Dimensional Finite Element, Jiangmin Lan

(O número de Zhejiang Normal University College of Science and Engineering Information, Zhejiang Jinhua 321004)

Para o status atual de uma ameaça grave para a saúde humana, a doença cardiovascular, ea incidência e mortalidade em nosso país continua a ser elevada, e é projetado com base no detector frequência cardíaca de pulso Arduino e LabVIEW. Arduino inferiores selecciona máquina posição como a do chip principal, do pulso do coração para pulsar módulo de detecção através do LabVIEW de série para um computador anfitrião, o computador hospedeiro recebeu a curva de processamento de dados e de exibição dinâmico de pulso, ao passo que os resultados da medição de impulsos são mostradas na parte superior painel frontal. O dispositivo pode ser realizado e de aquisição de sinais de impulsos de frequência cardíaca, visor, o armazenamento e a reprodução da forma de onda, a tecnologia de rede pode ser combinado com o monitoramento remoto. Os resultados dos testes indicam que o erro de medição detector de menos de 1%, o uso do instrumento pode manter a par da condição física do assunto.

LabVIEW; Arduino; pulso detecção; detecção pulsação; comunicação serial

sistema de pulso humano é uma parte importante do sistema cardiovascular, aspectos de informação integrados de onda de pulso, mostrando a forma, força, velocidade, ritmo, refletindo a muitos fisiológica e características patológicas do sistema cardiovascular humano, diagnóstico clínico e tratamento uma base importante [1]. Os dados mostram que a incidência e mortalidade por doenças cardiovasculares em nosso país continua a aumentar, cerca de 3 milhões de pessoas morrem de doenças cardiovasculares a cada ano, quase a cada três pessoas morreram e uma está doença cardiovascular, doença cardiovascular tornou-se um ser humano saúde o assassino número um [2].

Neste momento, em casa e no exterior em termos de detecção de pulso tem feito um monte de trabalho, tecnologia de medição de pulso é mais avançado. Passado o atendimento clínico hospitalar e de cuidados a idosos são comumente usados dispositivo eletrônico portátil, mas ele vai fazer o paciente no processo de usar a bomba de ar e desconforto descompressão, e não é volumoso, precisão de detecção e defeitos baixos; e mais recentemente desenvolvido não-invasivo sem contato instrumento pode eliminar automaticamente o erro sistemático, alta precisão e pode exibir informações em tempo real sobre o pulso do paciente, mas tais dispositivos são utilizados para grandes hospitais e caro, não é adequado para os consumidores [2]. Arduino proposto com base em LabVIEW e detector de pulso do coração EUA NI desenvolvido utilizando a plataforma LabVIEW gráfica desenvolvimento de programação [3], o projeto de simples e intuitiva, fácil de interface de uso monitor de PC de alta precisão, fácil de usar, tem uma ampla perspectivas de aplicação.

Sistema composto de máquina superior, inferior. sistema de Lower dados computador de aquisição por um microcontrolador, condicionamento de sinal [4]. dados do PC (PC) com base no programa de software de preparação LabVIEW8.0 instrumento virtual gráfica software de programação, para perceber os sinais de pulso de leitura, filtragem, cálculo da taxa de pulso, a função de exibição de forma de onda [5]. Superior, inferior computador através da comunicação serial RS232. diagrama de blocos do sistema mostrado na Figura 1.

2 em escravo

2.1 Selecção Sensor

métodos de medição de impulsos tradicionais incluem três tipos: um sinal de impulso é extraído a partir do sinal do ECG, o segundo é para calcular a taxa de pulso quando a pressão arterial é medida utilizando um sensor mede a pressão as flutuações; método de medição fotopletismografia Terceiro [6]. Os dois primeiros métodos para extrair o sinal vai limitar as atividades do paciente, caso o uso não a longo prazo pode aumentar o conforto do paciente fisiológica e psicológica. O pulso usos desenho integrado sensor de A27pulsesensor, a utilização de tecido humano, que é causada por diferentes método volume de luz ou seja, quando a transmitância da luz para medir o pulso de pulsatilidade, ter um método simples, fácil de usar e características de alta fiabilidade. Quando o feixe passa através do corpo periférico, uma vez que a variação do volume da pulsação arterial congestiva causa esta transmitância de luz é alterado, desta vez pelo transdutor óptico recebe a luz reflectida de tecido humano, num sinal eléctrico e amplifica e saídas. Uma vez que o sinal de impulso com o batimento do coração é periodicamente alterado, também muda periodicamente o volume da artéria, de modo que o sinal eléctrico período variação transdutor fotoeléctrica é a taxa de pulso. A figura 2 é um impulso de coração direito módulo detector de A72.

2.2Arduino SCM

Arduino é uma conveniente e flexível, fácil de usar eletrônica open-source de prototipagem plataforma. Arduino através AD amostragem processamento dos sinais dos sensores, e transmite os dados para a Internet através do LabVIEW porta serial. Pulso do coração que constituem um módulo de detecção do presente projeto com o hardware subjacente. A figura 2 é uma configuração do hardware subjacente.

2.3 programa de design de hardware baseado em Arduino

Uma vez que o sinal do módulo de detecção da frequência cardíaca de saída é sinal de tensão de 0 a 5 V, portanto, apenas precisam de usar uma porta de entrada de sinal analógico Arduino 0 ~ 5 V do sinal analógico num sinal digital de 0 a 255, a informação de impulso pode ser realizada coleção, enquanto LabVIEW transmite um sinal para o computador host através do protocolo RS232 serial.

3 projeto PC

design de algoritmo baseado LabVIEW 3.1

LabVIEW através da unidade de dados em série recebidos para o pulso inferior transmitida, de modo a obter um ritmo cardíaco preciso, o valor recebido é comparado com os dois primeiros dados, os dados de fluxo de, respectivamente máxima Tmax tempo e o tempo mínimo Tmin, e, por conseguinte, o coração real batendo ciclo:

T = | tmax-tmin |

3 é um diagrama de fluxo para a detecção de um impulso de frequência cardíaca.

3.2 projeto PC baseado em LabVIEW

usos de design PC LabVIEW8.0 programação gráfica. software LabVIEW fornece VI sobre o projeto de série [7], a configuração de série, ler e escrever e funções de interrupção. Tirando vantagem da sua capacidade de processamento de dados poderosa, para conseguir a aquisição da onda de pulso, de filtragem, exposição, forma de onda de reprodução, de armazenamento e outras funções, o interface de software para o computador hospedeiro, o painel de programação gráfica mostrado na Fig. 5 LabVIEW 4 mostrado na FIG.

4 os resultados das medições e erros

Resultados A Tabela 1 Amostra 6 casos detectados instrumento de medição da frequência cardíaca e um padrão para comparação posterior e erro da amostra a partir dos, distúrbios mentais não-livre de doença universitários. onde:

O erro de medição = | Encontrado - valor padrão | / valor padrão

A partir da Tabela 1, o presente erro de concepção é inferior a 1% do valor padrão.

5. Conclusão

Neste trabalho, um pulso sensor de ritmo cardíaco, e o microcontrolador Arduino em LabVIEW projetar um baixo custo, baixo consumo de energia, simples e atraente, frequência cardíaca interface do detector de pulso, para alcançar as seguintes funções:

(1) a aquisição de dados da máquina inferior e processamento e transmissão de dados;

(2) LabVIEW PC recebe dados de ECG e para implementar o armazenamento de dados e da forma de onda de reprodução;

(3) tempo calcular e exibir a frequência cardíaca;

(4) a curva em forma de coração desenhado.

No modo atual do Internet +, especialmente no rápido desenvolvimento da tecnologia de rede para promover o rápido desenvolvimento de instrumentos virtuais e situação áreas afins, o design mais em linha com o conceito de consumo social e as necessidades dos consumidores.

Referências

[1] Luozhi Chang, Zhang Song, Yang Yiming. Pulso de análise de engenharia onda e aplicação clínica [M]. Beijing: Science Press, 2006.

[2] Xu Xuenan, Liangjin Tao, saúde design do sistema da STM32 [J] microcomputador Aplicação, 2013,32 (16) de controlo da máquina Huang Bangyu:. .. 2022,25.

[3] Li Ele pode, como Xie Feng Aplicação Microcomputador detectar sons do coração com base em wavelet denoising LabVIEW e MATLAB [J], 2010,29 (1): .. 69.

[4] HAN LabVIEW baseado no sistema de detecção de sinal de pulso [J] microcomputador Informação, 2011,27 (5): .. 5859.

. [5] Yao Feng, Qiao Xiaoyan, Dong Seoul desenho [J] Universidade Shanxi (Natural Science), 2010,33 (1) LabVIEW não invasiva do sistema de detecção de oximetria de pulso baseado em :. 9296.

. [6] Wu Su-Hua Zhang Yongshou detecção da frequência cardíaca com base no instrumento virtual [J] China Medical Equipamento, 2015 (4) :. 4748.

[7] Dan, Dingmeng Xiao Zheng Lei, et desenvolvido pulso portátil instrumento de oximetria [J] SUAS APLICAÇÕES, 2015,34 (22): .. 9295.