ماژول ضربان قلب AD8232 HEART MINOTOR

ماژول ضربان قلب AD8232

کیت کامل ضربان قلب با تراشه AD8232 دارای برد AD8232، دارای کابل ECG, دارای سه پد سنسور بیومدیکال است. ماژول AD8232 به صورت تک منظوره همراه با جک 3.5 میلی متری برای اتصال کابل ECG است. AD8232 یک مدار یکپارچه (IC) ویژه است که برای نظارت بر ضربان قلب و فعالیت قلبی طراحی شده است. این مدار در برنامه‌های پزشکی و دستگاه‌های قابل پوشیدن استفاده می‌شود. AD8232 شامل چندین قسمت مورد نیاز برای اندازه‌گیری الکتروکاردیوگرافی (ECG) است که شامل تقویت کننده‌های سازگار، پایه سازماندهی راست و قطع کردن سیم اتصال است. AD8232 شامل تقویت کننده‌های سازگار با عملکرد بالا است که سیگنال‌های الکتریکی کوچک توسط قلب تولید شده را تقویت می‌کنند.این ویژگی به کاهش تداخل حالت مشترک و بهبود کیفیت سیگنال ECG کمک می‌کند. AD8232 می‌تواند تشخیص دهد که زمانی که سیم‌ها به درستی به بدن متصل نشده‌اند، این مسئله موجب دقت و قابل اعتماد برآورده‌گردد.این مدار با مصرف کم انرژی کار می‌کند، که برای دستگاه‌های قابل حمل و دستگاه‌های قابل پوشیدن مناسب است. AD8232 خروجی ECG تک‌لید را فراهم می‌کند که تسهیل در اتصال به میکروکنترلرها، پردازنده‌ها یا سایر سیستم‌ها را فراهم می‌کند.در استفاده از AD8232، لازم است دستورالعمل‌های ورقه داده‌ها و یادداشت‌های کاربردی ارماژول AD8232 قابلیت اندازه گیری ضربان قلب Heart Rate است. ولتاژ کاری ماژول AD8232 برابر با 3.3 ولت DC است و با تمامی بردهای میکروکنترلر که دارای ورودی ولتاژ 3.3 ولتاژ هستند، قابلیت تست و راه اندازی دارد. توسط این ماژول و الکترودیود های موجود در پکیج می‌توانید توسط کابل های ECG ضربان قلب را اندازه گیری کنید. توسط کابل های ECG که با علامت های چپ LEFT , راست RIGHT بر روی آن مشخص است در دو طرف نواحی بدن قرار گرفته شده و کابل COM را می‌توانید بر روی زانوی سمت راست و یا پهلوی سمت راست قرار دهید. 

ویژگی های قلب AD8232

ولتاژ کاری 3.3 ولت که از طریق پایه ی VCC = 3.3V آردوینو قابل تامین است.

دارای خروجی آنالوگ Analog

دارای ال ای دی داخلی بر روی برد 

دارای جک 3.5 میلی متر  ECG

 CMRR: 80dB (DC to 60Hz)

دارای فیلتر داخلی RFI

دارای خروجی Rail-to-rail

بررسی پایه های سنسور قلب AD8232

AD8232 دارای پنج پایه اصلی است که عبارتند از:

• IN+ (پایه ورودی مثبت): این پایه برای ورودی سیگنال الکتریکی از سنسور یا الکترودهای ECG استفاده می‌شود.
  
• IN- (پایه ورودی منفی): این پایه برای ورودی سیگنال الکتریکی از سنسور یا الکترودهای ECG استفاده می‌شود و با پایه IN+ برای ایجاد یک اندازه‌گیری دیفرانسیلی ترکیب می‌شود.
  
• LO- (پایه منفی خروجی): این پایه برای خروجی سیگنال الکتریکی تقویت شده ECG استفاده می‌شود.
  
• LO+ (پایه مثبت خروجی): این پایه برای خروجی سیگنال الکتریکی تقویت شده ECG استفاده می‌شود.
  
• RL (پایه راست): این پایه برای ارتباط با پایه سازماندهی راست و کاهش تداخل حالت مشترک و تقویت کیفیت سیگنال ECG استفاده می‌شود.

راه اندازی سنسور قلب AD8232 با آردوینو

برای کدنویسی سنسور ضربان قلب با آردوینو از برد آردوینو UNO استفاده می‌کنیم. طبق جدول بالا اتصالات را انجام دهید. برای اتصال سنسور به برد آردوینو از دو پایه های LO –  و LO + استفاده می‌کنیم. توسط این پایه ها سیگنال آنالوگ فیلتر شده و در خروجی دیتای فعالیت قلب را نمایش میدهد.

LO- = Lead is Off – Left Arm

LO+ = Lead is Off – Right Arm

برای فراخوانی این دو پایه از دستورات برنامه نویسی PinMode برای تعریف کردن پایه های ورودی استفاده می‌کنیم.با توجه به اینکه خروجی سنسور آنالوگ است، بر روی ماژول پایه های output برای اتصال به پایه آنالوگ میکروکنترلر استفاده می‌شود.از عملگر منطقی ||  که به نام یا or شناخته می‌شود، بر روی عبارات منطقی عمل می‌کند. عبارات منطقی دارای دو ارزش درستی و نادرستی است. ارزش نادرستی با مقدار ۰ و و ارزش درستی با مقدار غیر صفر مشخص می‌شود. نتیجه عملگر || وقتی نادرست است که هر دو عملوند ارزش درستی داشته باشند و یا نتیجه درستی داشته باشند.از سریال مانیتور برای نمایش دیتای دریافتی از سنسور استفاده می‌کنیم. بادریت را به صورت پیشفرض بر روی ۹۶۰۰ تنظیم می‌کنیم. سپس دیتای دریافتی از پایه ی A0 را با دستورات سریال دریافت و مشاهده می‌کنیم. روش دیگر استفاده از ارتباط سریال، استفاده از سریال پلاتر است.

void setup() {
 
  Serial.begin(9600);
  pinMode(10, INPUT); // تعریف ورودی lo+
  pinMode(11, INPUT); // تعریف ورودی lo-

}

void loop() {
  
  if((digitalRead(10) == 1)||(digitalRead(11) == 1)){
    Serial.println('!');
  }
  else{
    // ارسال دیتا از پایه آنالوگ a0
      Serial.println(analogRead(A0));
      }
  delay(2000);
}

راه اندازی سنسور قلب AD8232 با میکروپایتون

در این کد از کتابخانه CircuitPython استفاده می‌کند و برای اجرا نیاز به نصب کتابخانه‌های adafruit-circuitpython-analogio و adafruit-blinka دارد. قبل از اجرای کد، مطمئن شوید که این کتابخانه‌ها را در سیستم خود نصب کرده‌اید.شما می‌توانید مقادیر سیگنال ECG را در خروجی کنسول مشاهده کنید. برای اتصال مدار AD8232 به میکروکنترلر، از پایه A0 میکروپایتون به پایه IN+ مدار AD8232 متصل کنید و پایه GND میکروپایتون را به پایه LO- مدار AD8232 متصل کنید.

import time
import board
import analogio

ecg_pin = analogio.AnalogIn(board.A0)

while True:
    ecg_value = ecg_pin.value  # خواندن مقدار سیگنال ECG از پایه A0

    # نمایش مقدار سیگنال در کنسول
    print("ECG Value:", ecg_value)

    time.sleep(0.1)  # تاخیر 0.1 ثانیه