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基于stm32f03的心率血样算法 MAX30102模块 源程序

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ID:450941 发表于 2021-3-1 15:36 | 显示全部楼层 |阅读模式
这是基于STM32F103的心率血氧算法 用的是MAX30102的模块  仅供参考

单片机源程序如下:
  1. /*************************************************************************************
  2. HXDZ-30102:
  3.         VCC<->3.3V
  4.         GND<->GND
  5.         SCL<->PB7
  6.         SDA<->PB8
  7.         IM<->PB9
  8. 0.96inch OLED :
  9.         VCC<->3.3V
  10.         GND<->GND
  11.         SCL<->PA5
  12.         SDA<->PA6
  13.         RST<->PA3
  14.         DC<->PA4
  15.         CS<->PA2
  16. USB-TTL:
  17.         5V<->5V
  18.         GND<->GND
  19.         RXD<->PA9
  20.         TXD<->PA10
  21. **************************************************************************************/
  22. #include "led.h"
  23. #include "delay.h"
  24. #include "sys.h"
  25. #include "usart.h"
  26. #include "max30102.h"
  27. #include "myiic.h"
  28. #include "algorithm.h"
  29. #include "oled.h"

  31. uint32_t aun_ir_buffer[500]; //IR LED sensor data
  32. int32_t n_ir_buffer_length;    //data length
  33. uint32_t aun_red_buffer[500];    //Red LED sensor data
  34. int32_t n_sp02; //SPO2 value
  35. int8_t ch_spo2_valid;   //indicator to show if the SP02 calculation is valid
  36. int32_t n_heart_rate;   //heart rate value
  37. int8_t  ch_hr_valid;    //indicator to show if the heart rate calculation is valid
  38. uint8_t uch_dummy;

  40. #define MAX_BRIGHTNESS 255

  42. void dis_DrawCurve(u32* data,u8 x);

  44. int main(void)
  45. {
  46.         //variables to calculate the on-board LED brightness that reflects the heartbeats
  47.         uint32_t un_min, un_max, un_prev_data;  
  48.         int i;
  49.         int32_t n_brightness;
  50.         float f_temp;
  51.         u8 temp_num=0;
  52.         u8 temp[6];
  53.         u8 str[100];
  54.         u8 dis_hr=0,dis_spo2=0;

  56.         NVIC_Configuration();
  57.         delay_init();                     //延时函数初始化         
  58.         uart_init(115200);                 //串口初始化为115200
  59.         LED_Init();
  60.         
  61.         //OLED
  62.         OLED_Init();
  63.         OLED_ShowString(0,0,"  initializing  ",16);
  64.         OLED_Refresh_Gram();//更新显示到OLED         

  66.         max30102_init();

  68.         printf("\r\n MAX30102  init  \r\n");

  70.         un_min=0x3FFFF;
  71.         un_max=0;
  72.         
  73.         n_ir_buffer_length=500; //buffer length of 100 stores 5 seconds of samples running at 100sps
  74.         //read the first 500 samples, and determine the signal range
  75.     for(i=0;i<n_ir_buffer_length;i++)
  76.     {
  77.         while(MAX30102_INT==1);   //wait until the interrupt pin asserts
  78.         
  79.                 max30102_FIFO_ReadBytes(REG_FIFO_DATA,temp);
  80.                 aun_red_buffer[i] =  (long)((long)((long)temp[0]&0x03)<<16) | (long)temp[1]<<8 | (long)temp[2];    // Combine values to get the actual number
  81.                 aun_ir_buffer[i] = (long)((long)((long)temp[3] & 0x03)<<16) |(long)temp[4]<<8 | (long)temp[5];   // Combine values to get the actual number
  82.             
  83.         if(un_min>aun_red_buffer[i])
  84.             un_min=aun_red_buffer[i];    //update signal min
  85.         if(un_max<aun_red_buffer[i])
  86.             un_max=aun_red_buffer[i];    //update signal max
  87.     }
  88.         un_prev_data=aun_red_buffer[i];
  89.         //calculate heart rate and SpO2 after first 500 samples (first 5 seconds of samples)
  90.     maxim_heart_rate_and_oxygen_saturation(aun_ir_buffer, n_ir_buffer_length, aun_red_buffer, &n_sp02, &ch_spo2_valid, &n_heart_rate, &ch_hr_valid);
  91.         
  92.         while(1)
  93.         {
  94.                 i=0;
  95.         un_min=0x3FFFF;
  96.         un_max=0;
  97.                
  98.                 //dumping the first 100 sets of samples in the memory and shift the last 400 sets of samples to the top
  99.         for(i=100;i<500;i++)
  100.         {
  101.             aun_red_buffer[i-100]=aun_red_buffer[i];
  102.             aun_ir_buffer[i-100]=aun_ir_buffer[i];
  103.             
  104.             //update the signal min and max
  105.             if(un_min>aun_red_buffer[i])
  106.             un_min=aun_red_buffer[i];
  107.             if(un_max<aun_red_buffer[i])
  108.             un_max=aun_red_buffer[i];
  109.         }
  110.                 //take 100 sets of samples before calculating the heart rate.
  111.         for(i=400;i<500;i++)
  112.         {
  113.             un_prev_data=aun_red_buffer[i-1];
  114.             while(MAX30102_INT==1);
  115.             max30102_FIFO_ReadBytes(REG_FIFO_DATA,temp);
  116.                         aun_red_buffer[i] =  (long)((long)((long)temp[0]&0x03)<<16) | (long)temp[1]<<8 | (long)temp[2];    // Combine values to get the actual number
  117.                         aun_ir_buffer[i] = (long)((long)((long)temp[3] & 0x03)<<16) |(long)temp[4]<<8 | (long)temp[5];   // Combine values to get the actual number
  118.         
  119.             if(aun_red_buffer[i]>un_prev_data)
  120.             {
  121.                 f_temp=aun_red_buffer[i]-un_prev_data;
  122.                 f_temp/=(un_max-un_min);
  123.                 f_temp*=MAX_BRIGHTNESS;
  124.                 n_brightness-=(int)f_temp;
  125.                 if(n_brightness<0)
  126.                     n_brightness=0;
  127.             }
  128.             else
  129.             {
  130.                 f_temp=un_prev_data-aun_red_buffer[i];
  131.                 f_temp/=(un_max-un_min);
  132.                 f_temp*=MAX_BRIGHTNESS;
  133.                 n_brightness+=(int)f_temp;
  134.                 if(n_brightness>MAX_BRIGHTNESS)
  135.                     n_brightness=MAX_BRIGHTNESS;
  136.             }
  137.                         //send samples and calculation result to terminal program through UART
  138.                         if(ch_hr_valid == 1 && n_heart_rate<120)//**/ ch_hr_valid == 1 && ch_spo2_valid ==1 && n_heart_rate<120 && n_sp02<101
  139.                         {
  140.                                 dis_hr = n_heart_rate;
  141.                                 dis_spo2 = n_sp02;
  142.                         }
  143.                         else
  144.                         {
  145.                                 dis_hr = 0;
  146.                                 dis_spo2 = 0;
  147.                         }
  148.                                 printf("HR=%i, ", n_heart_rate);
  149.                                 printf("HRvalid=%i, ", ch_hr_valid);
  150.                                 printf("SpO2=%i, ", n_sp02);
  151.                                 printf("SPO2Valid=%i\r\n", ch_spo2_valid);
  152.                 }
  153.         maxim_heart_rate_and_oxygen_saturation(aun_ir_buffer, n_ir_buffer_length, aun_red_buffer, &n_sp02, &ch_spo2_valid, &n_heart_rate, &ch_hr_valid);
  154.                
  155.                 //显示刷新
  156.                 LED0=0;
  157.                 if(dis_hr == 0)  //**dis_hr == 0 && dis_spo2 == 0
  158.                 {
  159.                         sprintf((char *)str,"HR:---        ");//**HR:--- SpO2:---
  160.                 }
  161.                 else{
  162.                         sprintf((char *)str,"HR:%3d        ",dis_hr);//**HR:%3d SpO2:%3d
  163.                 }
  164.                 OLED_ShowString(0,0,str,16);
  165.                 OLED_Fill(0,23,127,63,0);
  166.                 //红光在上，红外在下
  167.                 dis_DrawCurve(aun_red_buffer,20);
  168.                 dis_DrawCurve(aun_ir_buffer,0);
  169.                 OLED_Refresh_Gram();//更新显示到OLED         
  170.         }
  171. }

  173. void dis_DrawCurve(u32* data,u8 x)
  174. {
  175.         u16 i;
  176.         u32 max=0,min=262144;
  177.         u32 temp;
  178.         u32 compress;
  179.         
  180.         for(i=0;i<128*2;i++)
  181.         {
  182.                 if(data[i]>max)
  183.                 {
  184.                         max = data[i];
  185.                 }
  186.                 if(data[i]<min)
  187.                 {
  188.                         min = data[i];
  189.                 }
  190.         }
  191.         
  192.         compress = (max-min)/20;
  193.         
  194.         for(i=0;i<128;i++)
  195.         {
  196.                 temp = data[i*2] + data[i*2+1];
  197.                 temp/=2;
  198.                 temp -= min;
  199.                 temp/=compress;
  200.                 if(temp>20)temp=20;
  201.                 OLED_DrawPoint(i,63-x-temp,1);
  202.         }
  203. }
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ID:946272 发表于 2022-4-19 21:07 | 显示全部楼层
可以看一下实验结果马？数据结果准确吗
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ID:1013883 发表于 2022-4-20 11:01 | 显示全部楼层
学习一下，谢谢楼主分享，可以直接移植到STM32103的主程序里嘛？
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ID:1016608 发表于 2022-5-4 22:59 | 显示全部楼层
为什么数据都是-999
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ID:245053 发表于 2023-1-2 17:07 | 显示全部楼层
hjf123HJF 发表于 2022-5-4 22:59
为什么数据都是-999

程序有问题吗，我已经下载了
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