ハートビートとはどういう意味ですか？

人の心拍は、ある領域から別の領域に血液を強制するときに、心臓の弁が収縮または拡張する音です。 1分あたりの心拍数（BPM）は心拍数であり、皮膚の近くにある動脈で感じることができる心拍数は脈拍です。

心拍数を測定する2つの方法

手動による方法 ：手首（手首）の2つの場所で脈拍をチェックすることにより、心拍を手動でチェックできます。 ラジアルプレス ）と首（ 頸動脈プレス ）。手順は、2本の指（人差し指と中指）を手首（またはウィンドパイプの下の首）に置き、30秒間脈拍数を数え、その数に2を掛けて心拍数を取得します。ただし、圧力を最小限に抑え、脈拍が感じられるまで指を上下に動かす必要があります。

センサーの使用 ：心拍数は、心拍数の変化に応じて血液を通過する際に光が散乱または吸収されるため、屈折力の変動に基づいて測定できます。

心拍センサーの原理

心拍センサーは、フォトプレチスモグラフィーの原理に基づいています。それは、その器官（無血管領域）を通る光強度の変化を引き起こす体の任意の器官を通る血液量の変化を測定します。心臓のある用途の場合脈拍数を監視する、パルスのタイミングがより重要です。血液量の流れは心臓の脈拍数によって決まり、光は血液に吸収されるため、信号パルスは心拍パルスに相当します。

フォトプレチスモグラフィーには2つのタイプがあります。

伝染;感染 ：発光デバイスから放出された光は、耳たぶなどの体の血管領域を透過し、検出器で受信されます。

反射：発光デバイスから放出された光は、領域によって反射されます。

心拍センサーの働き

基本的な心拍センサーは、発光ダイオードと、光検出抵抗器やフォトダイオードなどの検出器で構成されています。心拍パルスは、体のさまざまな領域への血流の変化を引き起こします。組織が光源、つまりLEDから放出される光で照らされると、組織は反射するか（指の組織）、光を透過します（耳たぶ）。光の一部は血液に吸収され、透過光または反射光は光検出器によって受信されます。吸収される光の量は、その組織の血液量によって異なります。検出器の出力は電気信号の形式であり、心拍数に比例します。

この信号は、組織と血液量に関連するDC信号であり、心拍に同期し、動脈の血液量の脈動変化によって引き起こされるAC成分がDC信号に重ね合わされます。したがって、主要な要件は、ACコンポーネントが最も重要であるため、そのACコンポーネントを分離することです。

ハートビート AC信号を取得するタスクを実行するために、検出器からの出力は、最初に2ステージHP-LP回路を使用してフィルタリングされ、次にコンパレータ回路または単純なADCを使用してデジタルパルスに変換されます。デジタルパルスは、次の式で与えられる心拍数を計算するためにマイクロコントローラーに与えられます-

“マイクロチップをプログラムする方法 ”

BPM（1分あたりの拍数）= 60 * f

ここで、fはパルス周波数です。

実用的な心拍センサー

実用的な心拍センサーの例は次のとおりです。 心拍数センサー（製品番号PC-3147）。 これは、クリップのような構造に埋め込まれた赤外線LEDとLDRで構成されています。クリップは、検出器部分を肉に付けて臓器（耳たぶまたは指）に取り付けます。

ハートビートセン別の例は TCRT1000 、4つのピンを持つ-

ピン1：LEDに供給電圧を与えるため

ピン2と3は接地されています。ピン4は出力です。ピン1はイネーブルピンでもあり、それをハイに引くとLEDがオンになり、センサーが動作を開始します。手首や出力に装着できるウェアラブルデバイスに組み込まれていますワイヤレスで送信できます（Bluetooth経由で）処理のためにコンピューターに送信します。

“超音波センサーarduinoを使用した障害物回避ロボット ”

ハートビートセンサーシステムを開発するアプリケーション

基本的な心拍センサーシステムは、LDR、コンパレータIC LM358、マイクロコントローラーなどの基本的なコンポーネントを使用して構築することもできます。

基本的な心拍センサーシステム

心拍センサーの原理に関して前述したように、光源を使用して指組織または耳たぶ組織を照射すると、光は変調された後に透過されます。つまり、一部が血液に吸収され、残りが透過します。この変調された光は、光検出器によって受信されます。

ここでは、光依存抵抗（LDR）が光検出器として使用されています。光が抵抗器に当たると抵抗が変化するという原理で動作します。光の強度が増すと、抵抗は減少します。したがって、抵抗の両端の電圧降下が減少します。

ここでは、LDRからの出力電圧をスレッショルド電圧の出力電圧と比較するコンパレータが使用されています。しきい値電圧は、光源からの固定強度の光がLDRに直接当たったときのLDRの両端の電圧降下です。コンパレータLM358の反転端子は、しきい値電圧に設定された分圧器構成に接続され、非反転端子はLDRに接続されます。光源を使用して人間の組織を照らすと、光の強度が低下します。この減少した光強度がLDRに当たると、抵抗が増加し、電圧降下の結果として増加します。 LDRまたは非反転入力の両端の電圧降下が反転入力の電圧降下を超えると、コンパレータの出力でロジックハイ信号が発生し、電圧降下が小さい場合はロジックロー出力が発生します。したがって、出力は一連のパルスです。これらのパルスはマイクロコントローラーに供給することができ、マイクロコントローラーはそれに応じて情報を処理して心拍数を取得し、これはマイクロコントローラーと接続されたディスプレイに表示されます。