Микроконтроллерная система измерения респирации

Abstract

В работе показана возможность создания микроконтроллерной системы измерения ряда физиологических функций дыхания человека. Создание системы актуально в связи с необходимостью оперативной диагностики легких при заболеваниях и, в первую очередь - COVID-19, а также для диагностики состояния системы дыхания спортсменов. Разработанная микроконтроллерная система контроля респирации (дыхания) состоит из: спиротестера, мобильного устройства (телефона с операционной системой Android) и программного обеспечения. Максимальная продолжительность теста. – 10 секунд с дискретностью измерения 0,1 сек. Диапазон измеряемого дифференциальным датчиком давления – 0…20 кПа. Устройство имеет OLED дисплей и энергонезависимую память, в которой хранятся 5 последних снятых значений вдоха/выдоха. Приложение для Android-смартфонов обеспечивает создание базы данных пациентов с сохранением результатов испытаний и выводом данных в виде графиков (спирограмм), вычислением по каждому из них максимальных значений давления, установление реферативных значений. The paper shows the possibility to create a microcontroller system for measuring a number of physiological functions of human respiration. The creation of the system is relevant due to the need for prompt diagnosis of the lungs in diseases and, first of all, in COVID-19, as well as for diagnosing of the respiratory system state of athletes. The developed microcontroller respiratory monitoring system consists of: a spirotester, a mobile device (a phone with an Android operating system) and software. The maximum duration of the test is 10 seconds with a measurement discreteness of 0.1 seconds. The range of pressure measured by the differential sensor is 0...20 kPa. The device has an OLED display and a non-volatile memory to store last 5 inspiration or expiration values. The application for Android smartphones provides the creation of a database of patients with the preservation of test result and the output of data in the form of graphs (spirograms), the calculation of maximum pressure values for each of them, and allows to set reference values.