心拍数モニター¶

このArduinoプロジェクトは、MAX30102パルスオキシメーターセンサーとSSD1306 OLEDディスプレイを使用してシンプルな心拍数モニターを作成することを目的としています。コードは心拍間の時間を測定することで心拍数を計測します。4回の測定を行った後、その平均を計算し、結果として得られた平均心拍数をOLEDスクリーンに表示します。センサーが指を検出しない場合、ユーザーにセンサー上で指を正確に配置するよう促します。

1. 回路の組み立て¶

../_images/06-fun_Heart_rate_monitor_circuit.png

2. コード¶

ultimate-sensor-kit\fun_project\06-Heart_rate_monitor のパスの下で 06-Heart_rate_monitor.ino ファイルを開くか、このコードを Arduino IDE にコピーペーストしてください。

注釈

ライブラリをインストールするには、Arduinoライブラリマネージャーで "SparkFun MAX3010x" と検索し、インストールしてください。

3. コードの解説¶

このプロジェクトの主要な原理は、MAX30102センサーを使用して指先の血流の脈動をキャプチャすることです。血液が体内を流れると、指先の血管内の血液量が微量に変化します。このセンサーは指を透過して光を照射し、吸収または反射された光の量を測定することで、これらの微量な容量変化を検出します。次に、連続する脈動の間隔を使用して、1分あたりの心拍数（BPM）を計算します。この値は4回の測定で平均化され、OLEDスクリーンに表示されます。

ライブラリのインクルードと初期宣言:

コードは、OLEDディスプレイ、MAX30102センサー、および心拍数計算に必要なライブラリを含むように始まります。さらに、OLEDディスプレイの設定と心拍数計算の変数が宣言されます。

注釈

ライブラリをインストールするには、Arduinoライブラリマネージャーで "SparkFun MAX3010x" と検索し、インストールしてください。
```
#include <Adafruit_GFX.h>  // OLED  libraries
#include <Adafruit_SSD1306.h>
#include <Wire.h>
#include "MAX30105.h"   // MAX3010x library
#include "heartRate.h"  // Heart rate  calculating algorithm

// ... Variables and OLED configuration
```
このプロジェクトでは、いくつかのビットマップも用意しました。 PROGMEM キーワードは、配列がArduinoマイクロコントローラーのプログラムメモリに格納されることを示しています。プログラムメモリ（PROGMEM）にデータを格納することは、RAMのスペースを多く取る可能性のある大量のデータにとって便利です。
```
static const unsigned char PROGMEM beat1_bmp[] = {...}

static const unsigned char PROGMEM beat2_bmp[] = {...}
```

セットアップ関数:

I2C通信を初期化し、シリアル通信を開始し、OLEDディスプレイを初期化し、MAX30102センサーを設定します。

void setup() {
    Wire.setClock(400000);
    Serial.begin(9600);
    display.begin(SSD1306_SWITCHCAPVCC, SCREEN_ADDRESS);
    // ... Rest of the setup code

メインループ:

ここに主要な機能があります。IR値がセンサーから読み取られます。指が検出された場合（IR値が50,000以上）、プログラムは心拍が感知されたかどうかを確認します。心拍が検出されると、OLED画面にBPMが表示され、心拍の間隔がBPMの計算に使用されます。それ以外の場合は、ユーザーにセンサーに指を置くように促します。

また、2つの心拍ビットマップも用意しました。これらのビットマップを切り替えることで、ダイナミックな視覚効果を実現できます。
```
void loop() {
  // Get IR value from sensor
  long irValue = particleSensor.getIR();

  //If a finger is detected
  if (irValue > 50000) {

    // Check if a beat is detected
    if (checkForBeat(irValue) == true) {

      // Update OLED display
      // Calculate the BPM

      // Calculate the average BPM
      //Print the IR value, current BPM value, and average BPM value to the serial monitor

      // Update OLED display

    }
  }
  else {
    // ... Prompt to place the finger on the sensor
  }
}
```