5.0 KiB
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NOTES
- 濕度傳感器
- 溫度傳感器
- 發光二極管(LED燈)
- 超聲波距離傳感器
- 皮膚電反應傳感器 (https://item.taobao.com/item.htm?id=45507098393)
- 心率傳感器 (grove board not found, https://item.taobao.com/item.htm?id=820276767392)
need to reply
- circuit pending confirmation
- need to confirm arduino mega
- potential traps
- printer
priorized list (sensors, draft)
- 濕度傳感器
- 溫度傳感器
- 發光二極管(LED燈)
- 超聲波距離傳感器
- Arduino UNO
- 麵包板和跳線
- 皮膚電反應傳感器 (https://item.taobao.com/item.htm?id=45507098393)
- 心率傳感器 (grove board not found, https://item.taobao.com/item.htm?id=820276767392)
- 熱敏打印機
- 音頻模組
- SD卡模組
plans
- ALL IN PLAN (all sensors, involved)
- ultrasonic sensor to sense is human nearby (ultrasonic sensor)
- 皮膚電反應傳感器
need to reply on SAT
deadline : SUN (24-Nov)
### 擴展專案:心率變異性(HRV)與靜息心率分析儀
這個擴展專案將利用 Arduino 和心跳感應器來分析心率變異性(HRV)和靜息心率,幫助使用者理解身體的疲勞和心理壓力程度,並及時提供壓力狀態的提醒。
#### 所需材料:
1. Arduino Uno 或其他 Arduino 板
2. **心跳感應器**(如 MAX30100 或 Pulse Sensor)
3. **OLED 顯示器**(如 0.96 吋 I2C OLED)
4. **藍牙模組**(如 HC-05)用於數據傳輸
5. **SD 卡模組**(可選)用於數據存儲
6. 跳線**、**面包板
7. **計算機**:用於數據分析
8. **電源**:USB 或電池供電
#### 專案步驟:
1. **連接硬體**:
- 將心跳感應器、OLED 顯示器和藍牙模組連接到 Arduino。
- 如果使用 SD 卡模組,亦需進行相應連接。
2. **安裝庫**:
- 在 Arduino IDE 中安裝所需的庫:
- PulseSensor 或 MAX30100 庫
- Adafruit_SSD1306 和 Adafruit_GFX 庫
- SoftwareSerial 庫(用於藍牙模組)
- SD 庫(如果使用 SD 卡模組)
3. **編寫程式碼**:
- 獲取心跳數據並計算每分鐘心跳(BPM)。
- 計算 HRV 和靜息心率。
- 根據 HRV 和靜息心率推測壓力狀態。
- 將結果顯示在 OLED 屏幕上,並通過藍牙傳輸數據。
C++
#include <Wire.h>
#include <Adafruit_SSD1306.h>
#include <PulseSensorPlayground.h>
#include <SoftwareSerial.h>
// 設定 OLED 顯示器
#define SCREEN_WIDTH 128
#define SCREEN_HEIGHT 64
Adafruit_SSD1306 display(SCREEN_WIDTH, SCREEN_HEIGHT, &Wire, -1);
// 設定心跳感應器
PulseSensorPlayground pulseSensor;
// 設定藍牙
SoftwareSerial bluetooth(10, 11); // RX, TX
void setup() {
Serial.begin(9600);
bluetooth.begin(9600);
display.begin(SSD1306_I2C_ADDRESS, OLED_RESET);
display.clearDisplay();
pulseSensor.analogInput(PULSE_INPUT_PIN);
pulseSensor.begin();
}
void loop() {
int bpm = pulseSensor.getBeatsPerMinute();
if (bpm > 0) {
// 計算靜息心率
static int restingHeartRate = bpm; // 初始靜息心率
static unsigned long lastUpdate = 0;
// 計算 HRV
unsigned long currentMillis = millis();
if (currentMillis - lastUpdate >= 1000) {
lastUpdate = currentMillis;
// 簡單示範如何計算 HRV
float hrv = calculateHRV(); // 你需要實作這個函數
// 顯示數據
display.clearDisplay();
display.setCursor(0, 0);
display.print("BPM: "); display.println(bpm);
display.print("HRV: "); display.println(hrv);
// 根據 HRV 判斷壓力狀態
if (hrv < 30) {
display.println("狀態: 高壓力");
bluetooth.println("壓力狀態: 高");
} else if (hrv < 60) {
display.println("狀態: 中等壓力");
bluetooth.println("壓力狀態: 中");
} else {
display.println("狀態: 低壓力");
bluetooth.println("壓力狀態: 低");
}
display.display();
bluetooth.println("BPM: " + String(bpm));
}
}
delay(100);
}
float calculateHRV() {
// 根據心跳數據計算 HRV 的邏輯
// 這裡需要實作具體的 HRV 計算方法
return random(20, 100); // 模擬 HRV 數據
}
4. **數據存儲與分析**:
- 使用 SD 卡模組將心率數據存儲到文件中,便於後續分析。
- 將數據輸出到計算機進行進一步的統計分析和可視化。
5. **擴展功能**:
- **手機應用**:開發一個手機應用,通過藍牙接收數據,並進行更深入的分析和可視化。
- **自動提醒**:設定閾值,當檢測到高壓力狀態時,發送通知或震動提醒使用者。
6. **注意事項**:
- 確保感應器正確放置,並定期校準設備以獲得準確數據。
- 在測試過程中,重視個人隱私和數據安全,避免不必要的數據共享。
這個擴展專案不僅可以幫助使用者即時監測身體狀況,還能幫助他們理解和管理壓力,從而促進健康。希望這個設計能激發你的創意!