KY-039 یک حسگر ضربان قلب/پالس ساده است که روی آن یک LED مادون-قرمز 5 mm (فرستنده) و یک فتوترانزیستور 5 mm (گیرنده) در کنار هم قرار گرفتهاند. روش کار مثل حسگرهای PPG (Photoplethysmography) است:
LED IR .1پوستِ انگشت را روشن میکند.
.2تغییر حجم خون ناشی از هر تپ قلب، میزان نور بازتابی را کمی کموزیاد میکند.
.3فتوترانزیستور این تغییر نور را به تغییر ولتاژ (آنالوگ) تبدیل میکند.
برخلاف Pulse-Sensor یا MAX3010x، در KY-039 هیچ تقویتکننده یا فیلتر آنالوگ وجود ندارد؛ سیگنالِ خامِ بسیار ضعیفی دریافت میکنید و بخش دشوار، فیلتر نرمافزاری روی میکروکنترلر است.
پینها و تغذیه
پین روی ماژول | وظیفه | توضیح |
A0 | خروجی آنالوگ فتوترانزیستور | به ADC ESP32 وصل میشود |
GND | زمین مشترک | — |
VCC | تغذیه LED IR (3.3-5V) | برای ESP32 همانV ۳٫۳ توصیه میشود |
اگر سه پین نبود و تنها دو پایه دیدید، یکی LED است و دیگری فتوترانزیستور؛ باید پایه مشترک را به GND بدهید و از پایانهٔ آزاد فتوتـرانزیستور سیگنال بگیرید.
اتصال پیشنهادی به(DevKit v1) ESP32
KY-039 | ESP32 | توضیح |
VCC | 3.3V | ولتاژ کافی برای LED IR |
GND | GND | مرجع مشترک |
A0 | GPIO 34 (ADC1_CH6) | فقط ورودی؛ تداخلی با Wi-Fi ندارد |
- مقاومت سری LED: اغلب روی ماژول یک مقاومت 220–330 Ω برای LED وجود دارد؛ اگر نبود، حتماً به پایه VCC اضافه کنید.
- فتوترانزیستور Load Resistor: معمولاً روی بُرد 10 kΩ بین A0 و VCC لحیم شده؛ در غیر این صورت یکی اضافه کنید تا ولتاژ متناسب با جریان نوری ایجاد شود.
نکات برای پایداری بهتر
مشکل | راهحل نرمافزاری | راهحل سختافزاری |
نویز 50/60 Hz | فیلتر میانگین یا IIR پایین-گذر | دست، LED و گیرنده را با کاغذ تیره بپوشانید و از نور محیط دور کنید |
سیگنال کم | ضریب تقویت نرم (subtract DC, scale) | انگشت را با فشار یکنواخت روی دیودها بگذارید |
قلهٔ کاذب | شرط فاصله حداقل بین قلهها (≥ 300 ms) | — |
توصیههای عملی
- محافظ نور محیط: یک لوله کوتاه حرارتده (Heat-Shrink) یا فوم مشکی دور دیودها نور مزاحم را کم میکند.
- فشار انگشت: خیلی کم یا خیلی زیاد، هر دو سیگنال را خراب میکند؛ بهقدری که LED لکهٔ نور از زیر ناخن دیده شود کافی است.
- کالیبراسیون آستانه: مقدارِ «3000» در کد فقط حدس است؛ چند ثانیه سیگنال خام را در سریال ببینید و آستانه مناسب محیط خود را پیدا کنید.
- پروژه جدی: برای دقت پزشکی یا ورزشی از ماژولهای تخصصی مانند MAX30102 یا PulseSensor Amped استفاده کنید که تقویتکننده و فیلتر آنالوگ دارند.
جمعبندی
- KY-039 حسگر ضربان قلب مبتنی بر LED IR + فتوترانزیستور است؛ خروجی فقط آنالوگ دارد.
- اتصال به :ESP32
- ) VCC → 3.3 Vبههمراه مقاومت (LED
- GND مشترک،
- →A0 پایهٔ) ADC1 مثلاً .(GPIO 34
- برای استخراج BPM باید با نرخ ~200 Hz نمونهبرداری کرده، سیگنال را نرمافزاری فیلتر کنید و قلهها را بشمارید.
نقد و بررسیها
هنوز بررسیای ثبت نشده است.