Подключение AD8232 к Arduino

Тема нашей сегодняшней статьи – подключение датчика сердечного ритма AD8232 к Ардуино. Про целесообразность и практичность подобного устройства много говорить не будем. В мире, где каждый третий пациент умирает от сердечно-сосудистых заболеваний стало нормой постоянно отслеживать работу сердца и остальных связанных с ним систем. Теперь это можно сделать без обращения к специалистам и врачам – просто в домашних условиях. Что конкретно для этого нужно предпринять?

Для начала приобрести непосредственно сам датчик (который, помните, не является сам по себе медицинским инструментарием!) AD8232   - это небольшая плата с микрочипом, который используется для измерения импульсов электрической активности сердца (ее можно обозначить как ЭКГ или электрокардиограмма) и мышц.

Основные характеристики модуля таковы:

• потребление тока: 170 мкА;
• напряжение: 2 - 3,5 В (однополярное);
• интегрированный фильтр ВЧ помех;
• 2-полюсный фильтр высоких частот, 3-полюсный фильтр низких частот;
• детектор контакта электродов;
• выходной сигнал: аналоговый;
• диапазон температур: от -40°C до + 85°C;
• габариты: 36мм*28мм*7мм.

Для снятия ЭКГ электроды крепятся на грудь, верхние ∕ нижние конечности, для ЭМГ (электромиограммы) - на определенные скелетные мышцы (для отображения их сокращения и диагностики с целью протезирования).

Рассмотрим теперь принципиальную схему подключения AD8232 к Arduino:

В ней использован сам датчик с микросхемой, плата расширения (микроконтроллер) Ардуино Uno, шлейф для подключения электродов и непосредственно контактные пластины.

Распиновка выводов выглядит таким образом:
Приступим к программированию модуля. Для этой цели нам понадобится скачать и добавить в среду разработки Ардуино IDE специализированную библиотеку AD8232 Heart Rate Monitor (можно «взять» тут: https://github.com/sparkfun/AD8232_Heart_Rate_Monitor) Добавляем вручную в папку с программой C:\Program Files (x86)\Arduino\libraries\

Для приема данных с датчика и передачи их на монитор прописываем скетч:

void setup()
{
  Serial.begin(9600);
  // L0+ и L0-, подключенные на 10 и 11 пины, являются выходами детектора контактов электродов
  pinMode(10, INPUT); // Настройка выхода L0-
  pinMode(11, INPUT); // Настройка выхода L0+
}
void loop()
{
  // При отсутствии контакта на одном из 3 электродов
  // в мониторе порта будет отображаться "!" на месте
  // отображения значения этого электрода
  if((digitalRead(10) == 1)||(digitalRead(11) == 1))
  {
    Serial.println('!');
  }
  else{
    // отправка аналоговых значений с датчиков
      Serial.println(analogRead(A0));
  }
  // Небольшая задержка для получения значений с электродов
  delay(1);
}

С целью просмотра информации в формате графика (диаграммы) стоит зайти в Ардуино IDE, раздел "Плоттер по последовательному соединению".

Такой самодельный кардиограф не заменит, конечно, квалифицированных врачей (с ним правильный диагноз не поставить), но в качестве "домашней" альтернативы и для обучения навыкам проектирования и простого мониторинга сердцебиения (спортсменам в особенности) - очень даже подойдет! Хороших вам проектов!