使用蓝牙作为心率传感器的传输方式,可以使得心率的传输干扰更少,使得数据更加完整可靠,使得分析更加准确。
蓝牙模块体积很小,便于集成,所以更加能够集成到个人移动设备中。同时蓝牙模块的功耗较低,蓝牙模块一般拥有四种工作模式,激活模式,呼吸模式,保持模式和休眠模式,除了激活模式是正常的工作状态,另外三种模式都是为了节能所规定的低功耗模式。同时,蓝牙模块一般成本较低,便于大规模采购。文献综述
所以在心率传感器中使用蓝牙模块,既可以使得成品减小,便于做成可穿戴设备,同时也可以降低功耗和成本,所以蓝牙是心率传感器的很好的选择。
2。2。2 为什么选用HC-05?
HC-05蓝牙芯片是一款性能极高的蓝牙串口模块,它既可以和带蓝牙的电脑和手机相连,同时也能和其他HC-05模块组成通信网。HC-05的波特率范围是4800-1382400Hz,同时能够兼容单片机系统。
所以,HC-05模块是一个实验的很好的选择,在试验中可以与其他HC-05模块相连,减少对设备的要求,同时在进入实际测试时,也能够与电脑或手机相连。能够与Arduino单片机连接,能够很好的对蓝牙芯片进行编程,能够和其他器件进行更好的协作。
同时HC-05价格低廉,成本极低,也是选用HC-05的原因。最后,HC-05作为蓝牙芯片有很好的功耗表现,能够减少功耗,是很好的选择。
2。3 单片机的选择
Arduino使用的单片机已经预编程好了启动加载器,它可以很容易地将程序加载到芯片中的闪存中,而其他设备,比如常见的51单片机则需要专门的编程器编程。其次Arduino芯片拥有自己的嵌入式语言,相比其他单片机使用C语言,Arduino芯片有更好的易用性,能够让初学者能够尽快地掌握,能够尽快进行编程实践。
Arduino一个很重要的特性就是标准化的外接接口,这使得各种通用扩展模块,也就是都盾板可以很容易和Arduino进行连接。
因此Arduino芯片能够有效地进行扩张,能够与ESP8266,HC-05,心率传感器进行连接,不需要对这些芯片进行改造和重连就能够直接连接和使用。
Arduino能够流行起来的因素除了上面的原因之外,Arduino还拥有量身定做的Arduino IDE,这是为Arduino开发板进行量身定做的集成开发环境。它除了提供基本的编辑代码能力之外,还提供示例程序,官方程序库,程序下载器等。这相比于使用其他单片机采用的C语言开发板拥有更好的,更直接的开发环境。同时,相对简单的集成环境,官方库,也大大降低了开发难度。
除此之外,Arduino为用户提供了Arduino社区,在社区中用户可以互相交流,开发过程的不解有什么可以得到很好的解答。
2。4 心率传感器的选择
心率传感器有多种不同的二极管组成,光线由二极管发出,并由其他的二极管接收,当心率传感器工作时,光线经由二极管发出后会经过血液,但是血液的流量是受心率的变化而变化的,血液出现在光线的传输中,此时,血液会对光线的传输有吸收散射的作用,使得光线在经过另外的二极管进行接收时产生不同的变化,因为光的强度的变化能够判别出心率的变化,心率传感器能够得到心率信息。
所以,在试验中我选用了pulse sensor作为实验用心率传感器,pulse sensor属于指压式心率传感器,具有准确度高,价格低廉的优点。
图3 Pulse sensor原理图
2。5 总体方案
2。5。1 电脑间的互相通信
将Arduino和ESP8266相连接连接,然后将Arduino与电脑相连接。通过编译,将ESP8266进入模式三,即客户端模式和接入点模式共存的状态。将ESP8266连接到服务器中。