HealthyPi 5 — это сенсорная платформа с открытым исходным кодом для сбора биосигналов, основанная на микроконтроллере Raspberry Pi RP2040 и модуле Wi-Fi и BLE ESP32-C3, которая используется для регистрации жизненно важных показателей, таких как электрокардиограмма (ЭКГ), дыхание, фотоплетизмография (ППГ), насыщение кислородом (SpO₂), и данные о температуре тела.
Это полная переработка HealthyPi v4 Raspberry Pi HAT со многими из тех же функций. Хотя HealthyPi 5 также соответствует форм-фактору Raspberry Pi HAT и может быть подключен к Raspberry Pi SBC для анализа данных, его также можно использовать как автономное устройство с обработкой, выполняемой двухъядерным микроконтроллером RP2040 Cortex-M0+ и подключение через беспроводной модуль ESP32-C3 и визуализация данных на 3,5-дюймовом дисплее SPI или смартфоне через WiFi или Bluetooth.
Технические характеристики HealthyPi 5:
- MCU — двухъядерный микроконтроллер Raspberry Pi RP2040 Arm Cortex-M0+ с частотой 133 МГц и 264 КБ SRAM
- Беспроводной модуль — модуль ESP32-C3 RISC-V с 2,4 ГГц WiFi 4 и поддержкой BLE
- Хранилище — слот для карты MicroSD
- Датчики
- Аналоговый интерфейс MAX30001 для измерения ЭКГ и дыхания
- Аналоговый интерфейс AFE4400 для ФПГ и SpO2
- Датчик температуры MAX30205 через встроенные разъемы Qwiic/I²C
- USB
- 1х порт USB Type-C для связи с компьютером и программирования RP2040
- 1х порт USB Type-C для программирования и отладки модуля ESP32-C3
- Расширение — 40-контактный разъем Raspberry Pi HAT, также используемый для подключения 3,5-дюймового сенсорного цветного дисплея с разрешением 480 × 320.
- Источник питания
- Вход/зарядка — 5 В через порт USB-C
- Аккумулятор — встроенный литий-ионный аккумулятор с возможностью зарядки через USB
- Встроенное управление питанием с автоматическим переключением между питанием от батареи и питанием от USB
- Размеры — 75,5 х 56 х 17 мм
Protocentral также предоставляет плату-носитель для HealthyPi 5 со следующими особенностями:
- Интерфейс к HealthyPi 5 через USB-порт и 40-контактный разъем GPIO
- Изоляция питания USB (IEC 60101-1 номинальное напряжение 1 кВ)
- Изоляция линии передачи данных USB (IEC 60601-1, номинальное напряжение 5 кВ)
- Пять портов Qwiic с защитой от электростатического разряда для расширения
- Размеры: 100 х 68 х 12 мм
Компания предоставляет прошивку Arduino и тестовые программы для микроконтроллеров RP2040 и ESP32-C3 на GitHub, но вы также можете запрограммировать платформу с помощью MicroPython или C/C++, используя Raspberry Pi Pico SDK для RP2040 или ESP-IDF SDK. для ESP32-C3.
ProtoCentral также предлагает графический интерфейс рабочего стола для настройки устройства, получения данных, передаваемых через USB, и визуализации данных или записи их в файл. Он также поддерживает потоковую передачу данных по локальной сети с использованием протокола Lab Streaming Layer (LSL) и позволяет легко импортировать данные, например, в программы MATLAB или Python. Программа написана на Processing и изначально компилируется для Windows, Mac и Linux.
Если вы предпочитаете работать с мобильными устройствами, они также разработали мобильное приложение HealthyPi 5 с использованием языка программирования Dart и платформы Flutter для совместимости с Android и iOS. Приложение используется для визуализации захвата данных через Bluetooth. Мобильные приложения HealthyPi 5 в конечном итоге будут доступны в Google Play Store и Apple App Store.
Схемы EAGLE и разводка всех печатных плат, некоторые скрипты Python и JAR-файл для настольного графического интерфейса можно найти на GitHub. Нам сказали, что исходный код настольного графического интерфейса и мобильного приложения находится в этом репозитории, но на момент написания нам не удалось найти ни того, ни другого.
Существует четыре основных способа использования платы HealthyPi 5:
- Как автономная система с носителем и 3,5-дюймовым сенсорным дисплеем
- Как автономная система, передающая данные на мобильный хост (смартфон, планшет…) через Wi-Fi или Bluetooth
- Как Raspberry Pi HAT с одноплатным компьютером, обрабатывающим и отображающим данные
- Как регистратор данных USB, подключенный к ноутбуку или другому хосту
Проект запущен на краудфандинговой платформе Crowd Supply с символической целью финансирования в 1 доллар. Награды начинаются с 275 долларов США за базовый комплект HealthyPi 5 с материнской платой, кабелем ЭКГ, электродами ЭКГ, зондом SpO2 и кабелем датчика температуры, и вы также можете внести 395 долларов США за «Полный комплект HealthyPi 5» с полностью собранной материнской платой HealthyPi 5, модуль дисплея, несущая плата, корпус, напечатанный на 3D-принтере, и аккумулятор LiPo 3,7 В/2000 мАч.
Выражаем свою благодарность источнику из которого взята и переведена статья, сайту cnx-software.com.
Оригинал статьи вы можете прочитать здесь