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【毕业设计】自制简易血氧心率仪STM32+MAX30100

本项目使用STM32+MAX30100自制血氧心率仪。传感器监测到数据之后,在屏幕上以曲线加数字的方式显示出检测者的血氧和心率数据。同时LED指示灯和蜂鸣器根据心率数据闪烁和发出声音。如果未监测到数据,蜂鸣器常响警报。
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    STM32代码及配置:点击下载


    还记得前不久,有公司开源了呼吸机的源文件,火爆朋友圈。虽然有了源文件,DIY呼吸机还没成功案例。呼吸机就别做了,来看看这个一样可以监测健康的血氧心率仪。

    感谢达尔闻粉丝张东(B站ID:张咚咚171)分享他自己的制作,我们借花献佛把这个设计分享给DIY爱好者以及毕业生们。

    血氧心率仪功能

    传感器监测到数据之后,在屏幕上以曲线加数字的方式显示出检测者的血氧和心率数据。同时LED指示灯和蜂鸣器根据心率数据闪烁和发出声音。如果未监测到数据,蜂鸣器常响警报。

    血氧心率仪的STM32代码及配置:点击下载

    硬件组成

    主控芯片使用的是大家用的最多的MCU——STM32F103C8T6,ARM Cortex-M 内核32位,程序存储器容量是64KB,内部还集成了模数转换器A/D 10*12b。

    测量传感器使用的是MAX30100,能够读取心率、血氧的传感器,通信方式是通过IIC进行通信。两个发光二极管,一个光检测器,优化光学和低噪声的仿真信号处理,以检测脉搏血氧饱和度和心脏速率信号。只需要将手指头紧贴在传感器上,就能估计脉搏血氧饱和度(SpO2)及脉搏(相当于心跳)。但是现在MAX30100已经停产了,可以使用MAX30102替代。

    显示心跳和血氧波形的屏幕是1.44 TFT屏,控制芯片是ST7735。屏幕通信接口方式采用SPI,而且只用到3个IO口:CLK、SDI(DIN)、RS(D/C),其中寄存器/数据选择信号RS(D/C)为0时,SPI数据总线发送的是指令,为1时数据总线发送的是像素数据。1.44 TFT屏其他接口是这样配置:片选CS信号直接精简接到地上,保持常低;1.44 TFT屏 LED背光控制信号接高电平3.3V,背光常亮;RST复位信号可以接STM32的复位,利用系统上电复位。

    其他硬件有,当数据异常时,蜂鸣器发出警报声。有数据时,LED指示灯随着脉搏跳动。系统直接使用microusb供电即可。

    这个系统虽说功能做的挺好,但是在硬件上有个问题,按的用力或者角度有问题,数据就不准。如果想要改善的话,就需要在传感器上盖一块玻璃。

    软件配置

    软件是基于STM32标准库开发:

    1)1.44 FTF屏幕上显示的心率数据是返回AD经过FFT出来的,而波形是AD数据通过DCfilter做比例和偏置出来。2)通过配置STM32定时器PWM控制蜂鸣器和LED随着心脏跳动而工作一次。3)每次缓冲区读满就会进行FFT算心率,屏幕右上角的FFT就会闪烁一下。

    血氧心率仪的STM32代码及配置:点击下载


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