⚠️ Проект: сигнализация выхода пульса за безопасный диапазон на датчике KY-039

В другом проекте на сайте пульс с KY-039 просто показывается числом на дисплее. Здесь Arduino сравнивает каждое новое измерение BPM с заданными верхней и нижней границами и включает зуммер, если пульс выходит за пределы этого диапазона — то есть не просто измерительный прибор, а пороговая сигнализация.

Как это работает

Логика подсчёта BPM здесь такая же, как и в проекте с выводом на дисплей: оптический сигнал датчика сравнивается с порогом, фиксируется момент пересечения снизу вверх с "глухой" паузой после каждого засчитанного удара (рефрактерный период), а частота пульса считается по времени между соседними ударами. Разница именно в реакции на результат — вместо отображения числа код сравнивает его с заданными `MIN_BPM`/`MAX_BPM` и включает сигнал тревоги, если пульс слишком низкий (брадикардия) или слишком высокий (тахикардия) относительно этих границ.

Границы по умолчанию в примере — ориентировочные значения для состояния покоя у взрослого человека, но они сильно индивидуальны и зависят от возраста, физической подготовки и текущей активности (во время нагрузки повышенный пульс — это нормально, а не тревога) — их обязательно нужно настраивать осознанно под конкретную ситуацию использования, а не доверять цифрам по умолчанию из примера.

Пошаговая сборка

Так как реализации данного модуля бывают разные, если у вас на плате нет тех контактов, которые указаны ниже — сориентируйтесь по названиям контактов на своей плате.

KY-039: аналоговый выход (S) → A0 Arduino, VCC → 5V, GND → GND.
Зуммер: сигнал → D8, GND → GND.
Плотно, но без лишнего нажима приложите палец к датчику между излучателем и приёмником.

Скетч

// ВНИМАНИЕ: рекомендую отладить код через монитор порта, так как я языковая
// модель, а не специализированный кодер, и могу что-то упустить. Основу
// и идею я накидал, но проверьте под свою схему. Это учебный проект,
// не медицинский прибор — границы MIN_BPM/MAX_BPM не универсальны,
// не используйте показания для диагностики или принятия решений о здоровье.

const int SENSOR_PIN = A0;
const int BUZZER_PIN = 8;
const int THRESHOLD = 550;
const unsigned long REFRACTORY_MS = 300;
const int MIN_BPM = 50;  // пример границы для покоя взрослого человека — настройте под свою задачу
const int MAX_BPM = 100; // пример верхней границы — настройте под свою задачу

bool wasBelow = true;
unsigned long lastBeat = 0;

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  pinMode(BUZZER_PIN, OUTPUT);
}

void loop() {
  int raw = analogRead(SENSOR_PIN);
  bool isAbove = raw > THRESHOLD;
  unsigned long now = millis();

  if (wasBelow && isAbove && (now - lastBeat) > REFRACTORY_MS) {
    unsigned long interval = now - lastBeat;
    if (lastBeat != 0 && interval > 0) {
      int bpm = 60000 / interval;
      Serial.print("Пульс: ");
      Serial.println(bpm);

      if (bpm < MIN_BPM || bpm > MAX_BPM) {
        tone(BUZZER_PIN, 2500, 200);
      }
    }
    lastBeat = now;
  }

  wasBelow = !isAbove;
  delay(5);
}

Дополнительных библиотек не требуется — только `analogRead()` и `tone()`. Перед использованием распечатайте реальные значения `raw` в мониторе порта с пальцем на датчике, чтобы подобрать `THRESHOLD`.

Частые проблемы

Зуммер пищит почти постоянно — скорее всего неверно подобран `THRESHOLD` или слабый контакт пальца, из-за чего BPM считается некорректно (слишком большим или маленьким числом); проверьте значения в мониторе порта.
Не срабатывает при явно ненормальном пульсе — проверьте границы `MIN_BPM`/`MAX_BPM`, возможно они заданы слишком широко для вашей задачи.
Срабатывает во время физической активности — повышенный пульс при нагрузке — это ожидаемая реакция организма, а не неисправность; для такой задачи граница `MAX_BPM` должна быть выше, чем для состояния покоя.
Показания скачут и сигнал срабатывает ложно — такое же ограничение, как у проекта с отображением BPM: простой пороговый алгоритм чувствителен к качеству контакта пальца с датчиком.

Как улучшить проект

Усреднять несколько последних значений BPM перед сравнением с границами, чтобы не реагировать на одно случайное шумное измерение.
Добавить отдельные разные тона сигнала для "слишком низкого" и "слишком высокого" пульса, чтобы различать причину тревоги на слух.
Вывести текущее BPM на дисплей TM1637 параллельно со звуковой сигнализацией — см. похожий проект на сайте.