DIY Infrarot-Herzschlagsensor mit Arduino

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Arduino-IDE

Über dieses Projekt

Wie das alles entstanden ist :

In letzter Zeit hat der Ausbruch des Corona-Virus die ganze Welt verwüstet, der Bedarf und die Nachfrage nach medizinischen Instrumenten wie Beatmungsgeräten usw. sind dramatisch gestiegen, was zu deren Knappheit geführt hat. Es besteht also ein ernsthafter Bedarf an billigeren Geräten und Instrumenten. Dieser DIY-Herzschlagsensor kostet weniger als 15 Dollar und kann effektiv verwendet werden, um Herzschläge zu erkennen und auch in Echtzeit darzustellen. Die einzige harte Arbeit, die getan werden muss, ist, Ihren Finger auf den Sensor zu legen, um die Messwerte zu erhalten.

Funktionieren :

Die Arbeit wird im Wesentlichen durch die unterschiedliche Undurchsichtigkeit jedes Objekts (in diesem Fall des Fingers) in Gegenwart von Flüssigkeit darin (in diesem Fall Blut) bestimmt. Wenn das Blut durch das Blut gepumpt wird, befindet sich mehr Blut in den Blutgefäßen des Fingers, was ihn undurchsichtiger macht. Wenn sich das Blut zurückzieht, befindet sich weniger Blut in den Blutgefäßen, der Finger wird weniger undurchsichtig. Indem wir die Opazität des Fingers messen, können wir seine Kurve darstellen, die mit der Blutmenge in ihm variiert. Für diese Messung verwenden wir den IR-Sender und -Empfänger.

Der IR-Strahler wirft kontinuierlich Licht auf den Finger, ein Teil davon wird absorbiert, ein Teil wird reflektiert, ein Teil wird durchgelassen, Wir müssen die Daten mit dieser sehr geringen Menge an durchgelassenem Licht (durchtretende Lichtmenge) darstellen. Der Detektor auf der anderen Seite des Fingers erkennt diese geringe Menge an durchgelassenem Licht. Diese Intensität variiert jedoch mit der Blutmenge im Finger, sodass wir durch Auftragen der vom Detektor erhaltenen Werte direkt die Echtzeitdarstellung des Herzschlags der Person erhalten.

Der Ausgabeplot kann auf dem seriellen Plotter der Arduino IDE angezeigt werden.

Genauigkeit, Filterung von Daten nach Junk-Werten :

Dabei werden Fehler in den Sensorwerten aufgrund der umgebenden IR-Strahlung beseitigt , von vielen Objekten abgegeben, sogar von uns!!. Dazu berechnet der Arduino den durchschnittlichen Junk-Wert im Voraus und entfernt dann diesen durchschnittlichen Junk-Wert, um die ursprünglichen, genauen Werte zu erhalten. Dies geschieht durch den folgenden Code:

Berechnen Sie nun die Summe der Umgebungsmüll-Messwerte fünfmal, damit wir sie später eliminieren können.

 // Zum Debuggen für (int i =0; i <5; i ++) { Lesen =Lesen + analogRead (A0); } lesen_final =(lesen)/5;  

Der durchschnittliche Junk-Reading wird berechnet.

 Verzögerung(100); Herzfrequenz =analogRead(A0)-reading_final;  

Endgültiger Ablesewert, viel genauer. Dann Plotten der Variablen Heart_Rate ist fertig.

Einrichten der Sensorhardware :

Der Sensor besteht aus einem IR-Sender und -Empfänger. Dies ist der Schaltplan der Verkabelung, die durchgeführt werden muss.

Das Hardware-Setup sieht am Ende so aus:

Ausgabe :

Hier ist ein kurzes Video, das die Funktionsweise des DIY-Sensors demonstriert. Der Echtzeitplot meines Herzschlags wird aufgezeichnet. Tippen Sie einfach auf diesen Link, um ihn anzuzeigen.

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

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Hier ist ein Hack, wenn Sie nicht über die erforderlichen Vorräte verfügen:

Ein IR-Fernseher oder die Fernbedienung eines anderen elektronischen Geräts kann auch als Sender verwendet werden, wenn eine seiner Tasten ständig gedrückt wird. Und für den Empfänger kann ein lichtabhängiger Widerstand verwendet werden. Passen Sie einfach seinen Schwellenwert für die Erkennung von IR-Strahlung an, indem Sie sich die Datenblätter aus dem Internet ansehen.

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Ich würde gerne von allen hören, die dieses Projekt ausprobiert haben. Verbesserungsvorschläge und Ideen für neue Projekte sind im Kommentarbereich jederzeit willkommen.

Code

• heart_Beat_sensor_101/code

heart_Beat_sensor_101/codeArduino

// code by YaSh.//Heart_Rate_Sensor code.int reading =0;int reading_final;int Heart_rate;void setup(){ Serial.begin (9600); // Serielle Verbindungen initialisieren. PinMode (A0, EINGANG); PinMode (A1, EINGANG); } // Lesen und plotten.void loop () { for(int i=0;i<5;i++) //Zum Debuggen. { Lesen =Lesen + analogRead (A0); //Berechnen der Summe der Umgebungsmüll-Messwerte 5 Mal, damit wir sie anschließend beseitigen können. } lesen_final =(lesen)/5; // Durchschnittliche Junk-Lesung berechnet. Verzögerung (100); Herzfrequenz =analogRead(A0)-reading_final; // Endgültiger Lesewert. Serial.println (Herzfrequenz); //Drucken und Plotten.}

Schaltpläne