使用AD8232和Arduino制作心电图模拟器

风筝

使用Arduino微控制器和AD8232自制心电图模拟器并测量心率！

分析和监测心率的有效方法是通过心电图（ECG）心脏监测系统。在本篇文章中，我们将设置和运行AD8232心率监视传感器，通过向您展示如何将其连接到Arduino UNO以使用Processing创建心跳可视化。

注意：此项目仅用于业余爱好和学习目的；它不能用于代替医疗级心电监护仪或作为专业医疗诊断的替代品。

什么是AD8232？

AD8232可测量心脏的电活动。该电活动可以表示为ECG。心电图已被广泛用于帮助诊断各种心脏病。

我们的想法是从AD8232电路板获取ECG信号。 AD8232的输出信号约为1.5伏。该信号将由Arduino UNO以大约1k样本/秒进行采样。然后将这些采样值发送到PC，以通过USB端口进行可视化。

建议使用两节AA电池作为电源，因为如果从Arduino UNO的3.3V输出为AD8232供电，则会产生60Hz的噪音。如果需要，AD8232也可以使用3V水银纽扣电池供电。两根导线（信号和地）从AD8232电路板流向Arduino（A0和地）。我还使用了一些热熔胶来加固AD8232板连接处的导线。

所需的硬件

●    Arduino UNO开发板

●    AD8232 ECG模块

●    心电图电极（3）

●    ECG电极连接器 -  3.5 mm

●    数据线

●    跳线

●    面包板

心率监测源代码

复制以下代码到Arduino IDE中。将Arduino连接到您的计算机。上传代码，然后打开串口监视器：

1. void setup() {
   
2.    Serial.begin(9600);
   
3.   pinMode(10, INPUT); // Setup for leads off detection LO +
   
4.   pinMode(11, INPUT); // Setup for leads off detection LO -
   
5. 
   
6. }
   
7. 
   
8. void loop() {
   
9.   if((digitalRead(10) == 1)||(digitalRead(11) == 1)){
   
10.     Serial.println('!');
    
11.   }
    
12.   else{
    
13.      Serial.println(analogRead(A0));
    
14.   }
    
15.   delay(1);
    
16. }

复制代码

Processing代码

在Processing中运行下面给出的Javascript，以便可视化数据。来自传感器的数据由Arduino读取并发送到串口。处理从串口读取此数据，然后将其绘制出来。将以下复制并粘贴到Processing IDE中，然后单击“运行”。

**注意：只有Processing 2.2.1才能使用此代码。

1. import processing.serial.*;
   
2. 
   
3. Serial myPort;        
   
4. int xPos = 1;         
   
5. float height_old = 0;
   
6. float height_new = 0;
   
7. float inByte = 0;
   
8. 
   
9. void setup () {
   
10.   
    
11.   size(1000, 400);
    
12.   println(Serial.list());
    
13.   myPort = new Serial(this, Serial.list()[0], 9600);
    
14.   myPort.bufferUntil('\n');
    
15.   background(0xff);
    
16. }
    
17. void draw () {
    
18. }
    
19. 
    
20. void serialEvent (Serial myPort) {
    
21.   String inString = myPort.readStringUntil('\n');
    
22.   if (inString != null) {
    
23.     inString = trim(inString);
    
24.     if (inString.equals("!")) {
    
25.       stroke(0, 0, 0xff); //Set stroke to blue ( R, G, B)
    
26.       inByte = 512;  // middle of the ADC range (Flat Line)
    
27.     }
    
28. 
    
29.     else {
    
30.       stroke(0xff, 0, 0); //Set stroke to red ( R, G, B)
    
31.       inByte = float(inString);
    
32.      }
    
33.   
    
34.      inByte = map(inByte, 0, 1023, 0, height);
    
35.      height_new = height - inByte;
    
36.      line(xPos - 1, height_old, xPos, height_new);
    
37.      height_old = height_new;
    
38. 
    
39.       if (xPos >= width) {
    
40.         xPos = 0;
    
41.         background(0xff);
    
42.       }
    
43.       else {
    
44.         
    
45.         xPos++;
    
46.       }
    
47.   }
    
48. }
    

复制代码

确保将三个电极放在您的手或胸部并正确连接。

现在，您将可以看到心跳的可视化，如下所示：