A11|04 Die Pulsfrequenz messen
Pulse Rate Monitor Module
Sensorwerte / Mix an Sensoren
Ein Pulssensor ermöglicht es, den menschlichen Puls am Finger oder Ohr zu messen. Die Messung erfolgt dabei optisch (Infrarotlicht) und ist auf leicht durchdringbaren Bereichen wie Fingerspitzen und Ohrläppchen beschränkt.
Das Funktionsprinzip basiert auf die unterschiedlichen Blutbewegungen in Kapillargefäßen. Bei einem Herzschlag wird das Blut durch den menschlichen Körper gepumpt und in die Kapillargefäße gepresst. Folglich vergrößert sich das Volumen dieser Kapillargefäße. Zwischen zwei aufeinanderfolgenden Pulswellen nimmt dieses Volumen im Kapillargefäße ab. Diese Veränderung des Volumens zwischen den Herzschlägen wirkt sich auf die Menge des Lichts aus, das durch diese Gewebe hindurchgelassen wird. Diese Veränderung können wir mit dem Arduino messen.
Spezifikationen
- Signalart: digital
- Spannung: 3,3V – 5V
- Pinabstand: 2,54mm
Das Modul verwendet eine helle Infrarot-LED auf der einen Seite des Fingers und einen Fototransistor auf der anderen, um den Puls zu erkennen. Der Widerstand des Fototransistors ändert sich leicht, wenn das Blut durch den Finger pulsiert.
Eines muss ich vorab hier klarstellen: Es gibt bessere Pulsmesser als diesen hier. Auch nach vielen Versuchen und Recherchen habe ich kein brauchbares reproduzierbares Ergebnis erhalten. Dem Sensor fehlt es an zusätzlicher Elektronik, die die Signale verstärken. Wenn es um Genauigkeit und Stabilität geht, fällt dieser Sensor weit zurück. Aus diesem Grund gehe ich auf diesen Sensor nicht weiter ein. Der untere Sketch stammt aus dem Wiki von Keyestudio. Zur Not kann man dieses Modul für andere Zwecke verwenden - z.B. als Gabellichtschranke.
Der Aufbau
Verbinde dein Arduino mithilfe der Jumper Wire mit dem Modul:
Der minimal Sketch
Kopiere den unteren Sketch, füge ihn in die Arduino IDE ein und lade ihn auf das Arduino-Board rauf.
int ledPin = 13;
int sensorPin = 0;
double alpha = 0.75;
int period = 1000;
double change = 0.0;
void setup()
{
pinMode(ledPin, OUTPUT);
Serial.begin(115200);
}
void loop()
{
static double oldValue = 0;
static double oldChange = 0;
int rawValue = analogRead(sensorPin);
double value = alpha * oldValue + (1 - alpha) * rawValue;
Serial.print(rawValue);
Serial.print(",");
//Serial.println(value);
oldValue = value;
delay(50);
}
Falls du die hier beschriebenen Elektronik-Module nicht hast, kannst du sie in meiner Einkaufsliste finden. Warum ich selber hauptsächlich mit Modulen der Marke Keyestudio arbeite, erläutere ich unter diesem Blog-Artikel.