AD8232 Single Lead Heart Rate Monitor AD8232单导联心率测量

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产品简介

AD8232单导联心电测量是一款采用AD8232集成前端,适用于对心脏生物电信号进行信号来进行心率监护的简单医疗应用电子产品。

注意:此设备不是为了要诊断或治疗任何疾病。
Heart Rate kits.jpg
下面是AD8232模块的详细图片:
HeartRateModule top.jpgHeartRateModule back.jpg
心率测量小板AD8232暴露给用户9个连接接口,你可以焊接、接线或连接其他连接器。SDN,LO+,LO-,OUTPUT,3.3V,GND这6个接口,提供给Arduino主控板或者其他的开发板必要的操作端口。另外3个接口是RA(右手),LA(左手)和RL(右腿)引脚,这些引脚可以让你用你使用不同的测量电极。

规格参数

  • AD8232低功耗、单导联、心率监护仪模拟前端
  • 工作电压 3.3V

硬件接线

需要准备的材料


Heart Rate kits Demo.jpg

  1. Arduino开发板 一块
  2. AD8232 Heart Monitor 一块
  3. 电极连线 一根
  4. 电极 3个
  5. 公母头杜邦插针 5根
  6. USB串口线 一根

请按照下面的图片,将AD8232 Single Lead Heart Rate Monitor模块和arduino连接在一起


500px-Heart Rate Monitor demo bb.png

arduino          rate Monitor 模块
 3.3V                   3.3V
 pin 10                 L0+
 Pin 11                 L0-
 Analog 0               output
 Gnd                    Gnd


接线注意事项


Heart Rate kits Demo connect.jpg

  1. 心电测量小板之间必须和Arduino主控板之间连接良好,否则可能在Processing中会出现比较多的干扰;
  2. 测量者在测量过程中请尽量保持安静,否则也会引起更多的波动

采用以下方式接线:(其中FRL分别对应电极上的FRL电极) 绿色电极贴到右部胸肌周围;黄色电极贴到左胸肌周围;红色电极贴到左下腹位置;电极贴法如下图:
Ecg measuring electrode joint diagram2.png


注意:图片是人体的镜像,实际需要对称放置左右手的电极。

使用你的AD8232心率监视模块。首先,下面的图片将向你展示心电测量模块的使用。我们会教你怎么组装到您最喜爱的微控制器以及如何使用Processing来创建可视化数据。这里使用的版本为Processing 2.2.1 Win64版(为了保证编译成功,请确保你使用了正确的processing版本),不同的操作系统请到下载页面下载相应的版本,请点击这里. 然后在下面的资源链接中,下载Arduino和processing的程序,用Arduino 编译器打开Arduino程序
Upload the ecg measurement program.png


上传程序到Arduino主控板之后,用Processing软件打开Processing程序
Run Processing program.png


然后观察Processing界面底部控制台的信息
Heart Rate Display Processing choose COM.PNG


注意这里的N不是串口号,而是你要使用的串口在的设备管理器里的序号,从0开始。下面举例说明:
Device-manager.jpg 上图COM45是设备管理器的第二个串口号,第一个为COM1,所以从0开始算的话这里的N应该是1。

myPort = new Serial(this, Serial.list()[N], 9600);

比如我的显示为COM1,所以我把Processing 主程序中N值修改成1就行。 当一切准备好了之后,让测试者保持安静,请在次点击Run Sketch运行processing,你就能得到这样一副漂亮的心电图。
ECG measuring result.png

常见问题

  • 先声明下,国内的玩家普遍对电子和硬件理解不足,加上开源的硬件对玩家素质要求还是偏高的,尤其是心电脑电什么的,这东西难免会要折腾才能收获,很少有玩家一次性达到理想效果的,建议大家做好合理的心理预期!
  • 在这里如果玩家没有能得出想要的波形(心电)首先要淡定不要浮躁,仔细分析和检查原因。
  • 一般常见的问题有
  • Arduino部分程序没有上传成功,这里我们可以先不接心电小板,打开processing观察波形。此时小板上LED应该是微亮。

Ad8232-bo-unplugin 1.jpg

  • 然后要检查心电小板的供电是否正确,如果有万用表就很方便的,测量对应的电压是否正常。注意此处图片参考即可,不要对号入座,因为心电类传感器对电磁波非常敏感,不同的测试环境对波形影响较大。
  • 然后再仔细检查arduino和新肉传小板的接线是否正确,此时为了排除问题我们先不插上电极线,观察processing波形应当有所变化。小板上LED应该也会相应闪烁。

Ad8232-bo-plugin res.jpg

  • 此时用手触摸几次电极插座,观察processing波形应有规律性变化。

Ad8232-bo-plugin res touch.jpg

  • 至此硬件大致正常,接下来可以来真的了,先把电极片贴在人体对应的位置,然后按照wiki图片连接3个电极;
  • 关于电极有4个要点:
  • 电极线插头要插到位,电极线线序要正确并且保证和皮肤接触良好(电极片只能使用一次)以及位置正确。
  • 我们之前遇到买家因为电极线插头没有完全插进插座等低级错误导致无法使用。

得不到想要的波形,有可能的原因如下: 1,电极片是一次性的,如果使用过一次再次使用基本上不会有效,如果去掉后就不能再使用了必须用全新的来测试。
2,电极片的线序,检查您的接线是否和上图一致,如果仍然没有效果可以自行调整。
3,电极片和导联线偶尔也会接触不良,要排除这个问题。
4,Processing的端口要和Arduino的端口一致。可以打开设备管理器来确认。

按照上面的步骤能得到大致的波形,却得不到很漂亮,没有杂波的图形,为什么?主要是外界干扰,我们分析如下:

1,电极片和皮肤没贴合好

2,工作环境影响,周围有较强的电场磁场

3,耳机线较长,测试的时候来回震荡,致使输入信号干扰

4,最重要的一点,市电电源波纹较大,导致心电小板完全无法正常工作。解决办法:换成笔记本电脑断开电源适配器然后测试!

资源


Heart Rate Monitor心电模块Arduino程序和Processing程序: 文件:Heart Rate Display Program.zip
Heart Rate Monitor心电模块原理图PDF: 文件:AD8232 Heart Rate Monitor v10.pdf
Heart Rate Monitor心电模块AD8232芯片英文数据手册: 文件:AD8232.pdf
Heart Rate Monitor心电模块AD8232芯片中文数据手册: 文件:Ad8232chinese Datasheet.pdf

如何购买

Duinopeak 官方淘宝商城
AD8232单导联心率测量

参考阅读

视频

心电测量模块测量