Il presente lavoro descrive la progettazione e la realizzazione di un sistema wireless basato su piattaforma Arduino per l’acquisizione, l’elaborazione e la visualizzazione di segnali cardiaci e pulsossimetrici. L’obbiettivo del progetto è lo sviluppo di un prototipo in grado di acquisire segnali fisiologici, trasmetterli tramite moduli wireless tra due microcontrollori e fornire all’utente informazioni relative alla frequenza, alla saturazione periferica di ossigeno e all’andamento del segnale fotopletismografico. Il sistema realizzato integra un sensore ottico pulsossimetrico in configurazione a riflessione, costituito da un LED rosso, un LED infrarosso e un fotodiodo, con uno stadio analogico dedicato al condizionamento del segnale. Due schede Arduino DUE gestiscono rispettivamente l’acquisizione e la trasmissione dei dati e la loro recezione, elaborazione e visualizzazione. La comunicazione wireless è implementata mediante modulo nRF254L01, mentre un display basato sul controllore HX8357 costituisce l’interfaccia di visualizzazione del sistema. Le prove sperimentali hanno consentito di acquisire e visualizzare un segnale fotopletismografico riconoscibile e di ottenere stime plausibili della frequenza cardiaca e della saturazione di ossigeno. Il prototipo ha inoltre dimostrato la capacità di acquisire, trasmettere, ricevere ed elaborare i dati fisiologici d’interesse. Tuttavia, sono emerse alcune criticità associate principalmente ad artefatti da movimento, alla stabilità dell’alimentazione e all’affidabilità della comunicazione wireless. Il sistema realizzato rappresenta pertanto un prototipo sperimentale e didattico funzionante, sul quale possono essere applicati miglioramenti finalizzati ad aumentare stabilità, robustezza e affidabilità.

SISTEMA WIRELESS BASATO SU ARDUINO PER L'ACQUISIZIONE E LA VISUALIZZAZIONE DI SEGNALI CARDIACI E PULSOSSIMETRICI.

PETRUCCI, FILIPPO
2025/2026

Abstract

Il presente lavoro descrive la progettazione e la realizzazione di un sistema wireless basato su piattaforma Arduino per l’acquisizione, l’elaborazione e la visualizzazione di segnali cardiaci e pulsossimetrici. L’obbiettivo del progetto è lo sviluppo di un prototipo in grado di acquisire segnali fisiologici, trasmetterli tramite moduli wireless tra due microcontrollori e fornire all’utente informazioni relative alla frequenza, alla saturazione periferica di ossigeno e all’andamento del segnale fotopletismografico. Il sistema realizzato integra un sensore ottico pulsossimetrico in configurazione a riflessione, costituito da un LED rosso, un LED infrarosso e un fotodiodo, con uno stadio analogico dedicato al condizionamento del segnale. Due schede Arduino DUE gestiscono rispettivamente l’acquisizione e la trasmissione dei dati e la loro recezione, elaborazione e visualizzazione. La comunicazione wireless è implementata mediante modulo nRF254L01, mentre un display basato sul controllore HX8357 costituisce l’interfaccia di visualizzazione del sistema. Le prove sperimentali hanno consentito di acquisire e visualizzare un segnale fotopletismografico riconoscibile e di ottenere stime plausibili della frequenza cardiaca e della saturazione di ossigeno. Il prototipo ha inoltre dimostrato la capacità di acquisire, trasmettere, ricevere ed elaborare i dati fisiologici d’interesse. Tuttavia, sono emerse alcune criticità associate principalmente ad artefatti da movimento, alla stabilità dell’alimentazione e all’affidabilità della comunicazione wireless. Il sistema realizzato rappresenta pertanto un prototipo sperimentale e didattico funzionante, sul quale possono essere applicati miglioramenti finalizzati ad aumentare stabilità, robustezza e affidabilità.
2025
ARDUINO-BASED WIRELESS SYSTEM FOR THE ACQUISITION AND VISUALIZATION OF CARDIAC AND PULSE OXIMETRY SIGNALS.
PULSOSSIMETRIA
ARDUINO
SEGNALI CARDIACI
MODULO WIRELESS
ACQUISIZIONE DATI
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Utilizza questo identificativo per citare o creare un link a questo documento: https://hdl.handle.net/20.500.12608/114282