آموزش نوآوری‌های پوشیدنی: مهندسی ساعت هوشمند از صفر [ویدیو] - آخرین آپدیت

سرفصل ها و درس ها

خوش‌آمدگویی Welcome

• معرفی دوره Course Introduction

عصر دیجیتال The Digital Era

• ظهور مراقبت‌های بهداشتی شخصی‌سازی شده در عصر دیجیتال The Rise of Personalized Healthcare in the Digital Age

• سه‌گانه: داده‌ها، فناوری‌های دیجیتال و تحلیل‌های پیشرفته The Triad: Data, Digital Technologies, and Advanced Analytics

معیارهای سلامت دیجیتال Digital Health Measures

• مقدمه‌ای بر معیارهای سلامت دیجیتال Introduction to Digital Health Measures

• ضربان قلب به عنوان یک نشانگر زیستی Heart Rate as a Biomarker

• اشباع اکسیژن خون به عنوان یک نشانگر زیستی Blood Oxygen Saturation as a Biomarker

• فشار خون و دمای بدن به عنوان نشانگرهای زیستی Blood Pressure and Body Temperature as Biomarkers

فناوری‌های سلامت دیجیتال در تحقیقات بالینی و ارائه مراقبت Digital Health Technologies in Clinical Research and Care Delivery

• فناوری‌های سلامت دیجیتال در تحقیقات بالینی Digital Health Technologies in Clinical Research

• فناوری‌های سلامت دیجیتال در ارائه مراقبت Digital Health Technologies in Care Delivery

• برخی از فناوری‌های پوشیدنی رایج Some Common Wearable Technologies

چالش‌های چرخه عمر راهکارهای سلامت دیجیتال Challenges Throughout the Life Cycle of Digital Health Solutions

• چالش‌های توسعه و پیاده‌سازی سلامت دیجیتال Challenges in the Development and Implementation of Digital Health

• چالش‌های یکپارچه‌سازی، پذیرش گسترده و نگهداری سلامت دیجیتال Challenges in Integration, Mass Adoption, and Maintenance of Digital Health

فوتوپلتیسموگرافی (PPG): فناوری بنیادین پوشیدنی‌های ردیاب سلامت Photoplethysmography (PPG): The Foundational Technology of Health Tracking Wearables

• فوتوپلتیسموگرافی (PPG) چیست؟ What is Photoplethysmography (PPG)

• بیشتر درباره فوتوپلتیسموگرافی More on Photoplethysmography

• اکسیژن‌رسانی خون و تنفس سلولی Blood Oxygenation and Cellular Respiration

• اصول پایه فوتوپلتیسموگرافی (بخش اول) The Basic Principles of Photoplethysmography (Part 1)

• اصول پایه فوتوپلتیسموگرافی (بخش دوم) The Basic Principles of Photoplethysmography (Part 2)

• اجزای فوتوپلتیسموگرام The Components of the Photoplethysmogram

• حالت‌های عبوری (Transmittance) و بازتابی (Reflectance) در PPG Transmittance Mode and Reflectance Mode PPG

• اجزای یک سیستم PPG برای اکسیمتری نبض Components of a PPG System for Pulse Oximetry

• قانون بیر-لامبرت The Beer-Lambert Law

راه‌اندازی Setting Up

• دانلود CubeIDE Downloading CubeIDE

• نصب CubeIDE Installing CubeIDE

• دریافت مستندات مورد نیاز Getting the Required Documentation

• دریافت بسته مورد نیاز برای توسعه Bare Metal Getting the Required Package for Bare-Metal Development

• تست تنظیمات پروژه Testing the Project Setup

توسعه درایورها برای رابط ماژول‌های سیستم Developing Drivers for Interfacing the System Modules

• فعال‌سازی واحد ممیز شناور (FPU) Enabling the Floating Point Unit (FPU)

• توسعه درایور UART: تحلیل مستندات Developing a UART Driver - Analyzing the Documentation

• توسعه درایور UART: لیست کردن مراحل Developing a UART Driver - Listing Out the Steps

• توسعه درایور UART: پیاده‌سازی تابع مقداردهی اولیه Developing a UART Driver - Implementing the Initialization Function

• توسعه درایور UART: پیاده‌سازی تابع Write Developing a UART Driver - Implementing the Write Function

• توسعه درایور UART: تست درایور Developing a UART Driver - Testing the Driver

• توسعه پایگاه زمانی سیستم: تحلیل مستندات Developing the System Timebase - Analyzing the Documentation

• توسعه پایگاه زمانی سیستم: پیاده‌سازی تابع مقداردهی اولیه Developing the System Timebase - Implementing the Initialization Function

• توسعه پایگاه زمانی سیستم: سایر توابع Developing the System Timebase - The Rest of the Functions

• توسعه پایگاه زمانی سیستم: تست پایگاه زمانی Developing the System Timebase - Testing the Timebase

• BSP: لیست کردن توابع مورد نیاز BSP - Listing Out the Required Functions

• نوشتن درایور LED Writing the LED Driver

• نوشتن درایور PushButton Writing the PushButton Driver

• تست بسته پشتیبانی برد (BSP) Testing the Board Support Package

• تحلیل مستندات Analyzing the Documentation

• لیست کردن مراحل توسعه درایور ADC Listing Out the Steps for Developing the ADC Driver

• نوشتن تابع مقداردهی اولیه ADC Writing the ADC Initialization Function

• نوشتن تابع خواندن ADC Writing the ADC Read Function

• تحلیل مستندات برای درایور SPI Analyzing the Documentation for the SPI Driver

• مقداردهی اولیه پین‌های GPIO برای SPI Initializing the GPIO Pins for SPI

• پیاده‌سازی ساختارها برای پارامترهای پیکربندی Implementing Structures for Configuration Parameters

• پیکربندی پارامترها Configuring the Parameters

• نوشتن تابع مقداردهی اولیه SPI Writing the SPI Initialization Function

• نوشتن تابع ارسال SPI (بخش اول) Writing the SPI Transmit Function (Part 1)

• نوشتن تابع ارسال SPI (بخش دوم) Writing the SPI Transmit Function (Part 2)

• ارسال داده‌های 16 بیتی Transmitting 16-bit Data

• ارسال داده‌های 8 بیتی Transmitting 8-bit Data

• دریافت داده‌ها Receiving Data

• تست درایور SPI Testing the SPI Driver

• تحلیل مستندات برای درایور I2C Analyzing the Documentation for the I2C Driver

• I2C: مقداردهی اولیه GPIO I2C - The GPIO Initialization

• پیکربندی پارامترهای I2C Configuring the I2C Parameters

• پیاده‌سازی تابع خواندن I2C Implementing the I2C Read Function

• پیاده‌سازی تابع خواندن Burst در I2C Implementing the I2C Burst Read Function

• پیاده‌سازی توابع نوشتن I2C Implementing the I2C Write Functions

• مقدمه‌ای بر افزونه‌های مورد نیاز Introduction to the Required Extensions

• پیاده‌سازی تابع درخواست نوشتن در حافظه I2C Implementing the I2C Request Memory Write Function

• پیاده‌سازی تابع درخواست خواندن از حافظه I2C Implementing the I2C Request Memory Read Function

• پیاده‌سازی تابع نوشتن در حافظه I2C Implementing the I2C Memory Write Function

• پیاده‌سازی تابع خواندن از حافظه I2C Implementing the I2C Memory Read Function

توسعه درایور MAX30102 Developing the MAX30102 Driver

• نمای کلی حسگر اکسیمتری نبض MAX30102 Overview of the MAX30102 Pulse Oximetry Sensor

• دریافت مستندات MAX30102 Getting the MAX30102 Documentation

• تحلیل دیتاشیت MAX30102 Analyzing the MAX30102 Datasheet

• نوشتن در رجیسترهای MAX30102 Writing to Registers in MAX30102

• خواندن از رجیسترهای MAX30102 Reading from Registers in MAX30102

• فعال‌سازی وقفه های FIFO و PPG Enabling FIFO and PPG Interrupts

• انتخاب حالت SpO2 و پاک‌سازی FIFOها Selecting SpO2 Mode and Clearing FIFOs

• پیکربندی پارامترهای LED و نرخ نمونه‌برداری Configuring the LED Parameters and Sampling Rate

• پیاده‌سازی تابع خواندن FIFO Implementing the FIFO Read Function

• ریست کردن حسگر MAX30102 Resetting the MAX30102 Sensor

توسعه کتابخانه MAX30102 Developing the MAX30102 Library

• پیاده‌سازی فایل‌های کتابخانه MAX30102 Implementing the MAX30102 Library Files

• پیاده‌سازی تابع مقداردهی اولیه MAX30102 Implementing the MAX30102 Initialization Function

• پیکربندی پین وقفه Configuring the Interrupt Pin

• پیاده‌سازی تابع پردازش MAX30102 Implementing the MAX30102 Process Function

• پیاده‌سازی پروتوتایپ برای تابع hr_and_spo2_compute_function() Implementing the Prototype for the hr_and_spo2_compute_function()

درک اندازه‌گیری ضربان قلب و پیاده‌سازی الگوریتم Understanding Heart Rate Measurement and Algorithm Implementation

• مراحل اندازه‌گیری ضربان قلب از طریق PPG The Steps for Heart Rate Measurements from PPG

• معادله ضربان قلب و برخی ملاحظات The Heart Rate Equation and Some Considerations

درک اندازه‌گیری SpO2 و پیاده‌سازی الگوریتم Understanding SpO2 Measurement and Algorithm Implementation

• پیش‌زمینه معادله SpO2 The Background of the SpO2 Equation

• معادله SpO2 The SpO2 Equation

توسعه الگوریتم‌های ضربان قلب و اشباع اکسیژن خون (SpO2) Developing the Heart Rate and Blood Oxygen Saturation (SpO2) Algorithms

• محاسبه میانگین سیگنال Calculating the Mean of the Signal

• لیست کردن تمام مراحل مورد نیاز Listing Out All the Required Steps

• تعریف متغیرهای محلی مورد نیاز Declaring the Required Local Variables

• حذف مؤلفه DC از سیگنال Removing the DC from the Signal

• حذف روند خطی در سیگنال Removing the Linear Trend in the Signal

• حذف روند خطی در سیگنال (بخش دوم) Removing the Linear Trend in the Signal (Part 2)

• محاسبه ریشه میانگین مربعات (RMS) سیگنال Calculating the Root Mean Square (RMS) of the Signal

• محاسبه همبستگی بین سیگنال‌ها Computing the Correlation Between the Signals

• محاسبه خودهمبستگی در یک تاخیر خاص Computing the Autocorrelation at a Particular Lag

• تابع جستجوی تناوب (Periodicity) The Periodicity Search Function

• جستجوی تناوب در سیگنال Searching for Periodicity in the Signal

• پروتوتایپ تابع تحلیل تناوب The Prototype of the Periodicity Analysis Function

• جستجوی خودهمبستگی در سمت چپ تاخیر Searching for Autocorrelation to the Left of the Lag

• جستجوی خودهمبستگی در سمت راست تاخیر Searching for Autocorrelation to the Right of the Lag

• بررسی اعتبار تناوب یافت شده Checking the Validity of the Found Periodicity

• مقداردهی اولیه تابع جستجوی تناوب Initializing the Periodicity Search Function

• فراخوانی تابع تناوب سیگنال Calling the Signal Periodicity Function

• محاسبه ضربان قلب Computing the Heart Rate

• محاسبه SpO2 Computing the SpO2

• پاک‌سازی پروژه Cleaning Up the Project

• فراخوانی تابع heart_rate_and_spo2_compute() Calling the heart_rate_and_spo2_compute() Function

• تست اکسیمتر نبض Testing the Pulse Oximeter

ساعت بی‌درنگ (RTC) و توسعه زمان‌سنج The Real-Time Clock (RTC) and Timepiece Development

• نمای کلی ساعت بی‌درنگ (RTC) Overview of the Real-Time Clock

• لیست مراحل پیکربندی تقویم RTC Listing the Steps for Configuring RTC Calendar

• پیاده‌سازی تابع مقداردهی اولیه تقویم RTC (بخش اول) Implementing the RTC Calendar Initialization Function (Part 1)

• پیاده‌سازی تابع مقداردهی اولیه تقویم RTC (بخش دوم): تنظیم تاریخ Implementing the RTC Calendar Initialization Function (Part 2) - Setting the Date

• پیاده‌سازی تابع مقداردهی اولیه تقویم RTC (بخش سوم): پیش‌تقسیم‌کننده‌ها Implementing the RTC Calendar Initialization Function (Part 3) - Prescalers

• پیاده‌سازی تابع مقداردهی اولیه تقویم RTC (بخش چهارم): خروج از حالت مقداردهی Implementing the RTC Calendar Initialization Function (Part 4) - Exiting Initialization Mode

• دریافت اطلاعات تقویم Getting the Calendar Information

• تست درایور تقویم RTC Testing the RTC Calendar Driver

• پیاده‌سازی تابع مقداردهی اولیه هشدار RTC (بخش اول) Implementing the RTC Alarm Initialization Function (Part 1)

• پیاده‌سازی تابع مقداردهی اولیه هشدار RTC (بخش دوم) Implementing the RTC Alarm Initialization Function (Part 2)

• پیاده‌سازی هندلر وقفه هشدار RTC Implementing the RTC Alarm Interrupt Handler

• تحلیل مراحل پیکربندی Timestamp در RTC Analyzing the Steps to Configure the RTC Timestamp

• پیاده‌سازی تابع مقداردهی اولیه Timestamp در RTC Implementing the RTC Timestamp Initialization Function

• پیاده‌سازی هندلر وقفه Timestamp در RTC Implementing the RTC Timestamp Interrupt Handler

• تست درایور Timestamp در RTC Testing the RTC Timestamp Driver

• پیاده‌سازی تابع مقداردهی اولیه تشخیص دستکاری (Tamper Detect) در RTC Implementing the RTC Tamper Detect Initialization Function

• تست درایور تشخیص دستکاری RTC Testing the RTC Tamper Detection Driver

رابط نمایشگر گرد GC9A01 The GC9A01 Round Display Interface

• یکپارچه‌سازی نمایشگر Integrating the Display

• نمایش مقادیر SpO2 و ضربان قلب به صورت بی‌درنگ Displaying the SpO2 and Heart Rate Values in Realtime

یکپارچه‌سازی سیستم: ترکیب RTC، اکسیمتری نبض و ماژول‌های نمایشگر System Integration - Combining RTC, Pulse Oximetry, and Display Modules

• یکپارچه‌سازی سیستم: ترکیب RTC، اکسیمتری نبض و ماژول‌های نمایشگر System Integration - Combining RTC, Pulse Oximetry, and Display Modules