BÀI TẬP 11.12.2023

 https://wokwi.com/projects/383809817842076673

Cảm Biến Nhịp Tim DFRobot Gravity: Analog/Digital PPG Heart Rate Sensor

 

1. Cảm Biến Nhịp Tim DFRobot Gravity: Analog/Digital PPG Heart Rate Sensor

Cảm biến nhịp tim DFRobot Gravity: Analog/Digital PPG Heart Rate Sensor đo nhịp tim bằng phương pháp PPG sử dụng cảm biến quang học giúp thao tác đo dễ dàng với mức chi phí thấp, cảm biến sử dụng cả hai giao tiếp Analog và Digital, thích hợp với các ứng dụng y sinh: theo dõi sức khoẻ, đo nhịp tim,...

Thông số kỹ thuật:​

SKU: SEN0203

Model: DFRobot Gravity: Analog/Digital PPG Heart Rate Sensor

Input Voltage (Vin): 3.3 - 6V (5V recommended) 

Output Voltage: 0 - Vin (Analog), 0/ Vin (Digital) 

Operating current: <10mA 

Dimension: 28 x 24(mm), 1.102" x 0.945"(in) 

Interface Type: PH2.0-3P

2. Cách viết chương trình

Kết nối dây 

Lắp đặt cảm biến trên ngón tay/cổ tay

Sơ đồ kết nối

"DFRobot_Heartrate_Digital_Mode".

#define heartratePin A1

#include "DFRobot_Heartrate.h"

DFRobot_Heartrate heartrate(DIGITAL_MODE); ///< ANALOG_MODE or DIGITAL_MODE

void setup() {

  Serial.begin(115200);

}

void loop() {

  uint8_t rateValue;

  heartrate.getValue(heartratePin); ///< A1 foot sampled values

  rateValue = heartrate.getRate(); ///< Get heart rate value 

  if(rateValue)  {

    Serial.println(rateValue);

  }

  delay(20);

}

Chế độ Analog

Gắn cảm biến này vào Arduino A1

Đặt công tắc chế độ cảm biến là A (analog)

Tải lên mã bên dưới

Mở Máy vẽ nối tiếp Arduino (Baud: 9600)

void setup() {

  // initialize serial communication at 9600 bits per second:

  Serial.begin(9600);

}

// the loop routine runs over and over again forever:

void loop() {

  // read the input on analog pin 0:

  int sensorValue = analogRead(A1);

  // print out the value you read:

  Serial.println(sensorValue);

  delay(10);        // delay in between reads for stability

}

TÌM HIỂU VỀ CẤU TẠO, CHỨC NĂNG, VỊ TRÍ TRÁI TIM VÀ CÁCH ĐO NHỊP TIM ĐỐI VỚI CON NGƯỜI

TÌM HIỂU VỀ CẤU TẠO, CHỨC NĂNG, VỊ TRÍ TRÁI TIM VÀ CÁCH ĐO NHỊP TIM ĐỐI VỚI CON NGƯỜI

1. Trái tim

Trái tim là một cơ quan giữ vai trò vô cùng quan trọng trong việc mang máu và oxy đi nuôi dưỡng cho toàn bộ cơ thể. Chu trình bơm máu của tim được ví như “một nhà máy điện” cung cấp 5-6 lít máu mỗi phút để duy trì sự sống cho con người.

Hình ảnh: Mô tả trái tim

2. Nhịp tim 

Nhịp tim là tốc độ nhịp tim đo bằng số lần co thắt của tim mỗi phút. Cùng với độ bão hòa oxy trong máu, nhiệt độ, huyết áp và nhịp thở, nhịp tim được xem là các dấu hiệu sinh tồn quan trọng của cơ thể người.

Yếu tố ảnh hưởng nhịp tim?

Nhịp tim có thể bị tác động tăng cao hoặc giảm thấp hơn so với mức bình thường bởi các yếu tố:

Cảm xúc:Trong trạng thái căng thẳng, lo âu, hoảng sợ, tức giận, hồi hộp, vui vẻ hoặc buồn bã đột ngột sẽ khiếp nhịp tim của bạn tăng.

Hoạt động rèn luyện thể thao:Nhịp tim bị kích thích tăng khi bạn tham gia các hoạt động thể dục, thể thao và trở về mức bình thường khi dừng tập luyện, nghỉ ngơi.

Kích thước, thể trạng cơ thể:Người thừa cân, béo phì thường có nhịp tim cao hơn người bình thường.

Sử dụng thuốc:Một số loại thuốc có thể làm thay đổi nhịp tim của bạn (thuốc chẹn beta, thuốc điều trị tuyến giáp,...).

Bệnh lý:Người mắc bệnh tuyến giáp, tim mạch, tiểu đường đều có khả năng khiến cho nhịp tim rối loạn.

Sử dụng chất kích thích:Dùng quá nhiều cà phê hoặc trà, bạn dễ dàng cảm nhận được sự thay đổi của nhịp tim.

Yếu tố ảnh hưởng nhịp tim?

Nhịp tim có thể bị tác động tăng cao hoặc giảm thấp hơn so với mức bình thường bởi các yếu tố:

Cảm xúc:Trong trạng thái căng thẳng, lo âu, hoảng sợ, tức giận, hồi hộp, vui vẻ hoặc buồn bã đột ngột sẽ khiếp nhịp tim của bạn tăng.

Hoạt động rèn luyện thể thao:Nhịp tim bị kích thích tăng khi bạn tham gia các hoạt động thể dục, thể thao và trở về mức bình thường khi dừng tập luyện, nghỉ ngơi.

Kích thước, thể trạng cơ thể:Người thừa cân, béo phì thường có nhịp tim cao hơn người bình thường.

Sử dụng thuốc:Một số loại thuốc có thể làm thay đổi nhịp tim của bạn (thuốc chẹn beta, thuốc điều trị tuyến giáp,...).

Bệnh lý:Người mắc bệnh tuyến giáp, tim mạch, tiểu đường đều có khả năng khiến cho nhịp tim rối loạn.

Sử dụng chất kích thích:Dùng quá nhiều cà phê hoặc trà, bạn dễ dàng cảm nhận được sự thay đổi của nhịp tim.

Cách đo nhịp tim phổ biến

Bạn hoàn toàn có thể đo nhịp tim bình thường mà không cần sử dụng máy đo bằng cách kiểm tra mạch đập theo 2 bước:

Bước 1: Thực hiện đặt ngón trỏ và ngón giữa vào trên cổ, ngay dưới xương hàm, vị trí giữa khí quản và các cơ lớn ở cổ hoặc đặt ngón trỏ và ngón giữa tay phải lên cổ tay trái, ngay dưới nếp gấp cổ tay. Ấn nhẹ ngón tay vào cổ/cổ tay cho đến khi cảm nhận được nhịp đập.

Bước 2: Đếm số nhịp đập, song song sử dụng đồng hồ trong vòng 1 phút và ghi nhận kết quả. Số nhịp đập trong 1 phút chính là nhịp tim của bạn.

Cách đo này phổ biến và thường được dùng đo tại nhà, đo khi nghỉ ngơi (ngồi hoặc nằm) thực hiện đo thêm lần 2, lần 3 và nhiều ngày khác nhau để ghi nhận kết quả để đảm bảo độ chính xác cao hơn.

Ngoài ra, để đo nhịp tim nhanh chóng và chính xác hơn, hãy sử dụng đồng hồ thông minh hoặc các loại máy đo hiện đại tích hợp đo nhịp tim như máy đo nồng độ oxy máu SpO2, máy đo huyết áp.

3. DẤU HIỆU RỐI LOẠN NHỊP TIM VÀ CÁCH ỔN ĐỊNH NHỊP TIM

Dấu hiệu và nguyên nhân rối loạn nhịp tim

Rối loạn nhịp tim là tình trạng tim đập quá nhanh hoặc quá chậm, hoặc nhịp không đều so với mức bình thường ở từng độ tuổi. Người bị rối loạn nhịp tim thường cảm thấy tim đập nhanh, tức ngực khó thở, chóng mặt, choáng váng, ngất xỉu,…

Nguyên nhân được xác định do các yếu tố di truyền, bệnh về tim, cảm xúc, vận động thể thao, thể trạng cơ thể, bệnh lý, sử dụng các chất kích thích,…

Một số dạng rối loạn nhịp tim cần cẩn trọng

Rung nhĩ

Rung nhĩ Rung nhĩ thường xảy ra ở buồng tim phía trên của tim (tâm nhĩ), chiếm khoảng 1/3 các trường hợp loạn nhịp tim. Khi rung nhĩ, nhịp tim sẽ trở nên không đều, tăng nhanh đột ngột, có thể từ 140 – 180 nhịp/phút, tâm nhĩ rung chứ không đập được khiến máu không thể tống xuống buồng tim dưới (buồng thất), hình thành nên các cục máu đông. Cục máu đông có thể vỡ bất cứ lúc nào và gây thuyên tắc động mạch phổi, đột quỵ não và tử vong.

Nhịp nhanh thất

Nhịp nhanh thất làm tim bơm máu khi tâm thất chưa đủ máu nên người bệnh thường có các dấu hiệu mệt mỏi. Căn nguyên của bệnh nhịp tim không đều này là do sẹo sau khi phẫu thuật tim mạch hoặc sẹo do bệnh mạch vành, thiếu máu cục bộ gây ra.

Rung thất

Là một dạng bệnh rối loạn nhịp tim ở thể nặng. Rung thất là tình trạng cơ tâm thất rung lên do những xung đột loạn xạ ở buồng tâm thất. Nếu không cấp cứu kịp thời, bệnh có thể gây ngừng tim đột ngột, thậm chí là tử vong do máu không được bơm ra khỏi tim.

Suy tim

Khi nhịp tim bị loạn, hiệu quả bơm máu sẽ bị giảm sút. Vì vậy, tim phải làm việc nhiều hơn để bơm đủ máu đi nuôi khắp cơ thể. Lâu ngày có thể làm cơ tim yếu và dẫn đến suy tim.

Đột quỵ

Máu ứ đọng lại tại buồng tim chính là nguyên nhân hình thành các cục máu đông, làm tắc nghẽn hoặc vỡ động mạch, gây đột quỵ. Một số biến chứng khác mà người bệnh có thể mắc phải như ngừng tim đột ngột, nhồi máu cơ tim…

Khi phát hiện nhịp tim không đều hay bất thường, bạn cần đến các cơ sở y tế để được bác sĩ chẩn đoán và đưa ra phương pháp điều trị, tránh dẫn tới những biến cố nguy hiểm.

Cách ổn định nhịp tim đơn giản tại nhà

Khi cảm nhận thấy nhịp tim có dấu hiệu bất thường (rối loạn nhịp tim), bạn hãy ổn định nhịp tim bằng các cách gợi ý như sau:

Tập hít sâu thở chậm: Hít vào khoảng 5-8 giây, nín thở trong 3-5 giây, sau đó thở ra từ từ 5- 8 giây.

Rửa mặt bằng nước lạnh: Phương pháp hiệu quả và dễ thực hiện có thể giúp làm giảm nhịp tim.

Ho mạnh: Ho mạnh giúp bạn giữ tinh thần ổn định, tạo áp lực lên thành lồng ngực khiến tim đập chậm lại.

Nghiệm pháp Valsalva: Đây là cách ổn định nhịp tim nhanh chóng và hiệu quả. Thực hiện bịt mũi, ngậm miệng, hít vào sâu rồi ép hơi thở ra thật mạnh.

Thói quen tập thể dục đều đặn, giữ tinh thần thoải mái để ổn định nhịp tim.

Bổ sung thực phẩm dinh dưỡng, hạn chế sử dụng các chất kích thích: cà phê, trà, rượu, nước ngọt có gas,…

Sử dụng thuốc: Dùng các loại thuốc làm giảm nhịp tim (thuốc chẹn beta, thuốc chẹn canxi) theo đúng hướng dẫn, chỉ định của bác sĩ.

Những nội dung trên đã cung cấp cho bạn nền tảng kiến thức nhịp tim bình thường. Hãy thường xuyên theo dõi và kiểm tra sức khỏe định kỳ để đảm bảo an toàn, phát hiện sớm các dấu hiệu bệnh và điều trị kịp thời.

ThingSpeak

  

ThingSpeak

ThingSpeak là một clound service khá nổi tiếng và phổ biến trong cộng đồng IoT, cho phép người dùng dữ liệu lên clound và từ clound lấy dữ liệu về qua giao thức HTTP. Ngoài ra với giao diện đồ họa hiển thị dữ liệu khá bắt mắt chắc chắn sẽ là một dự án thú vị cho các bạn yêu thích IoT.

Biểu đồ nhiệt độBiểu đồ độ ẩm

2. Phần mềm:

• Thingspeak

Bước 1 : Các bạn truy cập vào website Thingspeak 

Chọn Sign Up và đăng kì tài khoản miễn phí bằng Gmail.

Bước 2 : Khởi tạo new Channel

Nhập Name,Description,Field1,Field2

Sau đó chọn Save Channel

Chúng ta chỉnh lại tên cho phù hợp 

Thêm Widget Gauge vào cho sinh động 

 

Bước 3 : ThingSpeak API KEY và ID Channel

Sau khi tạo Channel thành công các bạn vào API Keys

Các bạn lưu lại Channel ID và API KEY ( xíu nữa chúng ta sẽ cần dùng tới )

• Arduino IDE

Bước 1 : Cài đặt thư viện Thingspeak

Bước 2 : Cài đặt thư viện DHT11

Các bạn tải thư viện DHT11 tại đây. Sau đó chúng ta sẽ add thư viện vào Arduino.

Nếu thêm thư viện thành công các bạn sẽ thấy “Library added to your library. Check “Include library” menu

Các bạn chọn Tool-board : Wemos D1 R1 và chọn cổng COM kết nối

Code Test DHT11

Các bạn nạp chương trình Code test DHT11 vào và để kiểm tra xem thử cảm biến DHT11 đã đọc được chưa?

Bước 3 :Gửi dữ liệu lên Server 

Code gửi dữ liệu lên Server

Các bạn chỉnh sửa lại code như sau:

Thay “YourSSID” bằng tên WiFi của bạn

const char *ssid = “YourSSID”; 

Thay “YourPassword” bằng mật khẩu WiFi của bạn

const char *pass = “YouPassword”;

Thay “yourChannelNumber” bằng số Channel mà mình đã nhắc bạn lưu lại ở trên

unsigned long myChannelNumber = yourChannelNumber;

Tương tự bạn cũng thay “yourAPIKey” bằng mã API ở trên

const char * myWriteAPIKey = “yourAPIKey”;

Kết Quả