El fondo de este proyecto es la monitorización cardíaca mediante un sensor de pulso del cuerpo humano mostrando en una pantalla OLED la forma de onda y enviando una alerta al correo electrónico cuando el pulso del corazón supere la condición normal (en este caso 200).
La esencia de estos detectores es un sensor integrado de circuito de amplificación óptica y con un circuito de eliminación de ruido de la frecuencia cardíaca todo ello alimentado con una tensión de alimentación: 3.3V ~ 5 V

Lo ideal para medir el pulso es poner el sensor de pulso en el dedo o lóbulo de la oreja, directamente o bien mediante algún sistema mecánico que lo deje fijo como por ejemplo alguno de los sistemas que mostramos a continuación:
Estos sensores cuentan con una salida analógica que se puede conectar a una entrada analógica de un Arduino, para probar la frecuencia cardíaca y de ahi que se pueda usar este sensor con un NodeMcu junto con un pequeña pantalla OLED para mostrar la fecuencia cardiaca en tiempo real
Los elementoshw y sw necesarias para hacer este proyecto son las siguientes.
Hardware necesario:
1. NodeMCU ESP-12E
3. SSD1306 0,96 pulgadas pantalla OLED
4. Cablezillos de puente
Software necesario:
1. Arduino IDE
2. Cayenne para iOS/Android/Web Browser
El sensor de pulso
El sensor de pulso cardiaco es esencialmente un fotopletismógrafo, que es un dispositivo médico conocido que se usa para controlar la frecuencia cardíaca de forma no invasiva. Asimismo los fotopletismógrafos miden los niveles de oxígeno en la sangre (SpO2) pero no siempre lo soportan.
La señal de pulso cardíaco que sale de un fotopletismograma es una fluctuación analógica de voltaje, y tiene una forma de onda predecible, tal como estamos acostumbrados a ver ( la representación de la onda de pulso se denomina fotopletismograma o PPG).
El Sensor de pulso amplifica la señal bruta del Sensor de pulso anterior y normaliza la onda de pulso alrededor de V / 2 (punto medio en voltaje) respondiendo a los cambios relativos en la intensidad de la luz
Tal y como esta construido ,veremos que la luz interna del LED verde del sensor se refleja de nuevo en el sensor cambiando durante cada impulso, ocurriendo las siguintes casuiticas:.
- Si la cantidad de luz incidente en el sensor permanece constante, el valor de la señal permanecerá en (o cerca de) 512 (punto medio del rango de ADC).
- Más luz y la señal aumentará.
- Menos luz, todo lo contrario: el valor de la señal analógica dismuniira
El objetivo es encontrar momentos sucesivos de latido instantáneo del corazón y medir el tiempo transcurrido entre ellos, llamado intervalo Inter Beat (IBI) pues al seguir la forma y el patrón predecibles de la onda PPG, podemos hacer exactamente eso.
Cuando el corazón bombea sangre por el cuerpo, con cada latido hay una onda de pulso (una especie de onda de choque) que viaja a lo largo de todas las arterias hasta las mismas extremidades del tejido capilar donde está conectado el sensor de pulso. La sangre real circula en el cuerpo mucho más lentamente de lo que viaja la onda de pulso.
Sigamos los eventos a medida que progresan desde el punto ‘T’ en el PPG a continuación. Se produce un aumento rápido en el valor de la señal a medida que la onda de pulso pasa por debajo del sensor, luego la señal vuelve a descender hacia el punto normal. A veces, la muesca dicroica (pico descendente) es más pronunciada que otras, pero, en general, la señal se establece en el ruido de fondo antes de que la siguiente onda de pulso se filtre.
Como la onda se repite y es predecible, podríamos elegir casi cualquier característica reconocible como punto de referencia, por ejemplo, el pico, y medir la frecuencia cardíaca haciendo cálculos matemáticos sobre el tiempo entre cada pico,pero sin embargo, esto puede dar lugar a lecturas falsas desde la muesca dicroica, si está presente, y puede también ser susceptible a la imprecisión con respecto al ruido de línea base.
Existen otras buenas razones para no basar el algoritmo de detección de latidos en fenómenos de onda arbitrarios. Idealmente, queremos encontrar el momento instantáneo del latido del corazón. Esto es importante para el cálculo preciso de BPM, la variabilidad del ritmo cardíaco ( y mida la frecuencia cardíaca haciendo cálculos en el tiempo entre cada pico.
Sin embargo, esto puede dar lugar a lecturas falsas desde la muesca dicroica, si está presente, y puede también ser susceptible a la imprecisión con respecto al ruido de línea base.
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Algunos investigadores del corazón dicen que es cuando la señal alcanza el 25% de la amplitud, algunos dicen que es el 50% de la amplitud, y algunos dicen que es el momento en que la pendiente es más pronunciada durante el evento ascendente.
El sensor de pulsos cardíacos se conecta a la alimentación de +5V entre el hilo rojo(+5v) y el naranja (GND) y del hilo marrón obtenemos la salida analógica que conectaremos a la primera entrada analogica (A0) de cualquier placa que soporte entradas analogicas como pueden ser Arduino o Netduino
Si usa un ESP8266 ( no NodeMCU) no trate de conectarse directa señal de sensor A0. Debe agregar 2.2 KOhm entre señal y A0 y 10KOhm entre A0 a GND.
Para complementar el circuito se conecta un pequeña pantalla OLED de 2,4cm (128×64) que ira a los pines digitales D2 (salida SDA de la pantalla ) y el pin D1(salida SCL de la pantalla) ,asi como obviamente la alimentación Vcc( pin 5v) y Gnd
Software
Se necesita importar biblioteca de paso dos para hacer que funcione este código.
Asimismo debemos abrir ESP_OLED, modificar su contraseña de token, SSID, y el apikey de Cayenne y luego conecte su NodeMCU con el Cable USB al ordenador y suba el código a NodeMCU.
Ahora su OLED debe mostrar algo, esta es la señal si su proyecto trabajado. Y ahora su NodeMCU está conectado al Cayenne, pero pequeño paso otra vez para configurar panel de Cayena que mostrará su BPM y dar un alerta if BPM a alta.
Configuración de Cayenne
Suponiendo qeu ya tenga cuenta en Cayenne (es gratuita) ,siga estos pasos
- Acceda al tablero de Cayena
- Añadir widget personalizado gráfico de salpicadero de cayena y seleccione Virtual 13 Pin que contienen el valor de BPM de NodeMCU.
- Agregar desencadenadores y si widget valor por encima del valor que necesites (por ejemplo puese ser 00, pero s160 es suficiente para darnos la alerta) y Cayena enviará alerta al correo electrónico.
En el siguinte video podemos ver el funcionamiento del circuito:
Una respuesta a “Monitor de pulso online usando NodeMCU y Cayenne”