Arduinoを使用したDIY赤外線ハートビートセンサー

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このプロジェクトについて

このすべてがどのように起こったのか：

最近、コロナウイルスの発生は全世界で大混乱を引き起こし、人工呼吸器などの医療機器の必要性と需要が劇的に高まり、その不足につながっています。したがって、より安価な機器や機器に対する深刻なニーズがあります。この DIY心拍センサー 費用は15ドル未満で、心拍を検出し、リアルタイムでプロットするために効果的に使用できます。行う必要がある唯一のハードワークは、測定値を取得するためにセンサーに指を置くことです。

動作中：

動作は基本的に、オブジェクト（この場合は指）の内部に液体（この場合は血液）が存在する場合のオブジェクト（この場合は指）の不透明度の違いによって決まります。 血液が血液によって汲み上げられると、指の血管内の血液の量が増え、指がより不透明になります。血液が後退すると、血管内の血液量が少なくなり、指の不透明度が低くなります。 指の不透明度を測定することで、指の血液量に応じて変化する曲線をプロットできます。 この測定には、IRエミッターとレシーバーを使用します。

IRエミッターは指に継続的に光を当て、その一部は吸収され、一部は反射され、一部は透過されます。 この非常に少量の透過光（通過する光の量）でデータをプロットする必要があります。指の反対側にある検出器は、この少量の透過光を検出します。ただし、この強度は指の血液量によって異なるため、検出器から取得した値をプロットすることで、人の心拍のリアルタイムプロットを直接取得できます。

出力プロットは、ArduinoIDEのシリアルプロッターで表示できます。

正確さ、ジャンク値のデータのフィルタリング：

これには、周囲のIR放射によるセンサー値のエラーの除去が含まれます 、私たちでさえ、多くのオブジェクトによって放たれました!!。 これを行うために、Arduinoは事前に平均ジャンク読み取り値を計算し、次にこの平均ジャンク読み取り値を削除して、元の正確な値を取得します。 これは、次のコードによって実行されます：

次に、周囲のジャンク読み取り値の合計を5回計算して、後でそれらを排除できるようにします。

  // debuggingfor（int i =0; i <5; i ++）{reading =reading + analogRead（A0）; } reading_final =（reading）/ 5;  

平均ジャンク読み取り値が計算されます。

  delay（100）; Heart_rate =analogRead（A0）-reading_final;  

最終的な読み取り値、はるかに正確。次に、変数 Heart_Rate をプロットします。 完了しました。

センサーハードウェアのセットアップ：

センサーは、IRエミッターとレシーバーで構成されています。これは、実行する必要のある配線の概略図です。

ハードウェアのセットアップは、最終的には次のようになります：

出力：

これは、DIYセンサーの動作を示す短いビデオです。私の心拍数のリアルタイムプロットがプロットされています。このリンクをタップするだけで表示できます。

https://drive.google.com/file/d/1z1IdHuaXRA8mzHQuA-XZI3tvUSaRd30e/view?usp=drivesdsk。

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必要な物資がない場合は、ここにハックがあります：

IR TVまたはその他の電子機器のリモコンも、ボタンの1つを常に押したままエミッターとして使用できます。また、光に依存する抵抗器を受信機に使用できます。インターネットからのデータシートを見て、IR放射を検出するためのしきい値を調整するだけです。

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このプロジェクトを試したすべての人からの連絡をお待ちしています。コメントセクションでは、改善の提案や新しいプロジェクトのアイデアをいつでも歓迎します。

コード

• heart_Beat_sensor_101 / code

heart_Beat_sensor_101 / code Arduino

 // YaShによるコード//Heart_Rate_Sensorcode.intreading =0; int reading_final; int Heart_rate; void setup（）{Serial.begin （9600）; //シリアル接続を初期化します。 pinMode（A0、INPUT）; pinMode（A1、INPUT）; } //読み取りとplotting.voidloop（）{for（int i =0; i <5; i ++）//デバッグ用。 {読み取り=読み取り+ analogRead（A0）; //周囲のジャンク読み取り値の合計を5回計算して、後でそれらを排除できるようにします。 } reading_final =（reading）/ 5; //平均ジャンク読み取り値が計算されます。 delay（100）; Heart_rate =analogRead（A0）-reading_final; //最終的な読み取り値。 Serial.println（Heart_rate）; //印刷とプロット。} 

回路図