Kalp Atış Sensörünü Kullanarak Kalp Atış Hızı Nasıl Ölçülür?

Kalp atış hızı veya nabız tıp alanında ölçülen en önemli parametredir. Kalp atış hızının ölçülmesinin iki yolu vardır. Biri, bir stetoskop kullanarak ve kalp atış hızını tahmin ederek bileği manuel olarak kontrol etmektir, diğer yöntem ise bir kalp atış hızı sensörü kullanmaktır. Bir kalp atış hızı sensörü, nabzın bazı okumalarını alır ve mikro denetleyiciye bir elektrik sinyali gönderir, daha sonra bu okumalar hesaplanır ve tam nabız hızı görüntülenir.



Nabız Ölçümü

Kalp Atış Hızı Sensörü Nabız Hızını Nasıl Ölçer?

Ne yapacağımızı bildiğimiz için bu proje üzerinde çalışmaya başlayalım.



Adım 1: Bileşenleri Toplama

Herhangi bir projeye başlamadan önce bileşenlerin bir listesini yapmak ve bu bileşenlerin çalışmasını incelemek en iyi yaklaşımdır. Projemizde kullanılacak bileşenler şunlardır:



  • Arduino UNO
  • Kalp Atış Hızı Sensörü
  • Atlama Telleri
  • Siyah Bant

Adım 2: Kullanılan Bileşenleri Tanımak

Kullanacağımız aparatların listemizde olduğu gibi. Şimdi bu bileşenlerin nasıl çalıştığını görelim.



Arduino Uno, çeşitli devreleri kontrol etmek için kullanılan bir mikrodenetleyici kartıdır. Bir görevi yerine getirmesi için talimatlar veren bir C kodu kullanır. Piyasada bulunan bu mikrodenetleyici kartının diğer ikameleri Arduino Nano, Node MCU, ESP32 vb.

SEN-11574, Arduino ile entegre edilmiş bir tak ve çalıştır nabız hızı sensörüdür. İki tarafı var. Bir tarafa ışık yayan bir led yerleştirilmiştir. Bu led doğrudan bir damarın üstüne yerleştirilmelidir. Kalp pompalandığında damardaki kan hacminin daha fazla olduğunu bildiğimiz için, damarda daha fazla kan olduğunda sensöre daha fazla ışık yansıyacaktır. Sensörün aldığı ışıktaki bu değişiklik zamanla analiz edilir ve kalp atış hızı ölçülür. Sensörün diğer tarafında, alınan sinyalin yükseltilmesinden ve gürültünün giderilmesinden sorumlu olan bir devre mevcuttur.

3. Adım: Bileşenlerin montajı

  1. Derinin insan vücuduna ait olduğunu bildiğimiz gibi, bazen nemli veya yağlı. Bu, yanlış ölçümler veren sensörün kısa devresine neden olabilir. Cildin nemlenmesini önlemek için sensörün LED tarafına bir vinil çıkartma tabakası uygulamak daha iyidir.
  2. Bunu yaptıktan sonra, bir parça siyah vektör bandı alın ve sensörün diğer tarafına yapıştırın. Bu, çevreden gelen ışığın sensörlerin ışığını kesmesini önleyecektir.
  3. Şimdi, sensörün Vcc ve toprak pinini Arduino ya ve sensörün analog pinini Arduino'nun A0'ına bağlayın.

Tüm aparat artık ayarlanmış ve kullanıma hazırdır. Kalp atış hızını ölçmek için sensörü doğrudan damara, parmağa veya kulağa yerleştireceğiz.



Adım 4: Arduino'ya Başlarken

Daha önce Arduino IDE üzerinde çalışmadıysanız endişelenmeyin çünkü Arduino IDE kullanarak mikrodenetleyici kartına bir kod yazma prosedürü aşağıda verilmiştir.

  1. Arduino kartınızı PC'nize bağladıktan sonra, Arduino'nun bağlı olduğu bağlantı noktasının adını kontrol etmek için Denetim Masası> Donanım ve Ses> Aygıtlar ve Yazıcılar'a gidin. Farklı bilgisayarlarda farklıdır.

    Bağlantı Noktası Bulma

  2. Arduino IDE'yi açın ve kartı şu şekilde ayarlayın: Arduino / Genuino UNO.

    Ayar Panosu

  3. Şimdi daha önce kontrol panelinde gözlemlediğiniz bağlantı noktasını ayarlayın.

    Bağlantı Noktası Ayarlama

  4. Aşağıda verilen kodu indirin ve açın. Mikrodenetleyici panonuzdaki kodu yazın. Yükle buton.

    Yükle

Tıklayın buraya kodu indirmek için.

Adım 5: Kod

Nabız hızını ölçen kod biraz uzun ve karmaşıktır. Kodun bir kısmı aşağıda açıklanmıştır.

1. Başlangıçta kullanılacak tüm pinler tanımlanır. Farklı fonksiyonlarda kullanılacak tüm değişkenler ve interrupt servis rutini (ISR).

2. geçersiz kurulum () Pinlerin INPUT veya OUTPUT olarak kullanılmak üzere tanımlandığı bir fonksiyondur. baud hızı da bu işlevde ayarlanır. Baud hızı, mikro denetleyicinin diğer bileşenlerle iletişim kurma hızıdır. ISR, bu işlevde de adlandırılır.

3. geçersiz döngü () bir döngüde sürekli çalışan bir işlevdir. Burada nabız hızı bulunur ve kalp atışı bulunduğunda ledin ne zaman söneceğine karar verir.

geçersiz döngü () {serialOutput (); if (QS == true) {// Bir Kalp Atışı Bulundu // BPM ve IBI Belirlendi // Arduino bir kalp atışı fadeRate = 255 bulduğunda Quantified Self 'QS' true; // LED Fade Etkisinin Gerçekleşmesini Sağlar // 'fadeRate' Değişkenini puls ile LED'i soldurmak için 255'e ayarlayın serialOutputWhenBeatHappens (); // Bir Vuruş Oldu, Bunu seri hale getir. QS = yanlış; // Bir dahaki sefere Quantified Self bayrağını sıfırlayın} ledFadeToBeat (); // LED Fade Efektinin gecikmesini sağlar (20); // ara ver}

Dört. void serialOutput () çıkışın seri monitörde nasıl gösterileceğine karar veren bir işlevdir.

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