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Lezione 14: Modulo Sensore di Frequenza Cardiaca e Ossimetria (MAX30102)

In questa lezione imparerai a misurare la frequenza cardiaca utilizzando un sensore MAX30102 con Arduino Uno. Vedremo come configurare il sensore, leggere i valori a infrarossi, calcolare i BPM e calcolare la media delle letture nel tempo. Questo progetto è perfetto per chi è interessato al monitoraggio della salute tramite Arduino, combinando interfacciamento hardware e logica software.

Avvertimento

Questo progetto rileva la frequenza cardiaca tramite un metodo ottico. Questo tipo di rilevamento è delicato e può restituire valori imprecisi. Pertanto, NON utilizzarlo per diagnosi mediche reali.

Componenti Necessari

Per questo progetto sono necessari i seguenti componenti.

È sicuramente comodo acquistare un kit completo. Ecco il link:

Nome	CONTENUTO DEL KIT	LINK
Universal Maker Sensor Kit	94	Universal Maker Sensor Kit

Puoi anche acquistare i componenti singolarmente tramite i link sottostanti.

Descrizione del Componente	Link per l’acquisto
Arduino UNO R3 o R4	ACQUISTA
Modulo Sensore Pulsossimetro e Frequenza Cardiaca (MAX30102)	ACQUISTA

Collegamenti

../_images/Lesson_14_max30102_module_uno_bb.png

Codice

Nota

Per installare la libreria, apri il Library Manager di Arduino, cerca «SparkFun MAX3010x» e installala.

Analisi del Codice

Inclusione delle Librerie e Inizializzazione delle Variabili Globali:

Vengono importate le librerie necessarie, viene creato l’oggetto sensore e inizializzate le variabili globali per la gestione dei dati.

Nota

Per installare la libreria, apri il Library Manager di Arduino, cerca «SparkFun MAX3010x» e installala.
```
#include <Wire.h>
#include "MAX30105.h"
#include "heartRate.h"
MAX30105 particleSensor;
// ... (altre variabili globali)
```
Funzione Setup e Inizializzazione del Sensore:

La comunicazione seriale viene inizializzata a 9600 baud. Viene verificata la connessione del sensore e, se correttamente rilevato, si procede con l’inizializzazione. In caso contrario, viene mostrato un messaggio di errore.
```
void setup() {
  Serial.begin(9600);
  if (!particleSensor.begin(Wire, I2C_SPEED_FAST)) {
    Serial.println("MAX30102 not found.");
    while (1) ;  // Loop infinito se il sensore non viene rilevato
  }
  // ... (altre configurazioni)
}
```
Lettura del Valore IR e Rilevamento del Battito Cardiaco:

Viene letto il valore a infrarossi, che rappresenta il flusso sanguigno. La funzione checkForBeat() valuta se è stato rilevato un battito.
```
long irValue = particleSensor.getIR();
if (checkForBeat(irValue) == true) {
    // ... (azioni in caso di battito rilevato)
}
```
Calcolo dei Battiti al Minuto (BPM):

Quando viene rilevato un battito, i BPM vengono calcolati sulla base del tempo trascorso dall’ultimo battito rilevato. Il codice assicura che il valore sia entro un intervallo realistico prima di aggiornare la media.
```
long delta = millis() - lastBeat;
beatsPerMinute = 60 / (delta / 1000.0);
if (beatsPerMinute < 255 && beatsPerMinute > 20) {
    // ... (salva e aggiorna la media BPM)
}
```

Stampa dei Valori sul Monitor Seriale:

I valori IR, BPM corrente e BPM medio vengono stampati sul Monitor Seriale. Inoltre, se il valore IR è troppo basso, il sistema presume che il dito non sia presente sul sensore.

// Stampa IR, BPM attuale e BPM medio sul monitor seriale
Serial.print("IR=");
Serial.print(irValue);
Serial.print(", BPM=");
Serial.print(beatsPerMinute);
Serial.print(", Avg BPM=");
Serial.print(beatAvg);

if (irValue < 50000)
  Serial.print(" No finger?");