PROGETTAZIONE DI UN SISTEMA PER L’ACQUISIZIONE SIMULTANEA DI SEGNALI ECG E PPG

In questa tesi viene descritto come è possibile realizzare un sistema di acquisizione di segnali biomedici utilizzando un sensore digitale ed un microcontrollore. L’obiettivo di questo progetto è scrivere un firmware completamente personalizzabile per Arduino Mega che sia in grado di acquisire i dati dal sensore e di gestirlo correttamente. Questo compito era già stato implementato su un microcontrollore fornito assieme alla Evaluation board del sensore, ma non poteva essere modificato se non tramite il software proprietario. Lo scopo è quindi di rendere il programma comprensibile e modificabile liberamente e all’esigenza. Verranno utilizzati il sensore MAX86150, creato appositamente per sistemi wearable ed in grado di misurare simultaneamente elettrocardiogramma e pulsossimetria, e la piattaforma Arduino Mega, programmata per gestire il sensore ed acquisirne le misurazioni. I due componenti comunicheranno fra loro tramite il bus di comunicazione I2C, mentre le misurazioni verranno poi inviate via seriale ad un PC che li elabora e visualizza tramite il software di calcolo numerico MATLAB. Il lavoro si compone di quattro fasi: una fase di studio della documentazione tecnica disponibile al fine di conoscere come funzionano i dispositivi utilizzati. Una fase di sviluppo del firmware che si divide in scrittura del programma di Arduino e modifica del codice della libreria del sensore. Una fase di regolazione dei parametri del sensore al fine di ottenere buone acquisizioni ed, infine, una fase di validazione del programma implementato mediante l’analisi della comunicazione fra sensore e microcontrollore per assicurarne il corretto funzionamento. I risultati ottenuti hanno confermato il raggiungimento degli obiettivi prefissati. Il programma si è dimostrato funzionante già dai primi test ed una volta regolati i giusti parametri ha consentito di acquisire buone tracce dei segnali ECG e PPG. come si può vedere in figura 4.1. Avviene correttamente anche la comunicazione I2C, su cui sono state eseguite delle verifiche, ma che potrebbe essere analizzata in maniera più profonda.