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2022年2月23日 (水)

マイクロ波ドップラーセンサーとラズパイ上のデジタルフィルター

秋月電子のドップラー動体検知キットを組み立てた。ゴールは心拍波形の取り出し。

キットの中身はこんな感じ(リレー実装用のユニバーサル基板も付いてる)。一番右がマイクロ波センサー。
Img06391_small

まずは抵抗の分類から、、、
Img06393_small

老眼が激しい老人にはキツイ作業。
Img06397_small

実装完了。
Img06401_small

マイクロ波センサーに取り付ける。実はこの時点ではセンサーの裏表が逆だった。段ボール紙に穴を開けてセンサーを取り付けたが、なんと尻を突っ込んでた。
Img06421_small

センサー方向を直して自分の拍動を測定。オシロスコープのプローブをアンプ出力(ノッチフィルターの前)に当ている。
Img06431_small

こんな感じで拍動が取得できた。波形の最初が乱れているのはオシロスコープのトリガーボタンを押す動作が検出されているため。
Ds1z_quickprint2

次にこの出力をADC MCP3028に接続して、Raspberry Pi 4で読み込む。
Img06445_small

ADCの下に実装しているのはシグナルレベルコンバーター。ドップラー動体検知キットは5VだけれどRaspberry Piは3.3V。このため5V/3.3Vのシグナルレベルコンバータが必要になる。
Img06446_small

デジタルフィルターで濾したあとの波形。ここで使ってるデジタルフィルターについては過去の投稿をに書いていある。通過域端周波数は1Hzに設定している。
Figure_1

きれいな波形(赤線)として鼓動を濾しとることができた。

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