إن معرفة معلومات معدل ضربات القلب مفيدة جدًا أثناء ممارسة الرياضة والدراسة وما إلى ذلك ، ولكن يمكن أن يكون حساب معدل ضربات القلب معقدًا. للتغلب على هذه المشكلة ، يستخدم مستشعر النبض أو مستشعر ضربات القلب يستخدم. هذا مستشعر للتوصيل والتشغيل مصمم بشكل أساسي لـ لوحة اردوينو والتي يمكن استخدامها من قبل الصانعين والطلاب والمطورين والفنانين الذين يمكنهم الاستفادة من معلومات نبضات القلب في مشاريعهم. يستخدم هذا المستشعر مستشعر نبضات ضوئية سهلًا جنبًا إلى جنب مع تضخيم وإلغاء الضوضاء لإنشاء دائرة. باستخدام هذه الدائرة ، يمكننا الحصول على قراءات سريعة وموثوقة لنبضات القلب. يمكن تشغيل هذه الدائرة بجهد 4 مللي أمبير و 5 فولت لاستخدامها في تطبيقات الهاتف المحمول.
ما هو مستشعر النبض؟
الاسم البديل لهذا المستشعر هو مستشعر ضربات القلب أو مستشعر معدل ضربات القلب. يمكن عمل هذا المستشعر عن طريق توصيله من طرف الإصبع أو الأذن البشرية بلوحة Arduino. بحيث يمكن حساب معدل ضربات القلب بسهولة.
مستشعر النبض
يشتمل مستشعر النبض على كبل رمز ملون مقاس 24 بوصة ومشبك أذن و Velcro Dots-2 وملصقات شفافة 3 وما إلى ذلك.
- إلى رمز اللون الكابل متصل بموصلات الرأس. لذلك يتم توصيل هذا المستشعر بسهولة بـ Arduino في المشروع دون لحام.
- حجم مشبك الأذن هو نفسه مستشعر معدل ضربات القلب ويمكن توصيله باستخدام الغراء الساخن في الجزء الخلفي من الجهاز المستشعر لارتدائه على شحمة الأذن.
- يتم قياس نقطتي فيلكرو بالكامل باتجاه المستشعر على جانب الخطاف. هذه مفيدة للغاية أثناء صنع شريط فيلكرو لتغطية طرف الإصبع تقريبًا. يستخدم هذا لتغطية المستشعر حول الإصبع.
- الضربات الشفافة عبارة عن طبقات حماية تستخدم لحماية المستشعر من شحمة الأذن والأصابع. يشتمل هذا المستشعر على ثلاثة ثقوب في منطقة الحافة الخارجية بحيث يمكن توصيل أي شيء بها بسهولة.
مواصفات مستشعر النبض
تشمل المواصفات الرئيسية لهذا المستشعر بشكل أساسي ما يلي.
- هذا هو مستشعر نبضات الصوت والكشف عن النبض الحيوي
- قطرها 0.625
- سمكها 0.125
- يتراوح جهد التشغيل + 5 فولت وإلا + 3.3 فولت
- هذا مستشعر نوع التوصيل والتشغيل
- الاستخدام الحالي هو 4mA
- يشمل الدوائر مثل التضخيم وإلغاء الضوضاء
- لم يتم اعتماد مستشعر النبض هذا من قبل إدارة الغذاء والدواء أو طبي. لذلك يتم استخدامه في المشاريع على مستوى الطلاب ، وليس للأغراض التجارية في تطبيقات القضايا الصحية.
تكوين دبوس
يشتمل مستشعر ضربات القلب على ثلاثة دبابيس والتي تمت مناقشتها أدناه.
تكوين دبوس استشعار النبض
- Pin-1 (GND): سلك اللون الأسود - متصل بمحطة GND في النظام.
- Pin-2 (VCC): سلك أحمر اللون - متصل بجهد الإمداد (+ 5V وإلا + 3.3V) للنظام.
- Pin-3 (إشارة): سلك اللون الأرجواني - متصل بإشارة o / p النابضة.
مخطط دائرة حساس النبض
يرجى الرجوع إلى هذا الرابط لمعرفة المزيد عن دائرة حساس النبض مع تطبيقاتها .
كيف يعمل مستشعر النبض؟
ال مبدأ عمل مستشعر النبض هو بسيط جدا. يحتوي هذا المستشعر على سطحين ، على السطح الأول ، سطح الصمام الثنائي الباعث للضوء ومستشعر الإضاءة المحيطة متصل. وبالمثل ، على السطح الثاني ، يتم توصيل الدائرة وهي مسؤولة عن إلغاء الضوضاء وتضخيمها.
يقع مؤشر LED فوق أحد الأوردة في جسم الإنسان مثل طرف الأذن أو طرف الإصبع ، ومع ذلك ، يجب أن يكون أعلى طبقة مباشرة. بمجرد وضع مؤشر LED على الوريد ، يبدأ المصباح في إصدار الضوء. بمجرد أن يضخ القلب ، سيكون هناك تدفق للدم داخل الأوردة. لذلك إذا فحصنا تدفق الدم ، فيمكننا فحص معدل ضربات القلب أيضًا.
إذا تم استشعار تدفق الدم ، فإن مستشعر الإضاءة المحيطة سوف تتلقى المزيد من الضوء حيث سيتم إنتاجها عن طريق تدفق الدم. يمكن فحص هذا التغيير الصغير في الضوء الذي تم الحصول عليه بمرور الوقت لتحديد معدلات النبض لدينا.
كيفية استخدام مستشعر النبض اردوينو؟
يستخدم هذا المستشعر بشكل مستقيم للأمام ، ولكن توصيله بالطريقة الصحيحة مهم. لأن جميع أنواع المكونات الإلكترونية تتعرض مباشرة للحساس. لذلك ، من الضروري تغليف هذا المستشعر باستخدام الغراء الساخن أو شريط الفينيل أو أنواع أخرى من المواد غير الموصلة.
لا يمكن تشغيل هذه المستشعرات بأيد مبتلة. يجب وضع الجانب الأملس من المستشعر على قمة الوريد والضغط عليه. بشكل عام ، يتم استخدام أشرطة أو مشابك الفيلكرو للحصول على هذه القوة.
يمكن استخدام هذا المستشعر عن طريق توصيله بلوحة Arduino. بمجرد توصيله ، قم بتزويد مصدر الطاقة بمساعدة دبوس VCC ودبابيس GND. جهد التشغيل لهذا المستشعر + 5 فولت أو 3.3 فولت. بمجرد توصيل المستشعر بلوحة التطوير مثل Arduino ، يمكننا استخدام كود Arduino الذي يمكن الوصول إليه بسهولة لتسهيل الأمور. يرجى الرجوع إلى موقع Arduino لـ ربط اردوينو بجهاز استشعار النبض وترميزها.
تطبيقات مستشعر النبض
تشمل تطبيقات مستشعر معدل النبض ما يلي.
- يستخدم هذا المستشعر لتتبع النوم
- يستخدم هذا المستشعر لرصد القلق
- يستخدم هذا المستشعر في مراقبة المريض أو نظام الإنذار عن بعد
- يستخدم هذا المستشعر في نطاقات الصحة
- يستخدم هذا المستشعر في وحدات تحكم الألعاب المعقدة
وبالتالي ، هذا هو كل شيء عن مستشعر النبض (مستشعر نبضات القلب / نبضات القلب). إنه جهاز مفتوح المصدر والتوصيل والتشغيل. يمكن أن يتضمن هذا المستشعر بسهولة معلومات نبضات القلب الحية في مشاريعهم. يشتمل هذا المستشعر على دائرتين مثل مكبر بصري ومزيل للضوضاء. يمكن توصيل هذا المستشعر بشحمة الأذن ، وإلا فإن الإصبع يمكن أن يتم باستخدام مشبك ، وتوصيله بلوحة Arduino. بحيث يمكن قياس معدل ضربات القلب بسهولة. يتم استخدام هذه المستشعرات من قبل المطورين والطلاب والصناع والرياضيين والفنانين ، إلخ.
