MAX30102脉搏血氧仪和心率传感器(一)驱动程序_stm32驱动max30100

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前言(文末获取源码)

Maxim MAX30102传感器是一款集成脉搏血氧仪和心率监测器模块。MAX30102 包括内部 LED、光电探测器、光学元件以及低噪声电子元件,具有环境光反射特征。该高灵敏度器件由 1.8V 单电源供电,其内部 LED 由独立的 5.0V 电源供电。通过标准的 I2C 兼容接口进行通信。该传感器可通过软件来关断电源,待机模式下的电流消耗量几乎为零。


一、PPG信号简介

简单来说PPG信号就是光照照射在皮肤组织上时,由于血液流动造成对光的吸收率不同,而其它组织(例如骨骼,肌肉)对光的吸收率基本不变,导致光的反射率随血液流动情况改变的信号。如下图所示,直流信号DC反映的是组织、骨骼、肌肉、静脉血等等,交流信号AC则是反映了动脉血流动情况。根据AC、DC信号能够计算出心率、血氧详细的计算公式在下一章进行介绍
在这里插入图片描述

二、MAX30102简介

1.总体结构

## 1.引入库
可以看到,MAX30102结构包括两个光电二极管(RED:红光 IR:红外)、接收器、ADC通道、数字滤波器、数据寄存器和I2C通信模块。

2.寄存器

寄存器包括三大部分:状态寄存器、设置寄存器、温度寄存器。另外还有版本号和设备ID的寄存器,如下图。
在这里插入图片描述
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三、使用步骤

1.I2C通信

和一般的I2C通信方式不同,MAX30102的读写时序如下
在这里插入图片描述
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程序如下:

void max30102\_i2c\_write(uint8\_t reg_adder,uint8\_t data)
{
	uint8\_t transmit_data[2];
	transmit_data[0] = reg_adder;
	transmit_data[1] = data;
	i2c\_transmit(transmit_data,2);
}


void max30102\_i2c\_read(uint8\_t reg_adder,uint8\_t \*pdata, uint8\_t data_size)
{
		uint8\_t adder = reg_adder;
		i2c\_transmit(&adder,1);
		i2c\_receive(pdata,data_size);
}

2.MAX30102初始化

对照datasheet设置采样率,工作模式,led电流等等参数的设置。下面作为参考,实际使用的效果还是很好的。

void max30102\_init(void)
{ 
	uint8\_t data;
	
	max30102\_i2c\_write(MODE_CONFIGURATION,0x40);  //reset the device
	
	delay\_ms(5);
	
	max30102\_i2c\_write(INTERRUPT_ENABLE1,0xE0);
	max30102\_i2c\_write(INTERRUPT_ENABLE2,0x02);  //interrupt enable: FIFO almost full flag, new FIFO Data Ready,
																						 	// ambient light cancellation overflow, power ready flag, 
																							// internal temperature ready flag
	
	max30102\_i2c\_write(FIFO_WR_POINTER,0x00);
	max30102\_i2c\_write(FIFO_OV_COUNTER,0x00);
	max30102\_i2c\_write(FIFO_RD_POINTER,0x00);   //clear the pointer
	
	max30102\_i2c\_write(FIFO_CONFIGURATION,0x0F); //FIFO configuration: sample averaging(1),FIFO rolls on full(0), FIFO almost full value(15 empty data samples when interrupt is issued) 
	
	max30102\_i2c\_write(MODE_CONFIGURATION,0x03);  //FIFO configuration:SpO2 mode
	
	max30102\_i2c\_write(SPO2_CONFIGURATION,0x26); //SpO2 configuration:ACD resolution:15.63pA,sample rate control:100Hz, LED pulse width:215 us 
	
	max30102\_i2c\_write(LED1_PULSE_AMPLITUDE,0x2f);
	max30102\_i2c\_write(LED2_PULSE_AMPLITUDE,0x2f); //LED current
	
	max30102\_i2c\_write(TEMPERATURE_CONFIG,0x01);  //temperture
	

	
	max30102\_i2c\_read(INTERRUPT_STATUS1,&data,1);
	max30102\_i2c\_read(INTERRUPT_STATUS2,&data,1);//clear the flag
}

3.读取数据

采用轮询的方式,未用到引脚中断信号。用过中断引脚的信息,发现读出来的数据波形不太好,用10-15ms延时读取是比较好的。

void max30102\_fifo\_read(uint32\_t \*data)
{


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