skole 2025

IELS2002 EKG-målesystem

Komplett EKG-målesystem: analog interfacekrets, ADC, ESP32 med pulsberegning og nettbasert sanntidsvisning, fra brødbrett til firelags PCB.

EKG
analog design
KiCad
ESP32
PCB

Prototypekortet med Li-ion-batteri, ADC og ESP32.

Hva vi bygde

Et gruppeprosjekt på to i Ingeniørprosjekt II. Systemet forsterker og filtrerer svake biopotensialer og viser EKG og puls i sanntid i nettleseren.

3D-modell av kapslingen til EKG-enheten, med lokk.

Systemet

Analog del: instrumenteringsforsterker (INA126), høypassfilter på 33,8 mHz og et forsterkertrinn med TL071 og lavpassfilter på 16 Hz. Samlet forsterkning på omtrent 1000 V/V.
Digital del: 16-bits ADC (ADS1115) på 860 punktprøver i sekundet, og en ESP32 som finner R-topper, beregner puls og sender data over WebSocket.
Batteridrift med Li-ion-celle, og et 3D-printet hus.

Interfacekretsen i tre trinn: instrumenteringsforsterker, høypassfilter og forsterker med lavpassfilter.

Signalflyt fra interfacekrets via ADS1115 og ESP32 til loggeprogrammet.

Interfacekretsen først bygget på brødbrett.

Prototypekortet delt i interface, strømforsyning og ADC, og digital del.

Resultater

Tydelige QRS-komplekser på prototypekortet, og puls som avvek 1 til 3 slag i minuttet fra en Garmin pulsklokke.
Målte knekkfrekvenser nær de beregnede, og CMRR på nesten 100 dB på PCB-en.
Realisert i fire steg: simulering, brødbrett, prototypekort og firelags PCB tegnet i KiCad.

EKG-signal og pulsberegning i sanntid i nettleseren (67 slag i minuttet).

Amplituderespons for simulering, brødbrett, prototypekort og PCB.

Det som ikke fungerte

PCB-en fikk et offset-problem i trinn 2 som sendte neste trinn i metning, så den ble aldri brukt til EKG-logging. Rapporten beskriver feilen åpent og foreslår retting i neste revisjon, mens all logging er gjort på prototypekortet.

← tilbake til tidslinjen