中级
30 分钟

使用 AD8232 和 PIC32MZ2048EFM100 监测您的心脏活动

心电图 - 您健康的窗口

ECG 5 Click with Curiosity PIC32 MZ EF

已发布 7月 22, 2025

点击板

ECG 5 Click

开发板

Curiosity PIC32 MZ EF

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

PIC32MZ2048EFM100

为运动员和健身爱好者提供完美解决方案,提供运动过程中心率变异的高级监测和分析。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

ECG 5 Click基于Analog Devices的集成心率监测前端AD8232。该IC面向可穿戴设备和电池操作的应用。心率脉冲自然较弱,仅为几毫伏,甚至微伏。因此,任何外部干扰都可能掩盖它们。干扰可能是在人体内自身引起的,也可能是由于其他肌肉(例如骨骼肌)的活动而产生的。因此,来自电极的输入信号经过几个滤波部分处理,直到放大到适合采样的值。然而,正确放置测量电极对于准确读数至关重要。ECG 5 Click配备了一个连接三个电极的3.5毫米插孔连接器。其中一个电极是所谓的右腿驱动电极(RLD),用于将患者的身体设置为与系统的其余部分相同的电位。此外,它还用于减少由于人体充当天线(从电网中拾取50/60Hz的嗡嗡声)产生的噪音。与集成的2

极高通和射频干扰滤波部分一起,IC有效地降低了整个系统的噪音。导联脱落检测对于准确的心电图测量非常重要。因此,该IC配备了专用的LOD引脚,当任何电极缺失时,将设置为高逻辑电平。导联脱落电路是一个比较器,确保身体保持在距离正电源0.5V的范围内。通过具有两个单独LOD引脚,可以确定可能缺失的确切电极。在DC导联脱落检测模式下,所有三个电极必须连接。LOD+路由到mikroBUS™的INT引脚,而LOD-路由到mikroBUS™的PWM引脚。在这个Click board™上,引脚分别标记为LO+和LO-。由于AD8232 IC内的信号滤波,连接的电极的稳定时间可能太长。因此,此IC具有快速恢复选项(ECG 5 click上的FR引脚拉到高逻辑电

平),它动态地将截止频率设置为更高的值,加快了稳定时间,可能在几秒钟的数量级内(例如,当连接电极时)。该IC可以进入低功耗模式。如果将SDN引脚拉到低逻辑电平,则IC将进入待机模式,大大降低功耗。利用LOD引脚,MCU可以被编程为与AD8232一起进入待机模式,这对于电池供电的应用非常理想。SDN引脚路由到mikroBUS™的CS引脚,并标记为SDN。AD8232的OUT引脚路由到mikroBUS™的AN引脚。它提供了来自电极的放大和滤波信号,可以直接用于主机MCU的A/D外设。AD8232可以驱动电阻性和电容性负载,因此不需要额外的缓冲IC。此外,ECG 5 click还配备了一个标记为ECG的LED,可用作输出信号的视觉指示器。

ECG 5 Click top side image
ECG 5 Click bottom side image

功能概述

开发板

Curiosity PIC32 MZ EF 开发板是一个完全集成的 32 位开发平台,特点是高性能的 PIC32MZ EF 系列(PIC32MZ2048EFM),该系列具有 2MB Flash、512KB RAM、集成的浮点单元(FPU)、加密加速器和出色的连接选项。它包括一个集成的程序员和调试器,无需额外硬件。用户可以通过 MIKROE 

mikroBUS™ Click™ 适配器板扩展功能,通过 Microchip PHY 女儿板添加以太网连接功能,使用 Microchip 扩展板添加 WiFi 连接能力,并通过 Microchip 音频女儿板添加音频输入和输出功能。这些板完全集成到 PIC32 强大的软件框架 MPLAB Harmony 中,该框架提供了一个灵活且模块化的接口

来应用开发、一套丰富的互操作软件堆栈(TCP-IP、USB)和易于使用的功能。Curiosity PIC32 MZ EF 开发板提供了扩展能力,使其成为连接性、物联网和通用应用中快速原型设计的绝佳选择。

Curiosity PIC32MZ EF double side image

微控制器概述 

MCU卡片 / MCU

default

建筑

PIC32

MCU 内存 (KB)

2048

硅供应商

Microchip

引脚数

100

RAM (字节)

524288

你完善了我!

配件

3线ECG/EMG电缆配备方便的3.5毫米耳机插头,专为心电图记录而设计。这根1米长的电缆是医疗专业人员和爱好者的实用伴侣。为了补充这根电缆,您还可以使用单次使用的粘贴式ECG/EMG电极,尺寸为48x34毫米,每个电极都配备有一个ECG/EMG电缆插头适配器。这些电极在与我们的ECG/EMG电缆配对时保证了无缝的体验,并确保可靠的ECG/EMG信号传输,用于全面的心脏监测。相信这个设置的准确性和便利性,自信地轻松记录心电图和肌电图。

ECG 5 Click accessories image

使用的MCU引脚

mikroBUS™映射器

Analog Output
RPB4
AN
NC
NC
RST
Chip Enable
RPD4
CS
NC
NC
SCK
NC
NC
MISO
NC
NC
MOSI
Power Supply
3.3V
3.3V
Ground
GND
GND
Lead-off detection for IN-
RPE8
PWM
Lead-off detection for IN+
RF13
INT
NC
NC
TX
NC
NC
RX
NC
NC
SCL
NC
NC
SDA
NC
NC
5V
Ground
GND
GND
1

“仔细看看!”

Click board™ 原理图

ECG 5 Click Schematic schematic

一步一步来

项目组装

Curiosity PIC32MZ EF front image hardware assembly

从选择您的开发板和Click板™开始。以Curiosity PIC32 MZ EF作为您的开发板开始。

Curiosity PIC32MZ EF front image hardware assembly
GNSS2 Click front image hardware assembly
Prog-cut hardware assembly
GNSS2 Click complete accessories setup image hardware assembly
Board mapper by product7 hardware assembly
Necto image step 2 hardware assembly
Necto image step 3 hardware assembly
Necto image step 4 hardware assembly
Necto image step 5 hardware assembly
Necto image step 6 hardware assembly
Curiosity PIC32 MZ EF MCU Step hardware assembly
Necto No Display image step 8 hardware assembly
Necto image step 9 hardware assembly
Necto image step 10 hardware assembly
Debug Image Necto Step hardware assembly

软件支持

库描述

该库包含ECG 5 Click驱动程序的 API。

关键功能:

  • ecg5_setMode - 设置模式函数

  • ecg5_check_lod_negative - 检查LOD-函数

  • ecg5_check_lod_positive - 检查LOD+函数

开源

代码示例

完整的应用程序代码和一个现成的项目可以通过NECTO Studio包管理器直接安装到NECTO Studio 应用程序代码也可以在MIKROE的GitHub账户中找到。

/*!
 * @file main.c
 * @brief ECG 5 Click Example.
 *
 * # Description
 * This is an example which demonstrates the use of ECG 5 Click board.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 *
 * ## Application Init
 * Initializes ADC and GPIO.
 *
 * ## Application Task
 * Reads ADC value and sends results on serial plotter every 5 ms.
 *
 * @author Stefan Ilic
 *
 */

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "ecg5.h"

static ecg5_t ecg5;   /**< ECG 5 Click driver object. */
static log_t logger;    /**< Logger object. */
static uint32_t time;

void application_init ( void ) {
    log_cfg_t log_cfg;  /**< Logger config object. */
    ecg5_cfg_t ecg5_cfg;  /**< Click config object. */

    /** 
     * Logger initialization.
     * Default baud rate: 115200
     * Default log level: LOG_LEVEL_DEBUG
     * @note If USB_UART_RX and USB_UART_TX 
     * are defined as HAL_PIN_NC, you will 
     * need to define them manually for log to work. 
     * See @b LOG_MAP_USB_UART macro definition for detailed explanation.
     */
    LOG_MAP_USB_UART( log_cfg );
    log_init( &logger, &log_cfg );
    log_info( &logger, " Application Init " );

    // Click initialization.
    ecg5_cfg_setup( &ecg5_cfg );
    ECG5_MAP_MIKROBUS( ecg5_cfg, MIKROBUS_1 );
    if ( ADC_ERROR == ecg5_init( &ecg5, &ecg5_cfg ) ) {
        log_error( &logger, " Application Init Error. " );
        log_info( &logger, " Please, run program again... " );

        for ( ; ; );
    }
    log_info( &logger, " Application Task " );
}

void application_task ( void ) {
    uint16_t ecg5_an = 0;
    if ( ADC_SUCCESS == ecg5_read_an_pin_value( &ecg5, &ecg5_an ) ) {
        log_printf( &logger, " %u,%lu\r\n ", ecg5_an, time );
    }
    time += 5;
    Delay_ms ( 5 );
}

int main ( void ) 
{
    /* Do not remove this line or clock might not be set correctly. */
    #ifdef PREINIT_SUPPORTED
    preinit();
    #endif
    
    application_init( );
    
    for ( ; ; ) 
    {
        application_task( );
    }

    return 0;
}

// ------------------------------------------------------------------------ END

额外支持

资源

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