Как измерить пульс с помощью датчика сердечного ритма?

Частота сердечных сокращений или пульса - самый важный параметр, который измеряется в области медицины. Есть два способа измерения частоты пульса. Один из них - вручную проверить запястье с помощью стетоскопа и угадать частоту сердечных сокращений, другой метод - использовать датчик сердечного ритма. Датчик частоты пульса получает некоторые показания пульса и отправляет электрический сигнал на микроконтроллер, затем эти показания рассчитываются и отображается точная частота пульса.



Измерение пульса

Как датчик сердечного ритма измеряет частоту пульса?

Поскольку мы знаем, что собираемся делать, давайте приступим к работе над этим проектом.



Шаг 1: Сбор компонентов

Составление списка компонентов и изучение их работы - лучший подход перед началом любого проекта. Ниже приведены компоненты, которые будут использоваться в нашем проекте:



  • Arduino UNO
  • Датчик сердечного ритма
  • Перемычки
  • Черная лента

Шаг 2: знание используемых компонентов

Поскольку у нас есть список аппаратов, которые мы собираемся использовать. Теперь давайте посмотрим, как работают эти компоненты.



Arduino Uno - это плата микроконтроллера, которая используется для управления различными схемами. Он использует код C, который дает ему инструкции для выполнения задачи. Другими заменителями этой платы микроконтроллера, доступными на рынке, являются Arduino Nano, Node MCU, ESP32 и т. Д.

SEN-11574 - датчик частоты пульса plug and play, интегрированный с Arduino. У него две стороны. С одной стороны размещен светодиод, излучающий свет. Этот светодиод следует размещать прямо на верхней части жилы. Поскольку мы знаем, что объем крови в вене больше, когда сердце перекачивает кровь, поэтому, когда в вене больше крови, на датчик будет отражаться больше света. Это изменение света, получаемого датчиком, анализируется с течением времени, и измеряется частота сердечных сокращений. На другой стороне датчика присутствует схема, которая отвечает за усиление и удаление шума из принятого сигнала.

Шаг 3: Сборка компонентов

  1. Как мы знаем, кожа человеческого тела иногда бывает влажной или жирной. Это может привести к короткому замыканию датчика, что приведет к ошибочным измерениям. На светодиодную сторону датчика лучше нанести слой виниловой наклейки, чтобы предотвратить попадание влаги на кожу.
  2. После этого возьмите кусок черной векторной ленты и приклейте его с другой стороны датчика. Это предотвратит попадание света из окружающей среды на прерывание света датчиков.
  3. Теперь подключите контакт Vcc и заземления датчика к Arduino, а аналоговый контакт датчика к A0 Arduino.

Теперь все оборудование настроено и готово к использованию. Мы поместим датчик прямо на вену, на палец или ухо, чтобы измерить частоту сердечных сокращений.



Шаг 4: Начало работы с Arduino

Если вы раньше не работали с Arduino IDE, не беспокойтесь, потому что процедура записи кода на плату микроконтроллера с использованием Arduino IDE приведена ниже.

  1. После подключения платы Arduino к компьютеру перейдите в Панель управления> Оборудование и звук> Устройства и принтеры, чтобы проверить имя порта, к которому подключен Arduino. На разных компьютерах все по-разному.

    Поиск порта

  2. Откройте IDE Arduino и установите плату как Arduino / Genuino UNO.

    Доска настроек

  3. Теперь установите порт, который вы наблюдали ранее, в панели управления.

    Настройка порта

  4. Загрузите приведенный ниже код и откройте его. Запишите код на плату микроконтроллера, щелкнув Загрузить кнопка.

    Загрузить

Нажмите Вот чтобы скачать код.

Шаг 5: Код

Код для измерения частоты пульса немного длинный и сложный. Некоторая часть кода поясняется ниже.

1. Вначале определяются все контакты, которые будут использоваться. Все переменные, которые будут использоваться в различных функциях и программе обработки прерываний (ISR).

2. установка void () - это функция, в которой выводы определены для использования как INPUT или OUTPUT. В этой функции также устанавливается скорость передачи данных. Скорость передачи - это скорость, с которой микроконтроллер обменивается данными с другими компонентами. В этой функции также вызывается ISR.

3. пустой цикл () - это функция, которая выполняется непрерывно в цикле. Здесь определяется частота пульса, и он решает, когда погаснет светодиод при обнаружении сердцебиения.

недействительный цикл () {serialOutput (); if (QS == true) {// Было обнаружено сердцебиение // BPM и IBI были определены // Количественная оценка «QS» true, когда arduino обнаруживает сердцебиение fadeRate = 255; // Создает эффект затухания светодиода // Установите для переменной 'fadeRate' значение 255, чтобы светодиод затухал с помощью импульса serialOutputWhenBeatHappens (); // Произошла битва, выводим в серийный номер. QS = false; // сбросить флаг Quantified Self для следующего раза} ledFadeToBeat (); // Заставляет светиться эффект затухания delay (20); // сделаем перерыв}

Четыре. void serialOutput () это функция, которая решает, как отображать вывод на последовательном мониторе.

void serialOutput () {переключатель (outputType) {case PROCESSING_VISUALIZER: sendDataToSerial ('S