¿Cómo medir la frecuencia cardíaca con el sensor de latidos cardíacos?

La frecuencia cardíaca o pulso es el parámetro más importante que se mide en el campo de la medicina. Hay dos formas de medir la frecuencia cardíaca. Uno es revisar manualmente la muñeca usando un estetoscopio y adivinar la frecuencia cardíaca, el otro método es usar un sensor de frecuencia cardíaca. Un sensor de frecuencia cardíaca obtiene algunas lecturas del pulso y envía una señal eléctrica al microcontrolador, estas lecturas se calculan y se muestra la frecuencia exacta del pulso.



Medir la frecuencia cardíaca

¿Cómo mide el pulso un sensor de frecuencia cardíaca?

Como sabemos lo que vamos a hacer, comencemos a trabajar en este proyecto.



Paso 1: recopilar los componentes

Hacer una lista de componentes y estudiar el funcionamiento de esos componentes es el mejor enfoque antes de comenzar cualquier proyecto. Los siguientes son los componentes que se utilizarán en nuestro proyecto:



  • Arduino UNO
  • Sensor de frecuencia cardíaca
  • Cables de puente
  • Cinta negra

Paso 2: conocer los componentes utilizados

Pues tenemos la lista de aparatos que vamos a utilizar. Ahora veamos cómo funcionan estos componentes.



Arduino Uno es una placa de microcontrolador que se utiliza para controlar varios circuitos. Utiliza un código C que le da las instrucciones para realizar una tarea. Otros sustitutos de esta placa microcontroladora disponibles en el mercado son Arduino Nano, Node MCU, ESP32, etc.

SEN-11574 es un sensor de frecuencia de pulso plug and play que está integrado con Arduino. Tiene dos lados. A un lado se coloca un led que emite luz. Este led debe colocarse directamente en la parte superior de una vena. Como sabemos que el volumen de sangre en la vena es mayor cuando el corazón bombea, cuando hay más sangre en la vena, más luz se reflejará en el sensor. Este cambio en la luz que recibe el sensor se analiza a lo largo del tiempo y se mide la frecuencia cardíaca. En el otro lado del sensor, hay un circuito que es responsable de la amplificación y eliminación de ruido de la señal recibida.

Paso 3: ensamblar los componentes

  1. Como sabemos, la piel es de un cuerpo humano, a veces es húmeda o grasa. Esto podría resultar en un cortocircuito del sensor que da medidas falsas. Es mejor aplicar una capa de adhesivo de vinilo en el lado del LED del sensor para evitar que se humedezca la piel.
  2. Después de hacer esto, tome un trozo de cinta vectorial negra y péguelo en el otro lado del sensor. Esto evitará que la luz del entorno interrumpa la luz de los sensores.
  3. Ahora, conecte el pin Vcc y tierra del sensor a Arduino y el pin analógico del sensor a A0 de Arduino.

Todo el aparato está ahora configurado y listo para ser utilizado. Pondremos el sensor directamente sobre la vena, ya sea en el dedo o en la oreja para medir la frecuencia cardíaca.



Paso 4: Empezando con Arduino

Si no ha trabajado en Arduino IDE antes, no se preocupe porque el procedimiento para grabar un código en la placa del microcontrolador usando Arduino IDE se detalla a continuación.

  1. Después de conectar su placa Arduino a su PC, vaya a Panel de control> Hardware y sonido> Dispositivos e impresoras para verificar el nombre del puerto al que está conectado Arduino. Es diferente en diferentes computadoras.

    Encontrar puerto

  2. Abra el IDE de Arduino y configure la placa como Arduino/Genuino UNO.

    Tablero de ajuste

  3. Ahora configure el puerto que observó antes en el panel de control.

    Puerto de configuración

  4. Descargue el código que se proporciona a continuación y ábralo. Grabe el código en la placa de su microcontrolador haciendo clic en el Subir botón.

    Subir

Hacer clic aquí para descargar el código.

Paso 5: Código

El código para medir la frecuencia del pulso es un poco largo y complicado. Parte del código se explica a continuación.

1. Al principio, se definen todos los pines que se utilizarán. Todas las variables que se utilizarán en las diferentes funciones y la rutina del servicio de interrupciones (ISR).

2. configuración vacía () es una función en la que los pines se definen para usarse como ENTRADA o SALIDA. La velocidad en baudios también se configura en esta función. La tasa de baudios es la velocidad a la que el microcontrolador se comunica con otros componentes. ISR también se llama en esta función.

3. bucle vacío () es una función que se ejecuta continuamente en un ciclo. Aquí, se encuentra la frecuencia del pulso y decide cuándo apagar el LED cuando se encuentra un latido.

bucle vacío () {serialOutput (); if (QS == true) {// Se encontró un latido // Se han determinado BPM e IBI // Auto cuantificado 'QS' verdadero cuando arduino encuentra un latido fadeRate = 255; // Hace que suceda el efecto de atenuación del LED // Establezca la variable 'fadeRate' en 255 para atenuar el LED con pulso serialOutputWhenBeatHappens (); // A Beat Happened, Output that to serial. QS = falso; // restablece la bandera de Quantified Self para la próxima vez} ledFadeToBeat (); // Hace que suceda el efecto de atenuación del LED delay (20); // tomar un descanso }

4. vacío serialOutput () es una función que decide cómo mostrar la salida en el monitor en serie.

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