Sustav za prikupljanje i obradu biomedicinskih signala na biciklu

diplomski rad

• Naslov (engleski): System for Acquisition and Processing of Biomedical Signals on a Bicycle
• Autor: Patrik Šajinović
• Mentor: Hrvoje Džapo (mentor)
• Član povjerenstva: Hrvoje Džapo (predsjednik povjerenstva)
• Član povjerenstva: Željka Lučev Vasić (član povjerenstva)
• Član povjerenstva: Dinko Oletić (član povjerenstva)
• Ustanova koja je dodijelila akademski / stručni stupanj: Sveučilište u Zagrebu; Fakultet elektrotehnike i računarstva; Zagreb
• Datum i država obrane: 2023-07-14, Hrvatska

Sažetak

U sklopu rada implementiran je sustav za prikupljanje i obradu EKG signala temeljen na integriranom sklopu MAX30001 i mikrokontroleru STM32WB55, s primarnom namjenom bežičnog mjerenja EKG signala s elektroda smještenih na drškama bicikla. Istražena je teorijska pozadina nastanka i interpretacije biomedicinskih signala s naglaskom na elektrokardiogram (EKG) i frekvenciju srčanog ritma (HR). Proučeni su integrirani sklopovi MAX30001 i STM32WB55 te su istraženi komunikacijski protokoli (Bluetooth Low Energy (BLE) i UART) i način pohrane podataka na vanjsku SD karticu. Razvijena je programska potpora sustava korištenjem FreeRTOS operacijskog sustava radi bolje učinkovitosti, organizacije i prenosivosti koda. Dizajnirano je posebno kućište uređaja radi jednostavnijeg upravljanja, prenosivosti i provedbe mjerenja. Unaprijeđena je korisnička aplikacija u Python Qt okviru za lakše upravljanje uređajem i procesom mjerenja. Mjerenja biomedicinskih signala testirana su korištenjem EKG simulatora, a funkcionalnost sustava provjerena je testiranjem na zdravom ispitaniku.

Sažetak (engleski)

In this thesis the system for acquisition and processing of ECG signals, based on MAX30001 integrated circuit and STM32WB55RG microcontroller, was implemented, with a primary purpose of wireless ECG measurements from electrodes placed on a bicycle handlebar. The theoretical background of the generation and interpretation of biomedical signals was elaborated, with an emphasis on the electrocardiogram (ECG) and heart rate (HR). MAX30001 and STM32WB55 integrated circuits were studied, as well as communication protocols (Bluetooth Low Energy (BLE) and UART) and the means of storing data on external SD card. The embedded software was developed by using the FreeRTOS operating system for better efficiency, code organisation, and code portability. A special device enclosure was designed for easier device management, mobility, and execution of tests and measurements. User application was improved by means of Python Qt framework for easier management of the measurement process. Measurements of biomedical signals were tested using an ECG simulator and the functionality of the whole system was validated by tests on a healthy subject.

• Ključne riječi: elektrokardiogram; frekvencija srčanog ritma; EKG; HR; MAX30001; STM32WB55; BLE; FreeRTOS
• Ključne riječi (engleski): electrocardiogram; heart rate frequency; ECG; HR; MAX30001; STM32WB55; BLE; FreeRTOS
• Jezik: hrvatski
• URN:NBN: urn:nbn:hr:168:817916
• Studijski program: Naziv: Elektrotehnika i informacijska tehnologija; Vrsta studija: sveučilišni; Stupanj studija: diplomski; Akademski / stručni naziv: magistar/magistra inženjer/inženjerka elektrotehnike i informacijske tehnologije (mag. ing. el. techn. inf.)
• Vrsta resursa: Tekst
• Način izrade datoteke: Izvorno digitalna
• Prava pristupa: Zatvoreni pristup
• Datum i vrijeme pohrane: 2023-10-11 10:36:40