В ритме жизни: кардиосигнализация для контроля пульса и здоровья
Методическая разработка образовательного мероприятия
по направлению "Радиотехника"

Мастер-класс
О чем мероприятие?
Представьте себе, что вы можете держать под контролем свое сердечное здоровье в любой момент и в любом месте. Системы кардиосигнализации открывают новые горизонты для профилактики заболеваний, улучшения физической активности и общего самочувствия. Знания, которые вы получите на этом мастер-классе, не только углубят ваше понимание технологий, но и помогут вам лучше заботиться о себе и своих близких.
Сегодня вы сделаете важный шаг к пониманию и контролю своего здоровья, освоив передовые технологии, которые меняют мир медицины и фитнеса. Этот мастер-класс — это не просто информация. Это возможность стать первопроходцем в области, которая объединяет науку, технологии и заботу о здоровье.
Для кого образовательное мероприятие?
Мастер-класс предназначен для людей, интересующихся современными методами мониторинга здоровья. Если вы хотите побольше узнать о кардиосигнализации, изучить принципы работы сенсоров и медицинских устройств, а также освоить навыки работы с данными о пульсе и здоровье человека, то это мероприятие создано именно для вас! Здесь вы сможете узнать о современных тенденциях в области медицинских технологий, познакомиться с профессиями радиотехника, медицинского инженера и специалиста по телемедицине, а также получить практические навыки, которые будут полезны в вашей будущей карьере. Присоединяйтесь и откройте для себя увлекательный мир медицинской технологии и здорового образа жизни!
Для работы вам понадобится:
ESP8266
1 штука
Макетная плата
1 штука
Кабель с разъемом USB Type A - USB Type B
1 штука
Датчик пульса
1 штука
Стабилизатор напряжения 7805
1 штука
Провода папа-папа
10 штук
Батарейка 9В
1 штука
Колодка для батарейки
1 штука
Полезные материалы
Сайт для скачивания программы Arduino IDE
Алгоритм действий
Шаг 1. Подключение датчика пульса

У датчика пульса есть три провода типа "папа". Воткните эти провода в макетную плату, а напротив них воткните 3 провода "мама-папа" как показано на рисунках ниже.

На самом датчике провода подписаны как «S», «+» , «-» , их нужно соединить со следующими пинами платы esp8266 :

«S» - «A0»;

«+» - «3V»;

«-» - «G»

Воткните дисплей в макетную плату и начиная с первого выхода последовательно подключайте провода к плате

Шаг 2. Настройка Arduino IDE
Если раньше не работали с этой программой, то заранее скачайте и установите её, перейдя по ссылке в полезных материалах!

Откройте среду разработки и, как показано на рисунке, нажмите Файл -> Настойки

Нажмите на указанный значок (2). В окошко вставьте ссылки ниже

Ссылка 1
Ссылка 2

Нажмите на кнопку "Инструменты", затем на строчку платы, нажмите на кнопку "Менеджер плат"

В поисковике введите: "esp32". Нажмите "Установка", закройте окно.

Нажмите на кнопку "Инструменты" и наведите мышь на строчку "Плата...". В открывшемся списке выберите название платы "Generic ESP8266 Module"

Выбор порта. Чтобы загрузить скетч нужно обязательно выбрать порт

Шаг 3. загрузка скетча
Подключите микроконтроллер через провод USB к вашему компьютеру, откройте Arduino IDE и вставьте туда следующий код:
int PulseSensorPurplePin = 0; // обозначаем что подключили датчик пульса к пину А0
int Signal; //создаем переменную куда будем записывать данные о пульсе
int Threshold = 550; // значение для данных сенсора, после которого подаётся сигнал
int i=0; //счетчик ударов сердца
int n=0;
int t; 

void setup(){
pinMode(LED_BUILTIN, OUTPUT); //настраиваем пин
Serial.begin(9600); //настраиваем скорость вывода данных
}

void loop(){
t = millis()/1000 - n*20; //создаем счетчик секунд
Signal = analogRead(PulseSensorPurplePin); // чтение данных с сенсора

if (Signal > Threshold){
digitalWrite(LED_BUILTIN, HIGH); // если значение выше "550", то светодиод светится и к счетчику прибавляется один удар
i+=1;
while(Signal>Threshold){
Signal = analogRead(PulseSensorPurplePin); 
}//ждем пока значение не опустится ниже 550
}

else {
digitalWrite(LED_BUILTIN, LOW);
Signal = analogRead(PulseSensorPurplePin);  //если значение ниже, то продолжаем считывать данные с датчика и выключаем светодиод
}

if (t>20){
Serial.print("Пульс: "); //когда прошло 20 секунд выводим значение пульса
Serial.println(i*3);
n += 1;
t = 0;
i = 0;
}
}
Шаг 4. загрузите скетч на плату

На картинке показано, через какую кнопку это сделать

Шаг 5. подключите батарейку

Отключите плату от кабеля USB и подключите к батарейке на 9V через стабилизатор питания, как показано на схеме.

Присоедините стабилизатор напряжения к макетной плате и присоедините его к esp8266. Батарею подключите последней!

Плата должна продолжить мигать светодиодом после подключения. Таким образом можно питать плату от батарейки, а не от компьютера.

Планируемый результат занятия
Результат мероприятия - это готовый прототип пульсометра.
Что дальше?
Мечтай (о профессиях будущего)
Ты можешь стать: разработчиком приложений для здоровья, инженером по биомедицинским устройствам, консультантом по телемедицине, исследователем в области кардиологии, специалистом по психофизиологии и стресс-менеджменту, менеджером по продуктам в области носимой электроники
Еще больше профессий мечты здесь
Создавай (проекты и воплощай их в жизнь)
Идея № 1. "Забота в каждом шаге: Отслеживай свое здоровье!"
Разработайте приложение, которое отслеживает физическую активность пользователя с помощью встроенных датчиков смартфона или носимых устройств.
Идея № 2. "Умный монитор: Следи за своим сном!"
Создайте приложение, которое использует алгоритмы машинного обучения для анализа данных о сне, полученных с помощью сенсоров смартфона или смарт-часов.
Идея № 3. "Кушай разумно: Умный помощник по питанию!"
Разработайте приложение, которое использует компьютерное зрение для анализа рациона питания пользователей.

Идея № 4. Забота о здоровье: Контроль уровня стресса!"
Создайте приложение, которое использует сенсоры устройства (например, пульсометр или датчик уровня кислорода в крови) для мониторинга уровня стресса пользователя.
Смотри, что делают студенты ПИШ
Как включиться?
Вопросы для обсуждения
  • Бывшенко Алена Владимировна
    Педагог дополнительного образования, АНО ДО Детский технопарк «Кванториум» г. Томск
    АВТОР
  • Ларина Людмила Николаевна
    Начальник научно-методического отдела АНО ДО "Детский технопарк "Кванториум"
    МЕТОДИСТ
  • Шекунова Елена Олеговна
    Менеджер-проектов АНО ДО "Детский технопарк "Кванториум"
    ВЕБ-ДИЗАЙНЕР