Introducción

En este tutorial, aprenderás paso a paso cómo construir tu propio monitor de ritmo cardíaco utilizando el sensor de pulso XD58C, Arduino y un zumbador. Este dispositivo simple te permitirá monitorear tu ritmo cardíaco en tiempo real e incluso hacer que un zumbador suene con cada latido.

¿Qué es el XD58C?

El XD58C es un módulo de sensor de pulso óptico, también conocido como sensor de ritmo cardíaco. Mide los cambios en la cantidad de luz absorbida por la sangre y se utiliza a menudo en dispositivos que monitorizan el ritmo cardíaco.

A continuación, algunas de las características clave del sensor XD58C:

1. Interfaz sencilla: El XD58C tiene una interfaz fácil de usar con solo tres pines: alimentación (VCC), tierra (GND) y una salida analógica que ofrece la señal medida.

2. Tecnología de sensor óptico: El XD58C utiliza un método llamado fotopletismografía para medir el ritmo cardíaco. Emite luz en la piel y mide la cantidad de luz reflejada que cambia debido a los cambios en el flujo de sangre (es decir, los latidos del corazón).

3. Alimentación de baja tensión: El XD58C puede operar a tensiones de alimentación tan bajas como 3.3V, lo que lo hace compatible con una amplia gama de microcontroladores, incluyendo Arduino.

4. Pequeño y portátil: El XD58C es muy pequeño y ligero, lo que lo hace ideal para dispositivos portátiles de monitoreo de salud y fitness.

5. Fácil de usar: No se requieren componentes o circuitos adicionales para utilizar este sensor. Simplemente conéctalo a tu microcontrolador y estás listo para empezar a medir el ritmo cardíaco.

Materiales necesarios:

• Arduino Uno (o cualquier modelo similar)
• Sensor de Pulso XD58C
• Zumbador (buzzer)
• Cables de conexión

Configuración de hardware

1. Conecta el cable amarillo del Sensor al pin analógico 0 en tu placa Arduino.
2. Conecta el zumbador al pin digital 3 en tu placa Arduino.
3. Asegúrate de conectar también las tierras (GND) de los componentes a la tierra de la placa Arduino.

Montaje recomendado

El sensor de pulso PulseSensor puede colocarse en varias partes del cuerpo, incluyendo el lóbulo de la oreja, la punta del dedo o la muñeca. La muñeca se sugiere a menudo por comodidad, especialmente para monitoreos prolongados. 

Es importante recordar que la lectura puede verse afectada por varios factores como la presión aplicada al sensor, la luz ambiental, etc. Asegúrate de que el sensor esté firme pero no apretado, y considera usar una banda para mantenerlo en su lugar.

Configuración del software

Usaremos la biblioteca PulseSensorPlayground que puedes instalar desde el Gestor de Bibliotecas.

Para instalar la biblioteca "PulseSensorPlayground.h" en Arduino, primero debes abrir el Arduino IDE, luego navegar a Sketch -> Incluir biblioteca -> Gestionar bibliotecas.... En el Gestor de bibliotecas, busca "PulseSensor Playground" en la barra de búsqueda. Cuando aparezca la biblioteca PulseSensorPlayground, haz clic en ella y luego en el botón Instalar.

La biblioteca PulseSensorPlayground proporciona varios métodos para trabajar con el sensor de pulso. Aquí están algunos de los más importantes:

1. begin(): Este método se utiliza para inicializar el sensor de pulso.

2. getBeatsPerMinute(): Este método devuelve las pulsaciones por minuto (bpm) calculadas a partir de los datos del sensor de pulso.

3. sawStartOfBeat(): Este método devuelve un valor booleano para indicar si se ha detectado el inicio de un pulso.

4. analogInput(): Este método se utiliza para configurar el pin analógico donde está conectado el sensor de pulso.

5. setThreshold(): Este método te permite establecer el umbral de detección del pulso. Los pulsos con un valor por encima de este umbral se considerarán como latidos válidos.

6. setSerial(): Este método se utiliza para configurar la interfaz serial para la salida de datos.

7. blinkOnPulse(): Este método activa el parpadeo de un LED conectado a un pin específico, en sincronía con cada latido detectado.

8. onBeat(): Este método se utiliza para especificar una función que se llamará cada vez que se detecte un latido.

Código

Copia el siguiente código en un nuevo sketch en el Arduino IDE. Luego, conéctate a tu Arduino y usa la opción 'Subir' para cargar el sketch a tu placa Arduino.

Este código comienza incluyendo la biblioteca PulseSensorPlayground e inicializando algunas variables para los pines de conexión y el umbral para determinar un latido. En el setup(), configura la comunicación serial y asigna las variables al objeto PulseSensor. En la función loop(), el código verifica continuamente si se detectó un latido con sawStartOfBeat(). Cuando se detecta un latido, obtiene las pulsaciones por minuto (BPM), imprime un mensaje y el valor BPM al puerto serie, y produce un tono en el zumbador. Si no se está en medio de un latido, se detiene el tono del zumbador. Esto permite un seguimiento en tiempo real del ritmo cardíaco y una señal audible correspondiente a cada latido.

Para visualizar los resultados en tiempo real del monitor de ritmo cardíaco, necesitarás abrir el Monitor Serie en el Arduino IDE. Asegúrate de configurar la velocidad de baudios a 115200 (que es la misma que hemos configurado en nuestro código).

Conclusiones 

Este tutorial demuestra cómo usar un sensor de pulso con Arduino para monitorear el ritmo cardíaco, lo cual puede ser muy útil para una variedad de proyectos de salud y bienestar. Sin embargo, aunque esta configuración puede proporcionar una medida razonablemente precisa del ritmo cardíaco en condiciones ideales, tiene ciertas limitaciones técnicas.

Aunque este proyecto es útil para aprender y para aplicaciones en las que no se necesita una precisión extrema, no debe utilizarse para diagnósticos médicos o situaciones en las que se requiere una medición precisa del ritmo cardíaco. Siempre se debe recurrir a dispositivos médicos profesionales para necesidades médicas.