脉搏模块使用说明书V2.1.pdfVIP

Pulse Sensor 中文说明书 2014-10-12 V2.1 1 目录 Pulse Sensor 中文说明书1 1.前言3 2.产品简介3 3.参数说明3 4.原理说明3 5.资料说明4 6.下位机使用步骤6 6.1 采用arduino 开发板7 6.2 采用51 开发板11 6.3 采用KL25Z 开发板13 6.4 采用MSP430 launchpad 开发板14 6.5 采用MSP430 F5438 芯片16 6.6 采用Nucleo L053R8 开发板17 7.下位机程序和串口数据简单说明18 8.上位机processing 使用步骤20 9.蓝牙模块使用须知22 9.1 蓝牙2.1 模块使用（XM-15B）22 9.2 蓝牙4.0 模块使用（XM-10B）24 10.注意事项25 11.配件说明25 FAQ29 2 1.前言 大家好！鉴于很多人都对PulseSensor 不太了解 （应该是懒得读英文吧 ），此次 特意抽出时间根据本人的理解写了一份中文的说明书，希望大家在购买后都能够仔细阅 读，免去大家心中的疑惑， 2.产品简介 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，通过导线连接可将采集到的模拟信号传输给Arduino 等单片机用来转换为数字 信号，再通过arduino 单片机简单计算后就可以得到心率数值，此外还可将脉搏波形上传 到电脑上显示波形。PulseSensor 是一款开源硬件，目前国外官网上已有其对应的arduino 程序和上位机Processing 程序，其适用于心率方面的科学研究和教学演示，也非常适合用 于二次开发。 3.参数说明 电路板直径：16mm 电路板厚度：1.6mm （普通PCB 板厚度） LED 峰值波长：515nm 供电电压：3.3v 或5v 均可 输出信号类型：模拟信号 输出信号大小：0~3.3v(3.3v 电源)或0~5v(5v 电源) 电流大小：~4ma(5v 下) 4.原理说明 传统的脉搏测量方法主要有三种：一是从心电信号中提取；二是从测量血压时压力传 感器测到的波动来计算脉率；三是光电容积法。前两种方法提取信号都会限制病人的活 动，如果长时间使用会增加病人生理和心理上的不舒适感。而光电容积法脉搏测量作为监 护测量中最普遍的方法之一，其具有方法简单、佩戴方便、可靠性高等特点。 光电容积法的基本原理是利用人体组织在血管搏动时造成透光率不同来进行脉搏测量 的。其使用的传感器由光源和光电变换器两部分组成，通过绑带或夹子固定在病人的手指 3 或耳垂上。光源一般采用对动脉血中氧和血红蛋白有选择性的一定波长（500nm~700nm）的 发光二极管。当光束透过人体外周血管，由于动脉搏动充血容积变化导致这束光的透光率 发生改变，此时由光电变换器接收经人体组织反射的光线，转变为电信号并将其放大和输 出。由于脉搏是随心脏的搏动而周期性变化的信号，动脉血管容积也周期性变化，因此光 电变换器的电信号变化周期就是脉搏率。 根据相关文献和实验结果，560nm 波长左右的波可以反映皮肤浅部微动脉信息，适合 用来提取脉搏信号。该传感器采用了峰值波长为515nm 的绿光LED，型号为AM2520，而光 接收器采用了APDS-9008，这是一款环境光感受器，感受峰值波长为565nm，两者的峰值波 长相近，灵敏度较高。此外，由于脉搏信号的频带一般在0.05~200Hz 之间，信号幅度均很 小，一般在毫伏级水平，容易受到各种信号干扰。在感受器后面使用了低通滤波器和由运 放MCP6001 构成的放大