Монитор сердечного ритма Arduino: 5 шагов

2025 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2025-01-23 15:05

Всем привет, Я создал этот портативный монитор сердечного ритма, управляемый Arduino.

Шаг 1. Что я использовал - материалы

Некоторое время назад я заказал этот датчик сердечного ритма на eBay с идеей изготовить портативное устройство, которое будет показывать вам текущую частоту сердечных сокращений, во многом в стиле трикодера из Star Trek.

Созданное мной устройство состоит из Arduino Pro Mini с датчиком пульса и OLED-дисплея.

Датчик изначально был разработан компанией под названием World Famous Electronics и был запущен как кампания на Kickstarter в 2011 году. Они предоставляют библиотеку для Arduino, так что вы можете легко связать ее с ней. Я оставлю ссылку на него в описании.

Для отображения измерения ударов в минуту Arduino подключается к мини-OLED-дисплею.

Некоторые компоненты, используемые в проекте (партнерские ссылки):

Arduino Pro Mini

Датчик импульсов

Мини-OLED

Паяльная станция

Припой

Электрические ножницы

Поворотный инструмент

Шаг 2: Схема

Дисплей использует протокол I2C, поэтому он подключается только с помощью 4-х проводов. На схеме вы можете видеть, что кроме проводов питания датчика и OLED, нам нужно подключить еще 3 провода.

Контакт A0 импульсного датчика подключен к аналоговому входу A0 Arduino, контакт SDA дисплея подключен к аналоговому входу A4 на Arduino, а SCL подключен к аналоговому входу A5.

Весь проект питается от 3 батареек AA, которые размещены в верхней части ручки, которая раньше была ускорителем для вращающейся игрушки. Вход для батарей подключен к необработанному входу Arduino pro mini.

Ссылка на схему на EasyEda:

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

Шаг 3: Код

Код для Arduino очень прост и представляет собой смесь примеров для OLED и датчика.

Вначале у нас есть определения библиотек и инициализация для OLED и датчика. Далее идет определение двух изображений, которые я использовал в проекте, моего логотипа и значка сердца, используемых при отображении ударов в минуту.

В функции настройки мы гарантируем, что можем взаимодействовать как с датчиком, так и с экраном, и, если все идет хорошо, мы отображаем загрузочный логотип.

В разделе цикла мы сначала получаем текущее значение BPM от датчика, а затем проверяем, видели ли мы нарастающий фронт сердечного ритма 5 раз подряд, чтобы представить это значение BPM. В противном случае мы отображаем сообщение на экране, чтобы пользователь мог подождать.

Я сделал это так, чтобы избавиться от каких-либо сбоев в данных, поэтому мы показываем значения только тогда, когда мы знаем, что у нас стабильный выходной сигнал с датчика. Весь исходный код размещен в моей учетной записи GitHub, и вы можете найти его по ссылке ниже.

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

Шаг 4: Корпус

Сначала я выполнил все соединения на макетной плате и, убедившись, что все работает, приступил к изготовлению корпуса.

Открыв ручку, я снял мотор, который был внизу, и начал планировать размещение датчиков. Я вырезал два отверстия, одно для сенсора, а другое для экрана. Очистив оба отверстия напильником, я приклеил экран и датчик к одной стороне пластиковой ручки и продолжил разводку проводов.

Поскольку я работал с Arduino Uno для прототипирования, я загрузил тот же эскиз в Arduino Pro Mini, прежде чем паять что-либо, поскольку это намного проще.

Шаг 5: Наслаждайтесь

Устройство ни в коем случае не является научным и определенно имеет свои глюки. Датчик довольно хрупкий и часто может выдавать много противоречивых данных, особенно если на него нажимают довольно сильно или очень мало.

Однако создание этого проекта было очень интересным и поучительным для меня, поскольку я впервые работаю и с сенсором, и с OLED.

Если у вас есть предложения о том, как я могу улучшить монитор, не забудьте оставить их в комментариях, поделитесь и поставьте лайк этим инструкциям и подпишитесь на мой канал YouTube, чтобы увидеть больше похожих видео в будущем.

Ваше здоровье!