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BASIC4MCU | 질문게시판 | 아두이노 심박센서

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작성자 으아아악 작성일2019-05-26 22:56 조회19,905회 댓글5건

본문

	
volatile int rate[10];                  // 마지막 10 개의 IBI 값을 저장하는 배열
volatile unsigned long sampleCounter=0//  펄스 타이밍을 결정하는 데 사용됩니다.
volatile unsigned long lastBeatTime=0;  //  IBI를 찾는 데 사용됩니다
volatile int P=512;                     // 신호의 첨두(최대)값을 찾는데 사용된다.
volatile int T=512;                     // 신호의 골(신호의 최소값 즉,최하지점=첨두의 반대)를 찾는 데 사용되었습니다
volatile int thresh=525;                // 심장 박동의 순간을 찾는데 사용됩니다.
volatile int amp=100;                   // 펄스 파형의 진폭을 유지하는 데 사용
volatile boolean firstBeat=true;        // used to seed rate array so we startup with reasonable BPM 우리가 합리적인 BPM으로 시작할 때 속도 배열을 시드하는 데 사용됨
volatile boolean secondBeat=false;      // used to seed rate array so we startup with reasonable BPM 우리가 합리적인 BPM으로 시작할 때 속도 배열을 시드하는 데 사용됨
//
void interruptSetup(){ // 2ms마다 인터럽트가 발생하도록 Timer2를 초기화
  TCCR2A=0x02;         // 디지털 3,11번 핀에서 PWM을 비활성화하고 CTC모드로 전환
  TCCR2B=0x06;         // 256 prescaler를 비교하지말라
  OCR2A=0X7C;          // 2ms 샘플 속도를 위해 카운트의 최대값을 124로 설정
  TIMSK2=0x02;         // 타이머 2와 OCR2A가 일치할 떄 인터럽트 활성화
  sei();               // 항상 on해야된다고 배웠다.
}
// 타이머 2 인터럽트 서비스 루틴입니다.
// 타이머 2는 2ms마다 측정 값을 확인한다(가져온다).
ISR(TIMER2_COMPA_vect){             // Timer2가 124로 카운트 될 때 트리거 됨
  cli();                            // 우리가 이것을 하는 동안 인터럽트를 비활성화 한다.
  Signal=analogRead(pulsePin);      // 펄스센서 값을 읽는다.
  sampleCounter+=2;                 // 이 변수를 사용해서 2ms로 시간을 추적한다.
  int N=sampleCounter-lastBeatTime// 노이즈를 피하기 위해 마지막 비트 이후의 시간을 검사한다.
  // 펄스 파형의 최고점과 최저점 찾기
  if(Signal<thresh&&N>(IBI/5)*3){   // avoid dichrotic noise by waiting 3/5 of last IBI // 마지막 IBI의 3/5를 대기하여 이색 성 잡음을 피하십시오
    if(Signal<T){                   // 만약 신호가 최저점보다 작으면
      T=Signal;                     // 펄스 파형의 최저점 추적을 계속한다.
    }
  }
  if(Signal>thresh&&Signal>P){      // thresh condition helps avoid noise 임계조건이 잡음을 잡는데 도움을 준다
    P=Signal;                       // P는 최고치이다.
  }                                 // 펄스파에서 가장 높은 점을 추적한다.
  // 심장박동 체크
  // 신호는 펄스가 발생할 때 마다 값이 올라간다.
  if(N>250){                                            // 고주파 잡음을 피한다.
    if((Signal>thresh)&&(Pulse==false)&&(N>(IBI/5)*3)){ // 만약 신호가 최저점보다 크고 동시에 펄스가 false이며 N>IBI의 3/5라면
      Pulse=true;                     // 펄스라 생각되면 펄스 플래그를 설정한다.
      IBI=sampleCounter-lastBeatTime// ms단위의 비트사이 간격 측정
      lastBeatTime=sampleCounter;     // 다음 펄스 시간을 추적한다.
      if(secondBeat){                 // 만약 두번째 비트인 경우,secondBeat==TRUE인 경우
        secondBeat=false;             // secondBeat 플래그를 지운다.
        for(int i=0i<=9i++){      // 현실적인 BPM을 얻기 위해 누적 합계를 시드한다.
          rate[i]=IBI;
        }
      }
      if(firstBeat){              // 처음 비트를 찾은 경우
        firstBeat=false;          // clear firstBeat flag
        secondBeat=true;          // set the second beat flag
        sei();                    // enable interrupts again
        return;                   // IBI 값은 신뢰할 수 없으므로 버린다.
      }
      // 마지막 10개의 IBI값의 누적 합계를 유지한다.
      word runningTotal=0;         // 변수 초기화
      for(int i=0i<=8i++){     // shift data in the rate array
        rate[i]=rate[i+1];         // 가장 오래된 IBI값을 버리고
        runningTotal+=rate[i];     // 남은 9개의 IBI값을 더하고
      }
      rate[9]=IBI;                 // 최신 IBI값을 더한다.
      runningTotal+=rate[9];       // runningtotal에 최신 IBI를 더해라
      runningTotal/=10;            // 10개의 IBI값의 평균
      BPM=60000/runningTotal;      // 얼마나 많은 비트가 1분안에 들어갈 수 있냐?이게 BPM이된다.
      QS=true;                     // Quantified Self flag 설정한다.
      // QS플래그는 인터럽트 서비스 루틴 내부에서 제거되지 않는다.
    }
  }
  if(Signal<thresh&&Pulse==true){ // 값이 내려갈 때,비트가 끝났다면
    Pulse=false;                  // 우리가 다시 할 수 있도록 펄스 플래그를 재설정하십시오
    amp=P-T;                      // 펄스 파형의 진폭을 구한다(최대-최저)
    thresh=amp/2+T;               // 진폭의 50%지점에서 thresh를 설정
    P=thresh;                     // 다음에 다시설정
    T=thresh;
  }
  if(N>2500){                   // 만약 비트가 측정되지 않고 2.5초가 지나면
    thresh=512;                 // set thresh default 다음 값들을 다시기본설정한다.
    P=512;                      // set P default
    T=512;                      // set T default
    lastBeatTime=sampleCounter// lastBeatTime을 최신으로 가져온다.
    firstBeat=true;             // 잡음을 피하기 위해 재설정
    secondBeat=false;           // 우리가 심장박동을 되찾을때
  }
  sei();                        // enable interrupts when youre done!
}                               // end isr
//
현재 위의 소스 코드로 심박센서를 사용하고 있는데 결과가 너무 깨끗하게 나와서 필터가 사용된 것 같은데 어느 부분에서 사용된 것인지 잘 모르겠어서 질문합니다. 위의 코드에서 어느 부분이 필터 역할을 하고 있는지 그 필터의 종류는 무엇인지 궁금합니다! 또한 블루투스 연결 시 모듈을 연결하면 결과값이 불안정하고 이상한 값이 나오는데 어떠한 원인이 있을 수 있을까요?
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댓글 5

조회수 19,905

master님의 댓글

master 작성일

runningTotal/=10;            // 10개의 IBI값의 평균
평균은 LPF에 해당합니다.
//
미약신호를 받으려면 배터리로 구동하는 것이 좋습니다.
220V를 사용하는 장치에 유선으로 연결하면 노이즈의 영향을 많이 받게됩니다.

으아아악님의 댓글

으아아악 댓글의 댓글 작성일

기준주파수 이하의 데이터만 통과하게하는 것이 로우패스필터의 역할이라고 알고 있는데 평균을 내는 것도 로우패스필터의 역할에 포함되나요? 이동평균필터와는 좀 다른 개념인건가요?
if(N>250){                                            // 고주파 잡음을 피한다.
위의 부분 주석에 고주파 잡음을 피한다라는 설명이 있는데 이 부분 또한 필터의 기능을 하고 있다고 생각이 되는데 이 부분또한 LPF에 해당되나요?

master님의 댓글

master 댓글의 댓글 작성일

고주파 노이즈를 제거하는 것도 필터(LPF)입니다.

으아아악님의 댓글

으아아악 댓글의 댓글 작성일

감사합니다!

으아아악님의 댓글

으아아악 댓글의 댓글 작성일

필터 사용하는 부분이 너무 헷갈려서 그렇습니다. 같은 질문 계속하는거 같아 정말 죄송하지만 조금만 더 가르쳐주시면 안될까요? 죄송합니다ㅠㅠ

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