Схема пульсометра:подробное руководство

Монитор сердечного ритма — это устройство, о котором вы, скорее всего, слышали раньше. Скорее всего, вы знаете одно или два устройства или людей, у которых есть датчики сердечного ритма.

В наши дни они настолько распространены, что вы, вероятно, обнаружите, что они встроены в умные часы или даже поставляются в виде браслетов, которые делают их легко доступными.

Так что, если вам интересно, как это работает, и вы хотели бы сделать это в качестве проекта, не волнуйтесь. Вы находитесь в правильном месте.

Здесь вы узнаете секрет схемы пульсометра и узнаете, как сделать другую за несколько простых шагов.

Вы готовы? Начнем!

Концепция датчика сердцебиения

Прежде чем мы углубимся в технические детали, вот несколько вещей, которые вы должны знать.

Датчики сердцебиения необходимы для таких людей, как пациенты и спортсмены, поскольку они помогают таким людям узнать о состоянии своего сердца.

Хотя существует несколько способов контроля частоты сердечных сокращений, датчик сердцебиения — самый простой из них. Кроме того, он портативный и имеет разные размеры и формы. Кроме того, он предлагает доступную платформу для мгновенной проверки сердцебиения.

Умные часы

Как мы упоминали ранее, вы можете найти их в часах, телефонах и других умных гаджетах. Следовательно, это помогает измерить количество времени, необходимое вашему сердцу для расширения или сокращения в минуту.

Концепция пульсометра

Основные функции пульсометра:

• Датчик
• ИК-подсветка 
• В датчике присутствует фотодиод.
• Контур управления

Напротив, схема поставляется с ИС операционного усилителя и другими элементами, которые соединяют исходный сигнал с другими микроконтроллерами.

Итак, ниже у нас есть принципиальная схема датчика сердцебиения, чтобы помочь вам лучше понять концепцию.

Цепь датчика сердцебиения

На приведенной выше схеме показан датчик сердцебиения на пальце, который обнаруживает импульсы. Таким образом, сердцебиение автоматически меняет количество крови и интенсивность света ИК-светодиода. Кроме того, то, что обнаружит фотодиод, тоже будет другим.

Кроме того, конденсатор подает выход фотодиода на «неинвертирующую нагрузку» 1-го операционного усилителя. Это, в свою очередь, блокирует компоненты постоянного тока сигнала. Операционный усилитель также работает как «неинвертирующий» каскадный усилитель, использующий коэффициент усиления частоты среза 1001.

Кроме того, 2-й операционный усилитель получает выход 1-го операционного усилителя на один из своих входов. Он также принимает форму компаратора. Дополнительно работа от 2-го ОУ вызовет срабатывание транзистора, который также передаст сигнал на микроконтроллер.

LM358 — это операционный усилитель этой схемы датчика сердцебиения, и он поставляется с двумя операционными усилителями в одном чипе. Кроме того, BC547 является транзистором, и светодиод, подключенный к транзистору, будет мигать при обнаружении сигнала.

Схемотехника

Здесь мы узнаем, как сделать три датчика сердцебиения, в том числе:

• Датчик сердцебиения с использованием LM358
• Датчик сердцебиения с использованием Arduino
• Как подключить датчик сердцебиения Arduino

Контур монитора сердечного ритма: Датчик сердцебиения с использованием LM358

С помощью этой схемы вы сможете обнаруживать сердцебиение с помощью микросхемы LM358, соединенной с инфракрасным передатчиком и приемником. Кроме того, ИК-светодиод является ИК-передатчиком, а фотодиод — детектором схемы. Посмотрите на схему ниже:

Датчик сердцебиения с иллюстрацией схемы LM358

Также вот распиновка распиновки LM358:

Схема выводов LM358

Необходимые компоненты:

• LM358 IC Операционный усилитель (1)
• Электролитический конденсатор 4,7 мкФ (1)
• Керамический конденсатор 100 нФ (1)
• Батарея 9 В (1)
• Пара ИК-светодиодов (1)
• Светодиод 5 мм (1)
• Резисторы 220 кОм (2)
• Резистор 10 кОм (1)
• Резистор 680 кОм (1)
• Резистор 6,8 кОм (1)
• Резистор 47 кОм (1)
• Датчик сердцебиения (PC3) (1)

Шаги

• 1. Подключите базу микросхемы LM358 к ПК, а микросхему к базе.

• 2. Возьмите все светодиоды и подключите их к печатной плате.
• 3. Затем подключите оба конденсатора к печатной плате.
• 4. Также возьмите все резисторы и подключите их.
• 5. Вставьте зажим для батареи в цепь и подключите батарею, чтобы проверить, работает ли цепь.

Примечание. Не забудьте пропаять все соединения.

Как это работает

Эта схема работает аналогично датчику сердцебиения, описанному ранее. Здесь у нас есть два ИК-фотодиода, которые воспринимают импульсы сердца.

Однако один из них действует как передатчик, который излучает свет через ваш палец, а приемник измеряет, сколько света отражает палец.

Кроме того, интенсивность отраженных лучей, измеряемая приемником, зависит от двух вещей. Во-первых, частота сокращений сердца, а во-вторых, разница в уровнях содержания кислорода в крови.

Схема монитора сердечного ритма:датчик сердцебиения с использованием Arduino

Теперь давайте посмотрим, как сделать датчик сердцебиения на основе Arduino. Этот датчик оснащен зажимом для пальца и использует три контакта для подключения данных, GND и VCC.

Датчик сердцебиения Arduino

Необходимые компоненты

Для этой схемы вам понадобится:

• Плата Arduino (1)
• Потенциометр 10 кОм (1)
• Резистор 330 Ом (1)
• ЖК-дисплей 2 x 16 (1)
• Подключение проводов
• Кнопка
• Мини-макет
• Чип датчика сердцебиения с датчиком на основе пальца (1)

Как подключить датчик сердцебиения Arduino

Подключить Arduino к датчику сердцебиения несложно. Однако, если вы хотите увидеть показания своего сердцебиения в ударах в минуту, первое, что вам нужно сделать, это подключить плату Arduino к ЖК-дисплею 16×2.

Итак, подключите четыре контакта данных (D7, D5, D4 и D6) ЖК-модуля к первому контакту Arduino. Кроме того, щелкните потенциометром 10 кОм на третьем контакте ЖК-дисплея. Затем подключите третий и пятый контакты ЖК-дисплея (E и RS) к контакту Arduino.

Наконец, подключите выходной контакт датчика сердцебиения к контакту 1 (контакт аналогового входного сигнала) Arduino.

Код

После сопряжения датчика сердцебиения с Arduino следующим шагом будет написание строк кода, необходимых для запуска системы.

Вот ссылка на строки кода.

Как это работает?

Ну, использовать эту схему тоже несложно. Все, что вам нужно сделать, это поместить любой палец, кроме большого, на зажим датчика и нажать кнопку переключателя.

Теперь Arduino вычислит частоту сердечных сокращений на основе данных, полученных от датчика, и отобразит их в ударах в минуту.

Однако расслабьтесь, пока датчик собирает данные, чтобы не трясти провода. В противном случае вы получите ошибочные показания.

После того, как Arduino отобразит частоту сердечных сокращений, вы можете нажать кнопку, чтобы начать другое чтение.

Схема пульсометра:Приложения

• Рассчитать частоту сердечных сокращений человеческого тела (человека, пациента или спортсмена)

Частота сердечных сокращений человеческого тела

• Используйте в качестве альтернативы дорогим пульсометрам.

Проверка приложения сердечного ритма на мобильном телефоне

• Система мониторинга здоровья пациентов

Система мониторинга здоровья пациентов

Заключительные мысли

Прежде чем мы завершим эту статью, вы должны понять принцип работы датчика сердцебиения, и он работает с направлением фотоплетизмографа.

Этот принцип гласит, что вы можете использовать интенсивность света, проходящего через орган, для измерения объема крови в этом органе.

Короче говоря, вы обнаружите, что ИК-светодиоды являются лучшими источниками света для большинства датчиков сердцебиения.

Следовательно, вы можете использовать детектор, преобразующий фотоны света в ток, или компонент усиления тока, работа которого зависит от света.

Датчик сердцебиения с зажимом для пальцев

Источник:Викисклад

Что ж, мы еще не достигли конца нашего учебного пути. Если вам потребуется дополнительная помощь, не стесняйтесь обращаться к нам. Будем рады помочь.