื่องวัดออกซิเจนในเลือด

แสดงความคิดเห็น ยกเลิกการตอบ

คุณอาจจะพลาด

ห้องสมุด Arduino สำหรับการตรวจวัดอัตราการเต้นของหัวใจด้วยเครื่องวัดออกซิเจนในเลือด

เซ็นเซอร์อุณหภูมิ I2C LM75

DS3231 นาฬิกาเรียลไทม์พร้อมการสื่อสาร I2C

กระทู้ที่เกี่ยวข้อง

แสดงความคิดเห็น ยกเลิกการตอบ

คุณอาจจะพลาด