使用 MAX30102 测量心率和 SpO2

关于这个项目

介绍

嗨，在本教程中，我们将连接 MAX30102：脉搏血氧仪和心率监测模块与 Arduino UNO 板，然后使用该模块 + OLED 显示屏和蜂鸣器制作测量 BPM 的项目。

BPM是“每分钟节拍数”，正常人休息时在65-75左右，田径运动可能比这个低，SpO2是氧饱和度，正常人在95%以上。

MAX30102可以在不同的模块中找到，我有一个WAVGAT版本，只要IC是MAX30102就没有问题。

组件

这是我要使用的东西

测试：

我在教程中使用的代码非常清晰，它们只是来自 Sparkfun_MAX3010x 库的示例。

对于我为 OLED 和蜂鸣器制作的代码，它是“HeartRate”示例的修改版本，它要求您将手指放在传感器上。

放好手指后，保持冷静一段时间，直到您开始听到蜂鸣器的“哔”声与您的心跳同步或 OLED 动画与之同步，然后您才能读取正确的 BPM。

注意：在代码中，我实际上打印了平均 BPM，因为它是 4 个 BPM 的平均值，所以只要给它一些时间就更准确了。

为 OLED 制作位图

您看到的心脏（小）是位图图片，每次传感器检测到心跳时，我们会切换到另一张心脏（大）位图图片一段时间，它给人的印象是心跳和蜂鸣器发出哔哔声。

下面是代码中我们后面调用的两个位图

为了制作这些，在屏幕上寻找一张你想在屏幕上看到的图片（黑色和白色背景），不要忘记尺寸，我使用的是 128x32 像素，图片比那个小（32x32 px) 和 (24x21 px)

下载 LCD 助手并打开它（以下几步）

这是你的“数字”

这是我在代码中的调用方式

display.drawBitmap(5, 5, logo2_bmp, 24, 21, WHITE); 

这意味着

 display.drawBitmap(Starting x pos,Starting y pos, Bitmap name, Width, Height, Color); 

正如您在代码中看到的那样，当检测到手指时调用一个，如果检测到心跳则调用另一个。

在这里，您可以随心所欲。

代码

• MAX_BPM_OLED_Buzzer.ino

MAX_BPM_OLED_Buzzer.inoArduino

/* 此代码适用于 MAX30102 + 128x32 OLED i2c + 蜂鸣器和 Arduino UNO * 它在屏幕上显示平均 BPM，带有动画和蜂鸣器声音 * 每次检测到心脏脉搏时 *这是 HeartRate 库示例的修改版本 * 有关更多详细信息，请参阅 www.surtrtech.com 或 SurtrTech YouTube 频道 */#include  //OLED 库#include #include #include "MAX30105.h" //MAX3010x library#include "heartRate.h" //心率计算算法MAX30105particleSensor;const byte RATE_SIZE =4; //增加这个以获得更多的平均。 4 是好的。字节率[RATE_SIZE]; //心率数组byte rateSpot =0;long lastBeat =0; //最后一个节拍发生的时间float beatsPerMinute;int beatAvg;#define SCREEN_WIDTH 128 // OLED 显示宽度，以像素为单位#define SCREEN_HEIGHT 32 // OLED 显示高度，以像素为单位#define OLED_RESET -1 // 复位引脚#（或-1 如果共享 Arduino 复位引脚）Adafruit_SSD1306 显示（SCREEN_WIDTH、SCREEN_HEIGHT、&Wire、OLED_RESET）； //声明显示名(display)static const unsigned char PROGMEM logo2_bmp[] ={ 0x03, 0xC0, 0xF0, 0x06, 0x71, 0x8C, 0x0C, 0x1B, 0x06, 0x18, 0x0E, 0x,0x0100 , //Logo2和Logo3是OLED上显示的两张bmp图片，如果调用0x04, 0x01, 0x10, 0x04, 0x01, 0x10, 0x40, 0x01, 0x10, 0x40, 0x01, 0x10, 0x,0x030,0x80 0x08, 0xB8, 0x04, 0xFF, 0x37, 0x08, 0x01, 0x30, 0x18, 0x01, 0x90, 0x30, 0x00, 0xC0, 0x60,0x00,0xB,0x0,0x0,0x0,0x0,0x6,0x0,0x6,0x6,0x6 0x0E, 0x00, 0x00, 0x04, 0x00, };static const unsigned char PROGMEM logo3_bmp[] ={ 0x01, 0xF0, 0x0F, 0x80, 0x06, 0x1C, 0x38, 0x,100,0x,100,0x,0x,100, 0x80, 0x08,0x20, 0x01, 0x80, 0x04, 0x40, 0x00, 0x00, 0x02, 0x40, 0x00, 0x00, 0x02, 0xC0, 0x80,0x,0,0x,0,0,0x,0,0,0x,0,0,0x,0,0x,0,0x,0,0x,0,0x,0 0×01，0x80的，0×00，为0x1C，0×01，0x80的，0x00时，0×14，0x00,0x80，0x00时，0×14，0×00，0x80的，0x00时，0×14，0×00，0x40的，0x10的，0×12，0×00，0x40的，0x10的，0×12，0×00， 0x7E、0x1F、0x23、0xFE、0x03、0 x31, 0xA0, 0x04, 0x01, 0xA0, 0xA0, 0x0C, 0x00, 0xA0, 0xA0, 0x08,0x00, 0x60, 0xE0, 0x10, 0x00, 0x,0x,0x,0x,0x0,0x,0x0,0x,0x0,0x0,0x0,0x0,0x0,0x0,0x0, 060 0x40, 0xC0,0x01, 0x80, 0x01, 0x80, 0x00, 0xC0, 0x03, 0x00, 0x00, 0x60, 0x06, 0x00, 0x00, 0x30,0,0x,0 0x,0,0 0x,0,0 0x,0,0 0x,0,0 0 0x00, 0x00, 0x03, 0xC0, 0x00, 0x00, 0x01, 0x80, 0x00 };void setup() { display.begin(SSD1306_SWITCHCAPVCC, 0x3C); //启动OLED显示屏 display.display();延迟（3000）； // 初始化传感器particleSensor.begin(Wire, I2C_SPEED_FAST); //使用默认I2C端口，400kHz速度particleSensor.setup(); //使用默认设置配置传感器particleSensor.setPulseAmplitudeRed(0x0A); //将红色 LED 调低以指示传感器正在运行}void loop() { long irValue =particleSensor.getIR(); //读取 IR 值将使我们知道传感器上是否有手指 // 还检测到心跳 if(irValue> 7000){ //如果检测到手指 display.clearDisplay(); //清除显示 display.drawBitmap(5, 5, logo2_bmp, 24, 21, WHITE); //绘制第一张bmp图片（小心脏） display.setTextSize(2); //在它附近显示平均BPM如果你想要可以显示BPM display.setTextColor(WHITE); display.setCursor(50,0); display.println("BPM"); display.setCursor(50,18); display.println(beatAvg);显示。显示（）； if (checkForBeat(irValue) ==true) //如果检测到心跳 { display.clearDisplay(); //清除显示 display.drawBitmap(0, 0, logo3_bmp, 32, 32, WHITE); //绘制第二张图片（更大的心） display.setTextSize(2); //并且仍然显示平均BPM display.setTextColor(WHITE); display.setCursor(50,0); display.println("BPM"); display.setCursor(50,18); display.println(beatAvg);显示。显示（）；音调（3,1000）； //并将蜂鸣器调 100 毫秒，您可以减少它，延迟会更好（100）；无音（3）； //关闭蜂鸣器以产生“bip”的效果 //我们感觉到了节拍！ long delta =millis() - lastBeat; //测量两次节拍之间的持续时间 lastBeat =millis(); beatsPerMinute =60 / (delta / 1000.0); //计算 BPM if (beatsPerMinute <255 &&beatsPerMinute> 20) //为了计算平均值，我们存储一些值 (4) 然后做一些数学计算来计算平均值 { rate[rateSpot++] =(byte)beatsPerMinute; //将此读数存储在数组 rateSpot %=RATE_SIZE; //包装变量 //取读数的平均值 beatAvg =0; for (byte x =0; x  
SparkFun MAX3010x 库
 https://github.com/sparkfun/SparkFun_MAX3010x_Sensor_Library 
Adafruit SSD1306 
 https://github.com/adafruit/Adafruit_SSD1306 
Adafruit GFX 库
 https://github.com/adafruit/Adafruit-GFX-Library

示意图