Real-time hartslagmonitoring met Arduino en infraroodsensoren

Onderdelen en benodigdheden

Benodigde tools en machines

• Solderbout (standaard)

Apps en online diensten

• Arduino IDE
• Arduino Web Editor
• NI LabVIEW Community Edition

Over dit project

Inleiding

In dit project beschrijf ik hoe je een eenvoudig hartslagmeetsysteem maakt met een LED en fototransistor om de hartslag in de vinger te meten. Het project gebruikt de PPG-methode (fotopletysmografie), waarmee de sensor de hartslag in BPM (slagen per minuut) kan detecteren.

De grafiek toont een hartslagvisualisatie met LabVIEW, waar fuzzy logic wordt gebruikt om het programma te maken. Het programma toont de hartslaggrafiek en geeft de waarde per seconde weer.

Schema

Bereid alle onderdelen voor en volg het schema. Omdat dit een oud project is, heb ik het niet in Fritzing gemaakt maar in Eagle. Het principe is hetzelfde, maar iets complexer.

• Sensor: De sensor bestaat uit een infrarood LED en fototransistor. We hebben een weerstand nodig om de spanning in de sensor te stabiliseren.
• Versterker: Een LM386 als audio-versterker, geconfigureerd voor een versterking van 20x.
• Signaalconditionering: Een laagdoorlaatfilter om de DC-component te verwijderen uit de ADC-lezing. We gebruikten een afsnijfrequentie van 150 Hz.
• Voeding en signaal: De jumper-draden leveren voeding en signaal aan de Arduino.

Software

Voor dit project gebruikte ik twee softwareprogramma's: Arduino IDE en LabVIEW. De Arduino-code kun je hieronder downloaden; ik geef alleen een LabVIEW-tutorial want met Arduino ben je waarschijnlijk al bekend.

Hierboven zie je het LabVIEW-schema voor de lus en het algoritme met fuzzy logic. LabVIEW moet verbonden worden via Linx (zie bovenaan), een programma zoals Firmata om verbinding te maken tussen Arduino en LabVIEW. Voor de volledige Linx-tutorial, zie de betreffende pagina.

Conclusie

Dit is mijn tweede project, sorry dat er geen video is. Ik hoop bij het volgende project een complete handleiding met video en meetresultaten te kunnen geven.

Hier zijn de benodigde bibliotheken voor Arduino:

Bedankt voor het lezen!

Code

Hartslag-sketch

Complete hartslagprogramma

Bevat alle bestanden die je nodig hebt: GitHub-repository

FreqMeasure-bibliotheek

GitHub-repository

Schema's

Dit schema toont de hartslagmeting met infrarood en fototransistor.