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Grove - Sensor de Frequência Cardíaca de Presilha de Dedo

Grove - Sensor de Frequência Cardíaca de Presilha de Dedo é baseado no PAH8001EI-2G, um sensor óptico de alto desempenho e baixo consumo de energia em processo CMOS, com LED Verde e DSP integrados que atuam como um sensor de Detecção de Frequência Cardíaca (HRD). Este módulo é baseado em tecnologia óptica que mede a variação do movimento do sangue humano no vaso. O baixo consumo de energia e o modo flexível de economia de energia o tornam adequado para dispositivos vestíveis. Como o chip do sensor de frequência cardíaca necessita de alta velocidade de processamento para o algoritmo dos dados de frequência cardíaca(), este módulo integra um STM32; a interface SWD reservada permite que os usuários reprogramem o STM32.

Especificações​

  • Consumo de energia ultrabaixo, modo de economia de energia durante o período sem movimento de toque

  • Controle flexível da taxa de sono

  • STM32F103 integrado

  • Interface I2C

  • Área do sensor de frequência cardíaca de apenas 3,0 x 4,7 mm

  • Interface SWD reservada

  • Temperatura de trabalho: -20 ~ +60℃

Função da Interface​

  • 1: Interface Grove

  • 2: Interface SWD reservada para programação do STM32

  • 3: Sensor de Frequência Cardíaca

Uso​

Aqui, forneceremos um exemplo para mostrar como usar este sensor.

Instalação de Hardware​

Conecte o sensor à porta I2C do Seeeduino com o cabo Grove.

Parte de Software​

Com Arduino​

Serial de Hardware

Copie o código a seguir para um novo sketch do Arduino e faça o upload do sketch; então você poderá obter a frequência cardíaca no Serial Monitor. Pode levar cerca de um minuto para obter uma frequência cardíaca válida depois que você encostar seu dedo no sensor.

#include <Wire.h>
void setup() {
    Serial.begin(9600);
    Serial.println("heart rate sensor:");
    Wire.begin();
}
void loop() {
    Wire.requestFrom(0xA0 >> 1, 1);    // request 1 bytes from slave device
    while(Wire.available()) {          // slave may send less than requested
        unsigned char c = Wire.read();   // receive heart rate value (a byte)
        Serial.println(c, DEC);         // print heart rate value
    }
    delay(500);
}

Serial de Software

A biblioteca I2C padrão para o Arduino é a biblioteca Wire. No entanto, essa biblioteca não funciona quando os pinos I2C SDA/SCL já estão em uso para outros propósitos. Portanto, você pode usar o SoftwareI2C. Você pode conectar o SCL ao D2 e o SDA ao D3. Baixe a biblioteca SoftI2CMaster e siga o guia How to install arduino library para configurar a biblioteca. Copie o código a seguir para um novo sketch do Arduino e faça o upload do sketch; então você poderá obter a frequência cardíaca no Serial Monitor. Pode levar cerca de um minuto para obter uma frequência cardíaca válida depois que você encostar seu dedo no sensor.

#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("heart rate sensor:");
    Wire.begin();
}
void loop() {
    Wire.requestFrom(0xA0 >> 1, 1);    // request 1 bytes from slave device
    while(Wire.available()) {          // slave may send less than requested
        unsigned char c = Wire.read();   // receive heart rate value (a byte)
        Serial.println(c, DEC);         // print heart rate value
    }
    delay(500);
}

Com Mbed​

Leia um byte do dispositivo I2C 0xA0 (endereço de 8 bits); esse é o valor da frequência cardíaca.

#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("heart rate: = %d\r\n", heart_rate);
    }
}

Atualizar firmware​

Podemos atualizar o firmware do sensor de frequência cardíaca por meio do seu bootloader.

  • O bootloader está localizado em 0x08000000 - 0x08002000
  • A aplicação está localizada em 0x08002000 - 0x08020000
Conexão de Hardware​
  • É necessário um adaptador USB para serial
  • UART (o conector Grove suporta I2C e UART); ao atualizar o firmware, a interface Grove funciona no modo UART.
Grove-Finger-clip_Heart_Rate_SensorMódulo&Adaptador USB para Serial (TTL)
VCCVCC
GNDGND
SDATX
SCLRX
Software​
  • Baixe o software Tera Term
  • Defina a taxa de baud da UART como 115200

  • Baixe o firmware

  • Selecione Grove - Finger-clip Heart Rate Sensor.bin

  • Faça o download do firmware para o Grove-Finger-clip_Heart_Rate_Sensor
  • Firmware baixado com sucesso
nota

Grove - Sensor de Frequência Cardíaca de Presilha de Dedo fornece medições de frequência cardíaca. No entanto, ele não é um dispositivo médico. Para usar o sensor de detecção de frequência cardíaca em seu pulso, dedo ou palma da mão, você deve:

  • Fixar o sensor firmemente, garantindo um contato bem ajustado com a pele, e permanecer imóvel (sem movimento) durante a medição para obter uma frequência cardíaca precisa. Se o sensor não estiver em bom contato com a pele ou houver movimento excessivo durante a medição, a frequência cardíaca não será medida corretamente.

  • O desempenho do sensor é otimizado com maior fluxo sanguíneo. Em dias frios ou quando o usuário tem má circulação (por exemplo: mãos frias, dedos e pés frios), o desempenho do sensor (precisão da frequência cardíaca) pode ser afetado devido ao menor fluxo sanguíneo na posição de medição.

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Recursos​

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