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Arduino를 사용한 DIY 적외선 심장 박동 센서

구성품 및 소모품

Arduino UNO
× 1
IR 송신기(일반)
수신기를 제거하거나 차단하여 IR 근접 센서를 사용할 수도 있습니다.
× 1
IR 수신기(일반)
이번에는 송신기를 제거하십시오.
× 1
USB-A 대 미니 USB 케이블
× 1

앱 및 온라인 서비스

Arduino IDE

이 프로젝트 정보

이 모든 것이 어떻게 생겼는지 :

최근 신종 코로나바이러스 감염증(코로나19)이 전 세계를 휩쓸면서 인공호흡기 등 의료기기에 대한 수요와 수요가 급증하면서 희소성이 높아지고 있다. 따라서 더 저렴한 장비와 도구가 절실히 필요합니다. 이 DIY 심장 박동 센서 비용은 15달러 미만이며 심장 박동을 감지하고 실시간으로 플롯하는 데 효과적으로 사용할 수 있습니다. 수행해야 하는 유일한 힘든 작업은 판독값을 얻기 위해 센서에 손가락을 대는 것입니다.

작업 중 :

작업은 기본적으로 내부에 액체(이 경우 혈액)가 있는 상태에서 모든 물체(이 경우 손가락)의 차등 불투명도에 의해 결정됩니다. 혈액이 혈액에 의해 펌핑되면 손가락의 혈관에 더 많은 양의 혈액이 있어 더 불투명해집니다. 혈액이 후퇴하면 혈관에 혈액량이 적어지고 손가락이 덜 불투명해집니다. 손가락의 불투명도를 측정하여 손가락에 들어 있는 혈액의 양에 따라 변하는 곡선을 그릴 수 있습니다. 이 측정을 위해 IR 이미 터와 수신기를 사용합니다.

IR 방출기는 손가락에 지속적으로 빛을 비추고 일부는 흡수되고 일부는 반사되고 일부는 투과됩니다. 우리는 이 극소량의 투과광(통과하는 빛의 양)으로 데이터를 표시해야 합니다. 손가락의 반대쪽에 있는 감지기는 이 소량의 투과광을 감지합니다. 그러나 이 강도는 손가락에 있는 혈액의 양에 따라 달라지므로 감지기에서 가져온 값을 플롯하면 사람의 심장 박동에 대한 실시간 플롯을 직접 얻을 수 있습니다.

출력 플롯은 Arduino IDE의 직렬 플로터에서 볼 수 있습니다.

정크 값에 대한 데이터 필터링:

주변 IR 복사로 인한 센서 값의 오류 제거를 포함합니다. , 많은 대상, 심지어 우리에 의해 발산!!. 이렇게 하기 위해 Arduino는 평균 정크 판독값을 미리 계산한 다음 이 평균 정크 판독값을 제거하여 원래의 정확한 값을 얻습니다. 이것은 다음 코드에 의해 수행됩니다.

이제 주변 정크 판독값의 합계를 5번 계산하여 나중에 제거할 수 있습니다.

//디버깅용 for(int i=0;i<5;i++) { 읽기 =읽기 + analogRead(A0); } Reading_final =(읽기)/5;  

평균 정크 판독값이 계산됩니다.

<사전><코드> 지연(100); Heart_rate =analogRead(A0)-reading_final;

최종 판독 값, 훨씬 더 정확합니다. 그런 다음 Heart_Rate 변수를 플로팅합니다. 완료되었습니다.

센서 하드웨어 설정:

센서는 IR 송신기와 수신기로 구성됩니다. 이것은 수행해야 하는 배선의 개략도입니다.

하드웨어 설정은 결국 다음과 같습니다.

출력:

다음은 DIY 센서의 작동을 보여주는 짧은 비디오입니다. 내 심장 박동의 실시간 플롯이 그려지고 있습니다. 이 링크를 탭하면 볼 수 있습니다.

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

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필요한 물품이 없는 경우 다음 방법을 알아보세요.

IR TV 또는 기타 전자 장치의 리모컨은 버튼 중 하나를 계속 누르고 있으면 방출기로 사용할 수도 있습니다. 그리고 수신기에 광 의존 저항을 사용할 수 있습니다. 인터넷의 데이터시트를 보고 IR 방사 감지 임계값을 조정하기만 하면 됩니다.

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이 프로젝트를 시도한 모든 사람들의 의견을 듣고 싶습니다. 개선을 위한 제안과 새로운 프로젝트에 대한 아이디어는 항상 댓글 섹션에서 환영합니다.

<섹션 클래스="섹션 컨테이너 섹션 축소 가능" id="코드">

코드

<울>
  • heart_Beat_sensor_101/코드
  • heart_Beat_sensor_101/codeArduino
    이것은 연결 후 Arduino 보드에 업로드해야 하는 코드입니다.
    // YaSh의 코드.//Heart_Rate_Sensor code.int reading =0;int reading_final;int Heart_rate;void setup(){ Serial.begin (9600); //직렬 연결을 초기화합니다. 핀모드(A0,입력); 핀모드(A1,입력); }//읽기 및 플로팅.void loop() { for(int i=0;i<5;i++) //디버깅용. { 읽기 =읽기 + analogRead(A0); //나중에 제거할 수 있도록 주변 정크 판독값의 합계를 5회 계산합니다. } Reading_final =(읽기)/5; // 평균 정크 판독값이 계산되었습니다. 지연(100); Heart_rate =analogRead(A0)-reading_final; // 최종 판독값. Serial.println(심장 박동수); //인쇄 및 플로팅.}

    회로도

    IR 수신기와 이미 터를 Arduino에 연결하기 위한 회로도입니다.

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