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Simone Buzzi Davide Cescato Simon Häne Akustisches Herzschlag- Biofeedback F. Grogg Dr. R. Zinniker T. Degen designed by assisted by.

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1 Simone Buzzi Davide Cescato Simon Häne Akustisches Herzschlag- Biofeedback F. Grogg Dr. R. Zinniker T. Degen designed by assisted by

2 Gliederung des Vortrages 1.Definition von Biofeedback 2.Ziel der Arbeit 3.Systemübersicht 4.Beschreibung der Komponenten 5.Zusammenfassung & Aussicht

3 1. Definition von Biofeedback Biofeedback ist eine Methode, bei der unbewusste und automatisch ablaufende Körperfunktionen, wie der Pulsschlag, die Muskelspannung oder die Durchblutung, mit geeigneten Geräten gemessen und rückgemeldet werden. Die Rückmeldung ("Feedback") erfolgt entweder über ein visuelles Signal am Computerbildschirm oder über einen Lautsprecher in Form eines akustischen Signals. Das Ziel dabei ist, körperliche Funktionen und Krankheiten zu beeinflussen.

4 2. Ziel der Arbeit Das Hauptziel des Projektes war die Entwicklung eines Prototypen, der die Untersuchung der Effekte eines akustischen Herzschlag-Biofeedbacks ermöglicht. Speziell geachtet wurde dabei auf Tragbarkeit, geringen Stromverbrauch und Rekonfigurierbarkeit.

5 Herzschlagfrequenz aufnehmen Bearbeitung des Signals Erzeugung eines akustischen Herzschlages 3. Systemübersicht (I)

6 3. Systemübersicht (II) Polar Gurt Empfänger TI MSP430 Microcontroller 8 Bit D/A Wandler Anti-Aliasing Filter Audio Verstärker Linux Applikation Herzfrequenz anzeigen Einstellungen ändern Daten speichern

7 4.1 Puls Messung Komponenten: Polar Gurt LC-Resonanzkreis Bandpassfilter und Verstärker Peak detector 5 kHz

8 4.2 TI MSP430 Microcontroller (I) Aufgaben Gemittelte Frequenz der empfangenen Herzschläge berechnen Ein künstliches Herzschlag Audio Signal mit einer verlangsamten Herzschlagfrequenz abspielen Lautstärke über den Audio- verstärker steuern In standby Modus umschalten, wenn kein Herzschlag empfangen wird

9 Verbindung mit Linux Applikation aufbauen Informationen über die Herzschlagfrequenzen senden Konfigurationsparameter empfangen und einstellen Zusätzliche Aufgaben bei eingestecktem seriellen Kabel 4.2 TI MSP430 Microcontroller (II)

10 4.3 Akustischer Herzschlag D/A Wandler Seriel 8 Bit Anti-aliasing Filter Butterworth, 8. Ordnung Sallen-Key Realisierung Audio Verstärker digitale Lautstärke- steuerung Kopfhörer Abtastfrequenz ist von der Herzschlagfrequenz abhängig Im MSP430 gespeicherte Samples

11 4.4 Linux Applikation (I) Daten speichern Gemittelte reelle und abgespielte Herzschlagfrequenz Zeitabstand zwischen den empfangenen Herzschlägen Real-time Darstellung der gemittelten reellen und der abgespielten Herzschlagfrequenz

12 Einstellungen ändern Anzahl der zur Mittelung berücksichtigten Herzschläge Frequenzskalierungsfaktor Minimale abgespielte Herzschlagfrequenz 4.4 Linux Applikation (II)

13 5. Zusammenfassung & Aussicht Funktionsfähiger, rekonfigurierbarer und tragbarer Prototyp wurde entwickelt und aufgebaut Der Prototyp erlaubt die Durchführung von Experimenten und die Erfassung von Daten Der Prototyp ist weitgehend erweiterbar (z.B. LCD Display) Die Soundqualität muss noch untersucht und verbessert werden

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