От KY-039 до частоты пульса

С помощью этого фрагмента я снимаю показания датчика порциями по 20 мс, что сглаживает мерцание 50 Гц, вызванное искусственным светом. Если вы живете в стране с частотой 60 Гц, используйте вместо этого фрагменты по 16,67 мс. Или 16667 мкс.

Поскольку я уже сглаживаю кривую на участках по 20 мс, мне на самом деле не нужен массив, который я использовал ранее, но поскольку он есть и его размер легко изменить, я оставляю его там. А использование массива размером 5, кажется, сглаживает последний раздражающий шум. Вот что у меня есть сейчас:

Последнее, что мне нужно сделать, это распознать любую часть повторяющегося узора. Так как подъем более ровный, я иду на это. Обратите внимание на то, что значения оси Y сильно различаются на всех графиках. Я действительно не могу полагаться только на абсолютные значения. Я могу полагаться только на подъем и спад кривой. Математики говорили бы о производной. Я доволен, если найду n последовательные возрастающие значения, где n может быть удобным регулируемым значением. Я начинаю с 5. Для этого у меня есть rise_threshold . константа, определенная в коде. Когда я нахожу 5 последовательных возрастающих значений, я знаю, что нахожусь в нижней части кривой, идущей вверх. Мне нужно время. Я жду падающей кривой, затем жду следующих 5 возрастающих значений и отмечаю время. Затем распечатываю соответствующий BPM.

Я сделал тест и подсчитано как многие подряд рост значения там являются в кривая и найдено вне там были между 10 и 15 Итак если Я количество в 5, Я будет большинство конечно знать Я найдено начало из сердцебиение.

Поскольку я печатаю только после каждого биения сердца, печати будет не так много. Будет больше времени на считывание сенсора. Я могу уловить более частые шумы, которых я не увижу, потому что плоттер не включен. Посмотрим, как это работает.

Окончательный код

  #define samp_siz 4 # define rise_threshold 5 // Скрипт теста монитора пульсаint sensorPin =0; void setup () {Serial.begin (9600);} void loop () {float reads [samp_siz], sum; long int сейчас, ptr; плавать последним, читатель, начать; float first, second, third, before, print_value; bool возрастает; int rise_count; int n; long int last_beat; for (int i =0; i  before) {rise_count ++; if (! rise &&rise_count> rise_threshold) {// Хорошо, мы обнаружили восходящую кривую, что подразумевает сердцебиение. // Записываем время с момента последнего удара, отслеживаем два предыдущих // раза (первый, второй, третий), чтобы получить средневзвешенное значение. // Флаг подъема не позволяет нам обнаружить такое же повышение // более чем один раз. возрастание =истина; первый =миллис () - last_beat; last_beat =миллис (); // Вычислить средневзвешенное значение частоты сердечных сокращений // по трем последним ударам print_value =60000. / (0,4 * первое + 0,3 * второе + 0,3 * третье); Serial.print (print_value); Serial.print ('\ n'); Серийный принт ('\ n'); третий =второй; второй =первый; }} else {// Хорошо, кривая падает вверх =false; rise_count =0; } before =last; ptr ++; ptr% =samp_siz; }}  

Работает неплохо. Вот видео.

Обратите внимание, что крошечный светодиод RX на Arduino мигает синхронно с моим сердцем. Просто потому, что когда есть сердцебиение, частота вычисляется и выводится на серийный номер, на котором мигает светодиод. Когда палец немного шевелится, будут считывания ошибок.

Дальнейшее развитие

Сейчас скорость печати рассчитывается на основе последних трех ударов. Но было бы правильнее рассчитать его, скажем, на 15-секундном периоде. Я мог бы сохранить 15 последовательных значений скорости, вычислить среднее значение, затем исключить пять значений, которые наиболее далеки от среднего, и вычислить новое среднее. Это в значительной степени обеспечило бы надежное и стабильное измерение частоты сердечных сокращений.

Тестировал датчик только на жене и на себе. Каждый шаг в усилении сигнала я делал на основе предыдущих показаний. У кого-то еще может быть другой вид сердцебиения, вызывающий кривую другой формы, что требует другого подхода для определения биения. Может быть, легче распознать падающую кривую. Или на самом верху. А что будет, если пульс 180 - 200 ударов в минуту? Сложнее найти восходящую кривую.