وقتی شروع به صحبت در مورد بیومتریک در الکترونیک می کنید، ضربان قلب معمولاً اولین چیزی است که مطرح می شود. چرا که نه؟ من فکر میکنم که اغلب زمانی که هیجانزده، عصبی، فعال یا بسیار آرام هستیم، بیشتر از تغییر آن آگاه هستیم. روش های مختلفی برای سنجش ضربان قلب وجود دارد که نیازی به تجهیزات سنگین و الکترودهای زیادی ندارد. کارهای زیادی روی حسگر IR مبتنی بر مچ دست انجام شده است، اما این حس مستعد خطا است، مخصوصاً با حرکت. در حال حاضر به نظر می رسد بهترین روش موجود با قیمت مناسب از شرکت Polar می آید . و چیزی که آن را بهتر می کند این است که Sparkfun در ارتباط با danjuliodesigns یک گیرنده سازگار با میکروکنترلر برای نمایشگرهای قطبی ایجاد کرد. بنابراین بیایید نگاهی به استفاده از رابط نمایشگر ضربان قلب قطبی و اجرای آن با آردوینو بیاندازیم.
نکته آزاردهنده در مورد همه اینها این است که برای انجام این کار باید از یک سنسور روی بدن خود استفاده کنید. من این مرد را از آمازون انتخاب کردم و بیشتر اوقات نتایج بسیار خوبی داشتم.
این باند فرستنده یک الکترود قابل استفاده مجدد است که به صورت بی سیم به گیرنده منتقل می شود. هنگامی که در حال آزمایش هستید، باند فقط زمانی که روی شخص باشد یا شست نیمه خیس را روی صفحات حسگر فشار داده باشید، یک یادداشت ارسال می کند. همچنین به دلیل اینکه یک الکترود است، میخواهد با پوست شما ارتباط خوبی برقرار کند... یعنی عرق. آنها ژل الکترود می فروشند که می توانید برای اتصال بهتر وقتی پوست خشک است از آن استفاده کنید، اما من هرگز آن را امتحان نکردم. در شبهای مرطوب تابستانی که داشتم آن را آزمایش میکردم، واقعاً هرگز مشکلی نداشتم.
اتصال آن
خوب… پس این تخته قادر به کارهای زیادی است. اما ما امروز به دنبال استفاده از آن با آردوینو هستیم و ساده ترین راه این است که این شخص را در حالت I2C اجرا کنیم زیرا به ما امکان می دهد ضربان قلب را به راحتی به آردوینو خود وارد کنیم.
I2C یک اتصال سریال 2 سیمه است ، بنابراین شما فقط باید خطوط SDA (داده) و SCL (ساعت) را برای ارتباط به آردوینو خود متصل کنید. در آردوینو شما (همه چیز به جز مگا) SDA روی پایه آنالوگ 4 و SCL روی پایه آنالوگ 5 است. در آردوینو مگا، SDA دیجیتال 20 و SCL دیجیتال 21 است.
برد به طور پیش فرض برای I2C راه اندازی نمی شود، بنابراین باید چند تغییر ایجاد کنیم. دو جامپر لحیم کاری روی برد وجود دارد که برای تحقق این امر باید تعویض شوند. اولین مورد SJ1 در سمت راست پین 5 ولت است. با استفاده از فتیله لحیم یا مکنده لحیم کاری را از آنجا جدا کنید تا دو قسمت به هم متصل نشوند. (مانند تصویر). سپس به ردیف پدها در بالای تخته با برچسب OP0 – OP7 نگاه کنید. ما باید OP0 را لحیم کنیم تا دو پد به هم وصل شوند (شکل را ببینید).
خوب، پس هنگامی که برد را اصلاح کردید و برای ارتباط I2C آماده کردید، در واقع می توانیم آن را با 5 ولت روشن کنیم تا بررسی کنیم که آیا می تواند با باند ارتباط برقرار کند یا خیر. با روی تخته، انگشتان شست خود را مرطوب کنید و آنها را محکم به پشت باند که الکترودها هستند فشار دهید و آن را کمتر از یک ماده غذایی از صفحه مانیتور نگه دارید. باید یک LED سبز رنگ روی برد ببینید که شروع به چشمک زدن می کند. اگر این کار را کرد... عالی است، گروه و هیئت مدیره در حال ارتباط هستند! اگر نه، آن را کمی بیشتر امتحان کنید، و ببینید که آیا می توانید آن را اجرا کنید.
برای جزئیات بیشتر: رابط نمایشگر ضربان قلب قطبی + آردوینو
در ادامه، متن انگلیسی این مطلب را میتوانید مشاهده نمایید:
When you start to talk about biometrics in electronics, heart-rate is usually the first thing to come up. And why not? I think it is often the thing we are most aware of changing when we get excited, nervous, are being active, or very calm. There are several ways of sensing heart rate that dont require lots of heavy equipment and electrodes taped to you. A lot of work has been done on wrist worn IR based sensing, but it tends to be error prone, especially with movement. Currently, the best available method at a reasonable price seems to come from the company Polar. And, what makes it better is that Sparkfun in conjunction with danjuliodesigns, created a microcontroller compatible receiver for the polar monitors. So let’s take a look at using the Polar Heart Rate Monitor Interface and getting it running with your arduino.
The annoying thing about all of this is that you do need to wear a sensor on your body to get this going. I picked up this guy off amazon and had pretty good results most of the time.
This transmitter band is a reusable electrode that wirelessly transmits to a receiver. A note when you are testing, the band will only transmit when it is on person, or you have semi-wet thumbs pressed into the sensor plates. Also because it is an electrode, it wants a good connection with your skin… meaning sweat. They sell electrode gel you can use with it for a better connection when the skin is dry, but I never tried it. In the humid summer nights I was testing this in, I never really had an issue.
Hooking It Up
Ok… so this board is capable of a ton of stuff. But we are just looking today at using this with the Arduino, and the simplest way is to get this guy running in I2C mode because it will allow us to get the heart rate from it easily into our Arduino.