【瘋殼·智能穿戴開發教程9】開源藍牙心率防水運動手環-心率監測

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開源藍牙心率防水運動手環

——瘋殼·智能穿戴開發系列   

心率監測   

    1心率測量原理簡介

    我們手環的心率測量， 采用的是 PPG 光電容積脈搏波描記法原理（PhotoPlethysmoGraphy）。簡單來說，就是利用血液中透光率的脈動變化，折算成電信號，對應的就是心率。
    當一定波長的光束照射到皮膚表面時，光束將通過反射方式傳送到光電接收器，在此過程中由于受到皮膚肌肉和血液的吸收衰減作用，檢測器檢測到的廣強度將減弱。其中皮膚、肌肉組織等對光的吸收在整個血液循環中是保持恒定不變的，而皮膚內的血液，容積在心臟作用下呈搏動性變化。當心臟收縮時外周血容量最多光吸收量也最大，檢測到的反射光強度最小。而在心臟舒張時，檢測到的光強度最大，使光接收器接收到的光強度隨之呈脈動性變化。最后，我們通過DA14580 的 ADC 采集光接收器的電信號，計算出心率。
    2硬件設計

    我們的心率傳感器由兩部分組成，如下圖所示。

    第一個張圖 HY1303 其實是一個 LED 和一個光傳感器，將采集到的光強轉換成電壓，從第 6 引腳輸出。然后通過第二張圖 HY232 放大電壓。

   
    圖 1

   
    圖 2

    3軟件設計


    第一步，就是系統的初始化。

     
    代碼1

    由于本次要使用串口打印，我們就設置串口管腳，使能串口，對串口進行初

    始化。
    GPIO_ConfigurePin(UART2_GPIO_PORT, UART2_TX_PIN, OUTPUT, PID_UART2_TX, false);
    GPIO_ConfigurePin(UART2_GPIO_PORT, UART2_RX_PIN, INPUT, PID_UART2_RX, false);
    SetBits16(CLK_PER_REG, UART2_ENABLE, 1);
    // Initialize UART component
    uart2_init(UART2_BAUDRATE, UART2_DATALENGTH);
    我們的心率需要的采樣周期是 4ms 到 10ms，這里用 的是 10ms，就需要通過 void my_timer_init(void)開啟一個定時器。

   
    代碼2


    每 過 10ms ， 定 時 器 0 就 會 產 生 一 次 中 斷 ， 進 入 回 調 函 數

    timer0_general_user_callback_function，在回調函數中，我們就使用 ADC 采集數據。
    最后通過函數 ADC_CAPTRUE(adc_heart ,&hr_capture)就可以得到心率值。adc_hreat 是 ADC 數字電壓，hr_capture 就是心率值了。

   
    代碼3

   
    代碼4

    4實驗現象

    首先，插好 Jlink 和 USB 轉串口，然后打開打開串口調試助手。


    （1）選擇串口號，我們圖中是 COM1，這個根據實際情況選擇。

    （2）配置串口參數，波特率為 115200，數據位 8，停止位 1，沒有校驗位和控制流，與下圖一致。
    （3）點擊打開串口。

   
    圖 3
    配置完串口之后，打開我們提供的代碼。

    （1）點擊仿真按鍵。

   
    圖 4
    （2）點擊運行代碼。
       
   
    圖5


    完成之后，就能看到串口調試助手接收框信息如下。

   
    圖 6



如需定制開發，請通過官網“瘋殼”網頁底部的“聯系我們”進行聯系

文件下載請點擊： 7_(100%開源)藍牙心率防水運動手環_心率監測.pdf (677.56 KB)

2022-8-30 11:56 上傳

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