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Grove - 指クリップ型心拍センサー

note

この文書は AI によって翻訳されています。内容に不正確な点や改善すべき点がございましたら、文書下部のコメント欄または以下の Issue ページにてご報告ください。
https://github.com/Seeed-Studio/wiki-documents/issues

Grove - 指クリップ型心拍センサーは、PAH8001EI-2Gをベースにした高性能で低消費電力のCMOSプロセス光学センサーで、緑色LEDとDSPが統合されており、心拍検出（HRD）センサーとして機能します。このモジュールは光学技術に基づいており、血管内の人間の血液の動きの変化を測定します。低消費電力と柔軟な省電力モードにより、ウェアラブルデバイスに適しています。心拍センサーのチップは心拍データのアルゴリズムに高い処理速度を必要とするため、このモジュールにはSTM32が統合されており、SWDインターフェースが予約されているため、ユーザーはSTM32を再プログラムすることができます。

仕様​

  • 超低消費電力、タッチ動作がない時間の省電力モード

  • 柔軟なスリープレート制御

  • STM32F103を統合

  • I2Cインターフェース

  • 心拍センサーエリアはわずか3.0 x 4.7mm

  • SWDインターフェースを予約

  • 動作温度: -20 ~ +60℃

インターフェース機能​

  • 1: Groveインターフェース

  • 2: STM32のプログラミング用予約SWDインターフェース

  • 3: 心拍センサー

使用方法​

ここでは、このセンサーの使用方法を示す例を提供します。

ハードウェアのインストール​

Groveケーブルを使用してセンサーをSeeeduinoのI2Cポートに接続します。

ソフトウェア部分​

Arduinoを使用する場合​

ハードウェアシリアル

以下のコードをArduinoの新しいスケッチにコピーしてアップロードしてください。その後、シリアルモニターから心拍数を取得できます。センサーに指を触れた後、心拍数が有効になるまで約1分かかる場合があります。

#include <Wire.h>
void setup() {
    Serial.begin(9600);
    Serial.println("心拍センサー:");
    Wire.begin();
}
void loop() {
    Wire.requestFrom(0xA0 >> 1, 1);    // スレーブデバイスから1バイトを要求
    while(Wire.available()) {          // スレーブが要求より少ないデータを送る可能性あり
        unsigned char c = Wire.read();   // 心拍数値（1バイト）を受信
        Serial.println(c, DEC);         // 心拍数値を出力
    }
    delay(500);
}

ソフトウェアシリアル

Arduinoの標準I2CライブラリはWireライブラリです。このライブラリは、I2CピンSDA/SCLが他の目的で既に使用されている場合には動作しません。そのため、SoftwareI2Cを使用できます。SCLをD2に、SDAをD3に接続してください。SoftI2CMasterライブラリをダウンロードし、Arduinoライブラリのインストール方法に従ってライブラリを設定してください。以下のコードをArduinoの新しいスケッチにコピーしてアップロードしてください。その後、シリアルモニターから心拍数を取得できます。センサーに指を触れた後、心拍数が有効になるまで約1分かかる場合があります。

#define SDA_PORT PORTD
#define SDA_PIN 3
#define SCL_PORT PORTD
#define SCL_PIN 2
#include <SoftI2CMaster.h>
#include <SoftWire.h>
SoftWire Wire = SoftWire();

void setup() {
    Serial.begin(9600);
    Serial.println("心拍センサー:");
    Wire.begin();
}
void loop() {
    Wire.requestFrom(0xA0 >> 1, 1);    // スレーブデバイスから1バイトを要求
    while(Wire.available()) {          // スレーブが要求より少ないデータを送る可能性あり
        unsigned char c = Wire.read();   // 心拍数値（1バイト）を受信
        Serial.println(c, DEC);         // 心拍数値を出力
    }
    delay(500);
}

Mbedを使用する場合​

I2Cデバイス0xA0（8ビットアドレス）から1バイトを読み取り、それが心拍数です。

#include "mbed.h"

I2C i2c(I2C_SDA, I2C_SCL);
const int addr = 0xA0;

int main() {
    char heart_rate;
    while (1) {
        i2c.read(addr, &heart_rate, 1);
        printf("心拍数: = %d\r\n", heart_rate);
    }
}

ファームウェアのアップグレード​

心拍センサーのブートローダーを介してファームウェアをアップグレードすることができます。

  • ブートローダーは0x08000000 - 0x08002000に配置されています
  • アプリケーションは0x08002000 - 0x08020000に配置されています
ハードウェア接続​
  • USB to serial adapterが必要です
  • UART（GroveコネクタはI2CとUARTをサポート）、ファームウェアをアップグレードする際にはGroveインターフェースがUARTモードで動作します。
Grove-Finger-clip_Heart_Rate_SensorUSB to Serial (TTL) Module&Adapter
VCCVCC
GNDGND
SDATX
SCLRX
ソフトウェア​
  • Tera Termソフトウェアをダウンロードしてください
  • UARTボーレートを115200に設定してください

  • ファームウェアをダウンロードします。

  • Grove - Finger-clip Heart Rate Sensor.bin を選択します。

  • ファームウェアを Grove-Finger-clip Heart Rate Sensor にダウンロードします。
  • ファームウェアのダウンロードが成功しました。
note

Grove - Finger-clip Heart Rate Sensor は心拍数の測定を提供します。ただし、これは医療機器ではありません。手首、指、または手のひらで心拍数センサーを使用するには、以下を守る必要があります：

  • センサーをしっかりと固定し、肌に密着させ、測定中は安定した状態（動かない）を保つことで、正確な心拍数を取得できます。センサーが肌に十分に接触していない場合や、測定中に極端な動きがある場合、心拍数は正確に測定されません。

  • センサーの性能は血流が多いほど最適化されます。寒い日や血行が悪い（例：冷たい手、指、足）場合、測定位置での血流が少ないため、センサーの性能（心拍数の精度）が影響を受ける可能性があります。

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リソース​

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