Электронная система контроля за дыханием
Добавлено: Пт июн 23, 2017 3:38 pm
Привет всем интересующимся!
Я уже больше года занимаюсь изучением изменения ритма дыхания во время сна и мне захотелось
поделиться с вами своими наработками и результатами.
Сама электронная система контроля состоит из самодельного сенсора дыхания и программы обработки.
Предварительно я изучил опыт других исследователей, в частности группы ребят на сайте Артема Синина
с его онейрографом.
Меня заинтересовал поясной вариант датчика дыхания как более стабильный в показаниях, чем микрофонный.
В качестве активного элемента сенсора дыхания был выбран аналоговый датчик Холла, показания которого
менялись в зависимости от движений постоянного магнита.
За это время конструкция датчика прошла несколько модернизаций, устраняющих выявленные недостатки. Сейчас
датчик стабильно работает в течении всей ночи и не боится переворачиваний тела во время сна.
Датчик подключен проводами к плате ардуино, где сигнал принимается и определяется ритм дыхания.
Для сохранения данных в лог используется смартфон или ноутбук с Bluetooth, т.к. ардуино не может
сохранить такой объем информации (за ночь примерно 25-30 тысяч отсчетов, с интервалом в одну секунду).
Совместно с датчиком дыхания используется маска, в которой есть акселерометр (датчик положения),
универсальная кнопка для активации некоторых функций и, конечно, светодиоды + наушник.
Акселерометр в маске позволяет отследить момент переворачивания, а нажатие на кнопку сообщает
системе, что спящий в это время пробудился.
Для примера привожу график ритма дыхания за один из сеансов.
Пояснения к графику:
1. Верхний желтый график - акселерометр. Максимальное значение - тело на левом боку, минимальное - на правом боку.
2. Синий график - темп дыхания в минуту. От максимального 20 в минуту, до минимального 10 в минуту. Всплески на графике
бывают при переворачивании или снижении уровня сигнала от датчика, что приводит к ошибке вычисления ритма дыхания.
3. Красный график - нажимание кнопки на маске. У меня при этом произносится голосом в наушнике время и устанавливается отсрочка для срабатывания сигналов на маске.
В следующих постах планирую более подробно рассказать о конструкции датчика, маски и результатах опытов.
Я уже больше года занимаюсь изучением изменения ритма дыхания во время сна и мне захотелось
поделиться с вами своими наработками и результатами.
Сама электронная система контроля состоит из самодельного сенсора дыхания и программы обработки.
Предварительно я изучил опыт других исследователей, в частности группы ребят на сайте Артема Синина
с его онейрографом.
Меня заинтересовал поясной вариант датчика дыхания как более стабильный в показаниях, чем микрофонный.
В качестве активного элемента сенсора дыхания был выбран аналоговый датчик Холла, показания которого
менялись в зависимости от движений постоянного магнита.
За это время конструкция датчика прошла несколько модернизаций, устраняющих выявленные недостатки. Сейчас
датчик стабильно работает в течении всей ночи и не боится переворачиваний тела во время сна.
Датчик подключен проводами к плате ардуино, где сигнал принимается и определяется ритм дыхания.
Для сохранения данных в лог используется смартфон или ноутбук с Bluetooth, т.к. ардуино не может
сохранить такой объем информации (за ночь примерно 25-30 тысяч отсчетов, с интервалом в одну секунду).
Совместно с датчиком дыхания используется маска, в которой есть акселерометр (датчик положения),
универсальная кнопка для активации некоторых функций и, конечно, светодиоды + наушник.
Акселерометр в маске позволяет отследить момент переворачивания, а нажатие на кнопку сообщает
системе, что спящий в это время пробудился.
Для примера привожу график ритма дыхания за один из сеансов.
Пояснения к графику:
1. Верхний желтый график - акселерометр. Максимальное значение - тело на левом боку, минимальное - на правом боку.
2. Синий график - темп дыхания в минуту. От максимального 20 в минуту, до минимального 10 в минуту. Всплески на графике
бывают при переворачивании или снижении уровня сигнала от датчика, что приводит к ошибке вычисления ритма дыхания.
3. Красный график - нажимание кнопки на маске. У меня при этом произносится голосом в наушнике время и устанавливается отсрочка для срабатывания сигналов на маске.
В следующих постах планирую более подробно рассказать о конструкции датчика, маски и результатах опытов.