Cardiofrequencemètre.
L'académie de Limoges propose une séquence pédagogique autour d'une cardiofréquencemètre. Ce travail peut être réalisé en collaboration avec le collègue d'EPS par exemple.
Un grand merci à Laurent Chastain, jérôme antony, stephane mur, bruno peuch pour cette séquence qui s'adresse plutôt à des élèves de 5ieme ou 4ieme.
Je vous propose une relecture de cette séquence qui utilise un capteur très simple plutôt pour le niveau 3eme. En effet, ce capteur fournit un signal analogique en sortie.
Un grand merci à Yuri Gitman, fondateur de ce capteur de photopléthysmographie pour ces capteurs que vous trouverez sur le site https://pulsesensor.com/
Il n'y a pas encore de revendeur en France, mais j'espère que ca viendra rapidement.
Du coup il peut se connecter sur n'importe quel microcontrôleur. Ce capteur fonctionne parfaitement.
La séquence proposée utilise la carte Galaxia. Les élèves vont être en charge de créer et réaliser un cardiofrequencemètre avec ce capteur.
L'intérêt d'utiliser la carte Galaxia est d'utiliser son écran pour pouvoir visualiser très simplement la forme du signal analogique issu du capteur et de voir les battements de son coeur. En effet, il suffit de connecter le capteur à une entrée analogique avec son alimentation (3.3v ou 5v).
Pour mesurer le nombre de battements par minute, les élèves vont réfléchir à une stratégie suite à la visualisation du signal. Ils vont mettre en oeuvre un algorithme simple autour d'une détection de seuil.
Séance n°1: Analyse du besoin, pourquoi connaitre sa fréquence cardiaque? Comment mesurer cette fréquence cardiaque?
Séance n°2: On fournit aux élèves le matériel à tester, le capteur, la carte Galaxia ainsi que des commandes à utiliser pour programmer leur carte afin de visualiser le signal. Les élèves réfléchissent à un algorithme et le convertissent en code blocs. Ils compléteront un diagramme de définition de blocs. Ils pourront aussi simuler leur programme avant de le tester réellement.
Séance n°3: Les élèves vont réfléchir sur une solution pour le bloc protection et maintient du doigt qui manque. Schéma, maquette papier et modélisation 3D de leur solution. L'idée est de proposer un système pour une bonne position du doigt. En effet, la position du doigt est assez importante pour avoir une bonne détection.
Séance n°4: Système d'alarme dès que le fréquence cardiaque dépasse un seuil. Analyse de la variabilité de la fréquence cardiaque.
Calcul de la fréquence cardiaque à partir de la mesure de la durée entre deux battements. Le système proposera une visualisation du signal dans un premier temps pour que la personne puisse correctement positionner son doigt, puis une fois validé, activer l'algorithme de calcul de la fréquence cardiaque (bpm).
Séance n°4: Ajout du bloc GNSS qui permettra de mesurer la vitesse de déplacement lors d'un course par exemple