Датчик пульса

Общие сведения

Датчик пульса — это аналоговый датчик, позволяющий фиксировать пульс.

Видео

Характеристики

• Входное напряжение: 3 ... 5 В.
• Потребляемый ток: 5 мА, при Vcc = 5 В.
• Габариты: Ø15 мм x 3 мм.
• Вес: 1 г.

Подключение

Для удобства подключения к Arduino воспользуйтесь Trema Shield, Trema Power Shield, Motor Shield или Trema Set Shield.

Выход датчика подключается к любому аналоговому входу arduino. В комплекте имеется кабель для быстрого и удобного подключения.

Питание

Датчик может быть запитан от вывода 3,3В или 5В. 

Подробнее о датчике

На датчике установлены светодиод и фотоприемник, расположенные так, что луч света излучаемый светодиодом, попадает на фотоприёмник только отразившись от препятствия, которым должна выступать подушечка пальца или мочка уха.

Сосуды, наполняясь кровью, меняют свою оптическую плотность, что влияет на изменение количества отражённого света. Следовательно, при постоянном уровне светового потока, излучаемого светодиодом, интенсивность света регистрируемая фотоприемником, будет зависеть от наполняемости сосудов кровью.

Электрическая схема датчика устроена так, чтобы регистрировать только динамическое изменение интенсивности принимаемого светового потока. При неизменном световом потоке (независимо от его интенсивности), напряжение на выходе датчика находится в районе половины напряжения питания. При изменении интенсивности светового потока, напряжение на выходе датчика отклоняется от среднего значения, в сторону уменьшения или увеличения, пропорционально изменению светового потока. Таким образом датчик не нуждается в подстройке под каждого человека.

Для работы с датчиком нами была разработана библиотека iarduino_SensorPulse, в которой , для простоты и удобства работы, используется всего 2 функции: begin() и check().

Примеры

Вывод значений пульса в монитор порта.

#include <iarduino_SensorPulse.h>                       // подключаем библиотеку для работы с датчиком пульса
iarduino_SensorPulse Pulse(A5);                         // Подключаем сенсор к 5 аналоговому входу. Допускается указать еще один вывод, в качестве второго параметра.
                                                        // На втором выводе библиотека будет устанавливать «1» в течении 100 мс после пика пульса.
void setup(){                                           //
   Serial.begin(9600);                                  // Инициируем связь с монитором последовательного порта на скорости 9600 бит/сек.
   Pulse.begin();                                       // Инициируем работу с датчиком пульса.
}                                                       //
                                                        //
void loop(){                                            //
   if(Pulse.check(ISP_VALID)==ISP_CONNECTED){           // Возможные значения: ISP_DISCONNECTED, ISP_CONNECTED, ISP_CHANGED.
// Eсли датчик пульса подключён ...                     //
       Serial.println("Датчик подключён!");             // Выводим оповещающий текст.
       while(Pulse.check(ISP_VALID)==ISP_CONNECTED){    // Выполняем цикл, пока состояние датчика пульса определяется как ISP_CONNECTED.
//     Выполняем цикл, пока сенсор подключён ...        //
           if(Pulse.check(ISP_BEEP)==0){                // Сверяемся с количеством десятых долей секунды после пика пульса.
//         Если после последнего пика пульса прошло 0   //
//         десятых долей секунды (от 0 до 100 мс)       //
               Serial.println(Pulse.check(ISP_PULSE));  // Выводим среднее значение пульса (количество ударов в минуту).
               delay(100);                              // Устанавливаем задержку на 100 мс. Тогда по условию оператора «if», код в 
           }                                            // его теле не сможет выполниться более 1 раза за один удар пульса.
       }                                                //
   }else{                                               // Если состояние датчика пульса отличается от ISP_CONNECTED.
// Eсли сенсор отключён ...                             //
       Serial.println("Сенсор отключён!");              // Выводим оповещающий текст.
       while(Pulse.check(ISP_VALID)!=ISP_CONNECTED){    // Выполняем цикл пока состояние датчика пульса отличается от ISP_CONNECTED.
//     Выполняем цикл, пока сенсор отключён ...         //
//          Ждём, пока сенсор не подключат              //
//          Как только, так сразу выйдим из цикла.      //
            delay(1000);                                // Устанавливаем задержку на 1 секунду. Это уменьшит количество ложных определений датчика.
       }                                                // (библиотека определяет состояние датчика подключён/отключён по флуктуациям на входе).
   }                                                    //
}                                                       //
/* В библиотеке всего 2 функции: begin() и check().     //
 * Функция check() возвращает значение uint16_t:        //
 * Pulse.check(ISP_ANALOG); - возвращает число 0...1024 -  Данные с аналогового входа, к которому подключён датчик.
 * Pulse.check(ISP_PULSE);  - возвращает число 0...999  -  Пульс (количество ударов в минуту).
 * Pulse.check(ISP_BEEP);   - возвращает число 0...2621 -  Количество десятых долей секунды, прошедшее после последнего пика пульса.
 * Pulse.check(ISP_VALID);  - возвращает состояние      -  ISP_DISCONNECTED - датчик отключён  (данные не соответствуют пульсу).
 *                                                         ISP_CONNECTED    - датчик подключён (данные похожи на пульс).
 *                                                         ISP_CHANGED      - состояние датчика изменилось (с подключён на отключён или наоборот).
 */

Если датчик пульса подключен, то на мониторе отобразится текст "Датчик подключён!" и с каждым ударом пульса на мониторе будет появляться текущее значение пульса - количество ударов в минуту.

Если датчик отключить (сам датчик, или исследуемый объект) то на мониторе появится текст "Сенсор отключён!", а значения пульса появляться не будут.

Комплектация

• 1x Датчик пульса;
• 1x Трёхпроводной шлейф для подключения;

Ссылки

• DataSheet;
• Библиотека iarduino_SensorPulse;
• Урок 27. Пульсометр - подключение и вывод данных на TFT дисплей;