史上最全的PulseSensor心率传感器配套资料及电路方案

简介：
本资料合集详尽介绍了PulseSensor心率传感器的各项功能与应用，并提供了多种实用电路设计方案，帮助开发者快速上手。 PulseSensor是一款用于脉搏心率测量的光电反射式模拟传感器。将其佩戴于手指、耳垂等处，并通过导线连接至Arduino等单片机以转换为数字信号，再经由简单的计算得到心率数值；此外还可将采集到的数据上传显示在电脑上。 PulseSensor是一款开源硬件，目前已有对应的开源arduino程序和Processing程序。它适用于科学研究及教学演示领域，并适合二次开发使用。 原理方面,传统的脉搏测量方法主要有三种：一是从心电信号中提取；二是通过血压传感器波动计算脉率；三是光电容积法。前两种方法的信号采集会限制病人的活动，长时间使用可能增加生理和心理上的不适感。而光电容积法则因具有简单、佩戴方便及可靠性高等优点成为最普遍的方法之一。 其基本原理是利用人体组织在血管搏动时造成的透光率变化来进行脉搏测量。传感器由光源与接收器组成，并通过绑带或夹子固定于手指或耳垂上。光源采用对动脉血中氧和血红蛋白有选择性的特定波长（500nm至700nm）的发光二极管，当光束透过人体外周血管时，由于动脉搏动充盈容积变化导致透光率改变；此时接收器接收到经组织反射回来的光线，并将其转换为电信号并放大输出。脉搏是随心脏周期性变化信号,因此光电变换器的电信号同样具有这一特性。 根据相关文献和实验结果，560nm波长左右最适合提取皮肤浅部微动脉信息以获取脉搏信号；本传感器采用了峰值波长为515纳米的绿光LED（型号AM2520）以及APDS-9008环境光感受器。两者峰值波长相近且灵敏度较高。 此外，由于脉搏信号通常在毫伏级水平,容易受到干扰，在传感器后端使用了低通滤波器和由运放MCP6001构成的放大电路，将信号放大330倍，并设置直流偏置电压为电源电压的一半以使单片机可以很好地采集到这些信号。 PulseSensor心率脉搏传感器可用于多种开发板,包括Arduino UNO、STM32F103C8T6和STC12C5A60S2等。