Многим неоднократно приходилось сталкиваться с обследованием сердца в медицинских учреждениях с помощью кардиографа. Данный аппарат измеряет биоэлектрическую активность сердца, регистрируя результат на бумажной ленте. Современные кардиографы записывают результат измерения не на бумагу, а в цифровую память. Однако в качестве конечного носителя записанной информации зачастую применятся бумажная лента. Визуально она представляет собой длинную миллиметровую бумагу небольшой ширины, которая скручена в рулон. На бумаге, помимо миллиметровой сетки, нарисован во всю длину некий график, который отражает закон изменения измеряемой величины во времени. Измеряемая величина, как я понимаю, это есть разность потенциалов между отведениями. Чаще всего на одной ленте представлено сразу несколько графиков, так как регистрируются разности потенциалов между множеством отведений. Однако, не вдаваясь в подробности медицины, в дальнейшем будем рассматривать один из первых основных графиков. Кроме графиков, на ленте имеется дополнительная текстовая информация: масштаб по горизонтали (мм/сек), по вертикали (мм/мВ), измеренная частота сердцебиения (уд/мин) и прочее.

Возникла идея преобразовать данный график в звуковой формат, воспроизвести результат и послушать, как это будет звучать.

Как известно, АМ — вид модуляции, при которой амплитуда несущего сигнала изменяется по закону модулирующего (информационного) сигнала. Существует немало источников с теоретическим и практическим описанием АМ. Описание даётся, прежде всего, для того, чтобы показать частотный состав АМ сигнала. В качестве модулирующего сигнала обычно рассматривают однотональный сигнал. Данный сигнал задаётся простой функцией синуса. У меня всегда спрашивали, да и я задавался вопросом, как описать АМ на случай, если в качестве модулирующего сигнала будет произвольный сигнал. Именно произвольный сигнал, частотный спектр которого состоит из множества компонент, представляет интерес, так как АМ применяется в радиовещании для передачи звука.

Когда-то давно мне попалось под руку электронное цифровое реле времени ВЛ-76-С, новое, в упаковке, но в неисправном состоянии. Внутри никаких дефектов на печатных платах не было обнаружено. Стало быть, заводской брак, битая прошивка.


Общий вид реле.

В настоящее время в Интернете имеется множество сайтов, где можно посмотреть видео онлайн с камер видеонаблюдения, которые расположены в общественных местах тех или иных городов. В частности, в городе Орле установлено несколько таких камер. Одна из камер, которая располагается на одной из многоэтажек пер. Почтового, направленная на Детский парк, появилась самой первой. По крайней мере, на одном из сайтов весной в 2011 году я нашёл страницу, где можно было посмотреть видео с данной камеры «в прямом эфире» (онлайн). Однако организована данная трансляция была весьма интересно. Видео шло с очень низкой частотой кадров – 2 кадра в минуту. На самом же деле это было вовсе не видео, а изображение, которое обновлялось автоматически (точнее, обновлялась вся страница) каждые полминуты.

Последнее время среди аксессуаров для велосипедов получили широкое распространение так называемые цифровые велоспидометры (велокомпьютеры). Данные устройства способны измерять множество параметров, главные из которых скорость и расстояние. Принцип измерения скорости основывается на подсчёте периода оборота колеса, а расстояние вычисляется на основе измерения количества таких оборотов. Зачастую датчиком оборота колеса служит геркон в совокупности с магнитом на спице колеса. В зависимости от функциональности, цена таких устройств варьируется в больших пределах. Самый дешёвый велоспидометр можно приобрести примерно за 500 р.

У меня всегда было желание иметь подобное устройство. При этом я сформулировал ряд собственных требований, которым оно должно удовлетворять. Прежде всего, мне очень хотелось, чтобы по мере движения на дисплее пририсовывался график изменения скорости в зависимости от расстояния или времени, накопленный за небольшой период. А также, фиксировать (логировать) измерения на запоминающее устройство для дальнейшей передачи статистических данных на компьютер, их более детального просмотра. Дешёвые модели не полностью соответствуют моим требованиям, а за дорогие модели переплачивать не хочется.

Выражаясь простым языком, модель регрессии в математической статистике строится на основе известных данных, в роли которых выступают пары чисел. Количество таких пар заранее определено. Если представить себе, что первое число в паре – это значение координаты $$, а второе – $$, то множество таких пар чисел можно представить на плоскости в декартовой системе координат в виде множества точек. Данные пары чисел берутся не случайно. На практике, как правило, второе число зависит от первого. Построить регрессию – это значит подобрать такую линию (точнее, функцию), которая как можно точнее приближает к себе (аппроксимирует) множество вышесказанных точек.

Последнее время большую популярность приобрёл программно-аппаратный комплекс Arduino, который предназначен для разработки различных интересных электронных конструкций. Конструкции изготовляются путём соединения базовой платы Arduino с дополнительными необходимыми модулями. На базовой плате Arduino находится микроконтроллер, прошивка на который пишется в специальной среде разработки для Arduino с использованием, как правило, готовых библиотек на тот или иной модуль.

Один из модулей – W5500 – предназначен для изготовления электронных конструкций, которые будут связаны с Интернет. При этом чаще всего, подразумевается удалённое управление своей конструкцией. Например, это может быть «умный дом», робот и тому подобное. Самый тривиальный проект (кроме Hello world) – удалённое включение светодиодов через web-браузер (рис. 1). Если вместо светодиодов подключить транзисторные ключи и реле, можно коммутировать более мощные нагрузки. Таким образом, по сути, программа (прошивка) данной конструкции представляет собой web-сервер, обрабатывающий http-запросы удалённого пользователя.