心理サイエンス応用演習Ⅱ-8

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前回リアクションへのフィードバック
　前回は、IoT機器の可能性や、生体計測の社会応用の話をしました。世界は徐々に変わりつつあるので、受講者の皆さんもいろいろな可能性を夢想し、未来を創ることにチャレンジしてほしいと思います。

※今回はM5StickCとMax30101センサーボードを使います。助手室のカウンター付近の箱に入れておきますので、来校時に各自で自分の学籍番号が記載されたパッケージを回収し、作業を進めるようにしてください。自分の番号が記載されたパッケージがない場合はチャットでご連絡ください。回収が火曜日以降になる場合も考慮して、今回はリアクションの回答期限を5日以内とします。

M5StickCを使うための準備（昨年度の復習）
今年は、（ArduinoUNOではなく）最初からM5StickCを使っていきます。下記の動画は、開発環境をインストールして、LED を点滅させるところまでを紹介しています。やり方を忘れてしまった人は復習してください。昨年と違うコンピューターを使っている人は、動画に沿って開発環境をインストールしなおしてみてください。Arduinoのインストールをやり直すひとは、ここやここを参考にしてください。

※追加のボードマネジャーのURL↓
https://dl.espressif.com/dl/package_esp32_index.json

LEDを点滅させるプログラム
LEDの長い足をG26に短い足をGNDに入れましょう。

//blink32
//LEDを点滅させる
void setup()
{
  pinMode(26, OUTPUT); //13番のピンを出力モードに
}
 
void loop()
{
  digitalWrite(26, HIGH); //13をONにする
  delay(100); //1000ms待つ
  digitalWrite(26, LOW); //13をOFFにする
  delay(100); //
}

LCD（液晶ディスプレイ）を使ってみる（昨年度の復習）
　以下ではLCDを使ったプログラムをいくつか試してみましょう。ディスプレイの詳しい使い方はここに解説されています。

液晶ディスプレイを指定した色で塗りつぶす↓

//M5C_LCD1
#include <M5StickC.h>

void setup(void)
{
  M5.begin();
}
 
void loop(void)
{
  M5.Lcd.fillScreen(PURPLE); //黒で塗りつぶす
  M5.Lcd.setCursor(0, 0);   //左上から書き始める
  M5.Lcd.print("black");    //文字を表示
  delay(1000);              //1000ms停止する

  M5.Lcd.fillScreen(M5.Lcd.color565(255, 230, 200));
  M5.Lcd.setCursor(0, 0);
  M5.Lcd.print("white");
  delay(1000);
}

ランダムな位置にランダムな大きさで円を描画する↓

//M5C_LCD2
#include <M5StickC.h>

void setup(void)
{
  M5.begin();
}
 
void loop(void)
{
  int x=random(0, 160); //x点を指定
  int y=random(0, 80);  //y点を指定
  int r=random(0, 40);  //半径を指定
  int red=random(0, 255); //red 0-255
  int green=random(0, 255); //green 0-255
  int blue=random(0, 255); //blue 0-255
  
  //M5.Lcd.fillCircle(x, y, r, M5.Lcd.color565(red, green, blue));
  M5.Lcd.drawCircle(x, y, r, M5.Lcd.color565(red, green, blue));
    
  delay(10);
}

MAX30101を使った心拍数の測定
　今回使用するのは、SparkFun Pulse Oximeter and Heart Rate Sensor – MAX30101 & MAX32664というセンサーボードです。詳しい使用方法はSparkfunのHookupGuideで解説されていますが、ここでは1.ライブラリを導入する、2.サンプルプログラムを動かす、という手順で進めていきましょう。細かい作業を含みますので、動画はYoutube上で画質を1080pにしてご覧ください。

SparkFun_Bio_Sensor_Hub_Libraryダウンロード
//Max30101_M5StickC
#include <SparkFun_Bio_Sensor_Hub_Library.h>
#include <Wire.h>

// Reset pin, MFIO pin
int resPin = 26;
int mfioPin = 36;

// Possible widths: 69, 118, 215, 411us
int width = 411; 

int samples = 400; 
int pulseWidthVal;
int sampleVal;

// Takes address, reset pin, and MFIO pin.
SparkFun_Bio_Sensor_Hub bioHub(resPin, mfioPin); 

bioData body; 

void setup(){

  Serial.begin(115200);

  //Wire.begin();
  Wire.begin(32,33);  //M5StickC SDA,SCL
  int result = bioHub.begin();
  if (result == 0) // Zero errors!
    Serial.println("Sensor started!");

  Serial.println("Configuring Sensor...."); 
  int error = bioHub.configSensorBpm(MODE_ONE); // Configure Sensor and BPM mode , MODE_TWO also available
  if (error == 0){// Zero errors.
    Serial.println("Sensor configured.");
  }
  else {
    Serial.println("Error configuring sensor.");
    Serial.print("Error: "); 
    Serial.println(error); 
  }

  // Set pulse width.
  error = bioHub.setPulseWidth(width);
  if (error == 0){// Zero errors.
    Serial.println("Pulse Width Set.");
  }
  else {
    Serial.println("Could not set Pulse Width.");
    Serial.print("Error: "); 
    Serial.println(error); 
  }

  // Check that the pulse width was set. 
  pulseWidthVal = bioHub.readPulseWidth();
  Serial.print("Pulse Width: ");
  Serial.println(pulseWidthVal);

  // Set sample rate per second. Remember that not every sample rate is
  // available with every pulse width. Check hookup guide for more information.  
  error = bioHub.setSampleRate(samples);
  if (error == 0){// Zero errors.
    Serial.println("Sample Rate Set.");
  }
  else {
    Serial.println("Could not set Sample Rate!");
    Serial.print("Error: "); 
    Serial.println(error); 
  }

  // Check sample rate.
  sampleVal = bioHub.readSampleRate();
  Serial.print("Sample rate is set to: ");
  Serial.println(sampleVal); 

  // Data lags a bit behind the sensor, if you're finger is on the sensor when
  // it's being configured this delay will give some time for the data to catch
  // up. 
  Serial.println("Loading up the buffer with data....");
  delay(4000);
}

void loop(){

    // Information from the readSensor function will be saved to our "body"
    // variable.  
    body = bioHub.readSensorBpm();

    Serial.print(body.irLed); 
    Serial.print(",");
    Serial.print(body.redLed); 
    Serial.print(",");
    Serial.print(body.heartRate); 
    Serial.print(",");
    Serial.print(body.confidence); 
    Serial.print(",");
    Serial.print(body.oxygen); 
    Serial.print(",");
    Serial.print(body.status); 
    Serial.println(); 
    // Slow it down or your heart rate will go up trying to keep up
    // with the flow of numbers
    delay(500); 
}

リアクションの記入
　課題が終わった方は、本日を含めて5日以内に、下記アドレスからリアクションを登録してください（リアクションは出欠記録を兼ねています）。
心理サイエンス応用演習2リアクション