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依据MicroPython:TPYBoard心率监测器

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宣布于 2019-6-19 14:39:11 | 只看该作者 |只看大图 回帖奖赏 |倒序阅览 |阅览形式
一、前语

这几年智能穿戴设备大火,特别是手环类,从Apple Watch到荣耀手环,再到不知名的某些品牌,智能穿戴设备是漫山遍野的来了。

而其中心率监测基本上是一切穿戴设备的“标配”,为啥会如此注重心率监测?心率监测到底有必要吗?

1.继续的心率监测有助于确诊疾病

人每一次脉息的搏动,都代表一次有用的心脏跳动,每分钟心脏跳动的次数便是心率。心率是最直接反映咱们心脏健康的标志。心脏

是血液泵出的动力,也是各器官体系以及整个身体正常运转的保证。

2.心率是最好的运动“导师”


如果是常常做运动的朋友应该都知道,平常运动时能够依据心率数据更好地操控运动强度,由于心率和吸氧量及最大摄氧量呈线性关系,并且最大心率百分比也和最大摄氧量的百分比呈线性关系,所以在跑步进程中,运用心率操控运动强度是最简单易行的办法。

二、心率监测的办法

1、PPG光电容积法

由于人体的皮肤、骨骼、肌肉、脂肪等关于光的反射是固定值,而毛细血管和动脉、静脉由于跟着脉息容积不断变大变小,所以对光的反射值是动摇值,而这个动摇值正好与心率共同,所以光电容积法正是经过这个动摇的频率来承认运用者的心率数据。现在市面上绝大多数的智能手环/手表都选用这种方法监测心率,并且这种方法的技能计划现已比较老练,所以价格也相对较低。

2、心电信号丈量法


还有一种便是心电信号丈量法,它经过智能穿戴设备上搭载的传感器捕捉人每次心跳时细小的电极改变,再经过算法复原出心率跳动的频率,原理和心电图相似原理。现在现已很少有智能穿戴设备选用这种方法了。


三、TPYBoard心率监测器的制造进程


上面叨叨了这么多,接下来就进入正题。开端心率监测器的制造。首要先来介绍,里边最重要的器材-MAX30102心率模块。
MAX30102心率模块介绍

MAX30102是一个集成的脉息血氧仪和心率监测仪生物传感器的模块。它集成了一个红光 LEO 和一个红外光 LEO 、光电检测器、光器材,以及带环境光按捺的低噪声电子电路。MAX30102选用一个 1.8V电源和一个独立的 5.0V 用于内部 LEO 的电源,应用于可穿戴设备进行心率和血氧收集检测,佩带于手指、耳垂和手腕等处。规范的I2C兼容的通讯接口能够将收集到的数值传输给Arduino、STM32 等单片机进行心率和血氧核算。此外,该芯片还可经过软件关断模块,待机电流挨近为零,完成电源一直保持供电状况。



参阅了各种材料,用micropython写了个MAX30102模块的驱动,这儿不就不贴源码,给个地址(文章末)咱们自己去下载学习,里边也有各种手册、STM32单片机以及Arduino完成的源码。

现在能够监测心率数据,可是还需求一个显现屏来进行显现,这儿我挑选用OLED显现屏。先参照下面信息,把硬件连接起来。

TPYBoard v102     MAX30102模块
3V3      =>       VIN            
Y10      =>       SDA
Y9       =>       SCL                          
GND      =>       GND
Y12      =>       INT      



接好线了之后,把MAX30102模块的相关驱动文件拷贝到TPYBFLASH磁盘中,然后编写main.py。保存结束,运用PuTTY软件发动运转程序,承认程序无过错。

四、演示作用

1. 程序运转后,显现屏会显现一个心形的图画,一起MAX30102模块上的赤色LED灯会亮起;



2. 将手指放置模块赤色LED处,按下板载的USR按键发动丈量,显现屏会提示丈量中;



3. 保证手指触摸杰出的情况下,大约等候40秒左右,显现屏会显现丈量出的心率值,此刻就能够把手拿开了。



五、总结



运用MAX30102丈量的心率值与荣耀手环4丈量的心率值挨近(大概有2-3值的不同)。程序中也有对血氧饱和度的测验,咱们能够从程

序中提取出来显现在显现屏上。可是需求留意的是,由于是依据查找表来承认血氧含量,所以每个血氧传感器都需求和专业仪器进行

标定才精确。此外,RED LED的波长特别简单遭到环境温度影响,所以程序上要考虑到温度对血氧精确度的影响,这也是MAX30102本

身带有温度传感器功用的主要原因。所以程序中的血氧饱和度是仅供参阅,并禁绝精确。


GitHub源码下载地址:https://github.com/TPYBoard/TPYBoard-v102

MAX30102参阅材料:http://old.tpyboard.com/downloads/docs/MAX30102参阅材料.rar

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