Παρακολούθηση καρδιακού ρυθμού Arduino: 5 βήματα

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:36

Γεια σε όλους, Έφτιαξα αυτό το φορητό όργανο ελέγχου καρδιακού ρυθμού Arduino.

Βήμα 1: Τι έχω χρησιμοποιήσει - Υλικά

Πριν από λίγο καιρό, παρήγγειλα αυτόν τον αισθητήρα καρδιακών παλμών στο eBay, με την ιδέα να κατασκευάσω μια συσκευή που μπορεί να φορηθεί και θα σας δείξει τον τρέχοντα καρδιακό ρυθμό, πολύ στο ύφος του Star Trek Tricorder.

Η συσκευή που έφτιαξα αποτελείται από ένα Arduino Pro Mini με αισθητήρα παλμών και οθόνη OLED.

Ο αισθητήρας αναπτύχθηκε αρχικά από μια εταιρεία που ονομάζεται World Famous Electronics και ξεκίνησε ως καμπάνια Kickstarter το 2011. Παρέχουν μια βιβλιοθήκη για το Arduino, ώστε να μπορείτε να το διασυνδέσετε πολύ εύκολα. Θα αφήσω έναν σύνδεσμο για αυτό στην περιγραφή.

Για την εμφάνιση των μετρήσεων των παλμών ανά λεπτό, το Arduino συνδέεται με ένα μίνι OLED.

Μερικά από τα στοιχεία που χρησιμοποιούνται στο έργο (σύνδεσμοι συνεργατών):

Arduino Pro Mini

PulseSensor

Μίνι OLED

Σταθμός συγκόλλησης

Συγκολλητής

Ηλεκτρικά αποσπάσματα

Περιστροφικό εργαλείο

Βήμα 2: Σχηματικό

Η οθόνη χρησιμοποιεί το πρωτόκολλο I2C οπότε συνδέεται μόνο με 4 καλώδια. Στο σχηματικό μπορείτε να δείτε ότι εκτός από τα καλώδια τροφοδοσίας τόσο του αισθητήρα όσο και του OLED, πρέπει να συνδέσουμε μόνο 3 ακόμη καλώδια.

Ο ακροδέκτης A0 του αισθητήρα παλμού συνδέεται με την αναλογική είσοδο Α0 του Arduino, ο πείρος SDA της οθόνης συνδέεται με την αναλογική είσοδο Α4 στο Arduino και ο SCL συνδέεται με αναλογική είσοδο Α5.

Ολόκληρο το έργο τροφοδοτείται από 3 μπαταρίες ΑΑ που βρίσκονται στο επάνω μέρος της λαβής που παλιά ήταν επιταχυντής για ένα περιστρεφόμενο παιχνίδι. Η είσοδος των μπαταριών συνδέεται με την ακατέργαστη είσοδο του Arduino pro mini.

Σύνδεσμος για σχηματικά στο EasyEda:

easyeda.com/bkolicoski/Arduino-Heart-Rate-Monitor

Βήμα 3: Κωδικός

Ο κώδικας για το Arduino είναι πολύ απλός και είναι απλώς ένα μείγμα και των παραδειγμάτων για το OLED και τον αισθητήρα.

Στην αρχή, έχουμε τους ορισμούς και τις αρχικοποιήσεις των βιβλιοθηκών για το OLED και τον αισθητήρα. Ακολουθεί ο ορισμός των δύο εικόνων που έχω χρησιμοποιήσει στο έργο, το λογότυπό μου και το εικονίδιο καρδιάς που χρησιμοποιούνται κατά την εμφάνιση των παλμών ανά λεπτό.

Στη λειτουργία ρύθμισης διασφαλίζουμε ότι μπορούμε να επικοινωνούμε τόσο με τον αισθητήρα όσο και με την οθόνη και αν όλα πάνε καλά, εμφανίζουμε το λογότυπο εκκίνησης.

Στην ενότητα βρόχου παίρνουμε πρώτα την τρέχουσα τιμή BPM από τον αισθητήρα και στη συνέχεια ελέγχουμε αν είδαμε την ανερχόμενη άκρη ενός καρδιακού παλμού για 5 φορές στη σειρά, προκειμένου να παρουσιάσουμε αυτήν την τιμή BPM. Εάν όχι, εμφανίζουμε ένα μήνυμα στην οθόνη, ώστε ο χρήστης να μπορεί να περιμένει.

Το έκανα έτσι για να απαλλαγούμε από τυχόν δυσλειτουργίες στα δεδομένα, ώστε να εμφανίζουμε τιμές μόνο όταν γνωρίζουμε ότι έχουμε σταθερή έξοδο από τον αισθητήρα. Ολόκληρος ο πηγαίος κώδικας φιλοξενείται στον λογαριασμό μου στο GitHub και μπορείτε να τον βρείτε στον παρακάτω σύνδεσμο.

github.com/bkolicoski/arduino-heart-rate-monitor

Βήμα 4: Περίβλημα

Πρώτα έκανα όλες τις συνδέσεις σε ένα breadboard και αφού επαληθεύσω ότι όλα λειτουργούν, προχώρησα για να φτιάξω το περίβλημα.

Αφού άνοιξα τη λαβή, αφαίρεσα τον κινητήρα που ήταν στο κάτω μέρος του και άρχισα να σχεδιάζω την τοποθέτηση των αισθητήρων. Έχω κόψει δύο ανοίγματα, ένα για τον αισθητήρα και ένα άλλο για την οθόνη. Αφού καθαρίσω και τις δύο τρύπες με ένα αρχείο, κόλλησα την οθόνη και τον αισθητήρα στη μία πλευρά της πλαστικής λαβής και συνέχισα με την καλωδίωση.

Δεδομένου ότι δούλεψα με ένα Arduino Uno για το πρωτότυπο, ανέβασα το ίδιο σκίτσο σε ένα Arduino Pro Mini πριν κολλήσω οτιδήποτε, καθώς αυτό είναι πολύ πιο εύκολο.

Βήμα 5: Απολαύστε

Η συσκευή δεν είναι σε καμία περίπτωση επιστημονική και σίγουρα έχει τις δυσλειτουργίες της. Ο αισθητήρας είναι αρκετά ευαίσθητος και μπορεί συχνά να εξάγει πολλά ασυνεπή δεδομένα, ειδικά αν πιέζεται αρκετά σκληρά ή πολύ λίγο.

Ωστόσο, αυτό ήταν ένα πολύ διασκεδαστικό έργο για κατασκευή και ήταν πραγματικά εκπαιδευτικό για μένα καθώς εργάζομαι για πρώτη φορά τόσο με τον αισθητήρα όσο και με το OLED.

Εάν έχετε οποιεσδήποτε προτάσεις για το πώς μπορώ να βελτιώσω την οθόνη, φροντίστε να τις αφήσετε στα σχόλια, να τις μοιραστείτε και να κάνετε like στο Instructable και να εγγραφείτε στο κανάλι μου στο YouTube για περισσότερα παρόμοια βίντεο στο μέλλον.

Στην υγειά σας!