【开发教程9】疯壳·开源蓝牙心率防水运动手环-心率监测

蓝牙心率防水运动手环
——疯壳·智能穿戴开发系列
心率监测

介绍心率测量原理

我们手镯的心率测量， 采用的是 PPG 光电容积脉搏波描法原理（PhotoPlethysmoGraphy）。简单来说，就是利用血液中透光率的脉动变化，转换成电信号，对应心率。
当一定波长的光束照射到皮肤表面时，光束将通过反射传输到光电接收器。在此过程中，由于皮肤肌肉和血液的吸收和衰减，检测器检测到的广强度将减弱。其中，皮肤和肌肉组织对光的吸收在整个血液循环中保持不变，而皮肤中的血液在心脏的作用下具有搏动性变化。当心脏收缩时，外周血容量最大，光吸收最大，反射光强度最小。当心脏舒张时，检测到的光强度最大，使光接收器接收到的光强度发生脉动变化。最后，我们通过了DA14580 的 ADC 采集光接收器电信号，计算心率。
2硬件设计

我们的心率传感器由两部分组成，如下图所示。

第一个张图 HY1303 其实是一个 LED 和一个光传感器，将采集到的光强转换成电压，从第 6 引脚输出。然后通过第二张图 HY232 放大电压。


图 1

图 2

3软件设计


第一步是系统的初始化。


代码1

因为这次要用串口打印，所以我们设置了串口管脚，使串口能够开始

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);
我们心率需要的采样周期是 4ms 到 10ms，这里用 的是 10ms，就需要通过 void my_timer_init(void)开启一个定时器。


代码2


每 过 10ms ， 定 时 器 0 就 会 产 生 一 次 中 断 ， 进 入 回 调 函 数

timer0_general_user_callback_function，我们使用回调函数 ADC 采集数据。
最后通过函数 ADC_CAPTRUE(adc_heart ,&hr_capture)你可以得到心率值。adc_hreat 是 ADC 数字电压，hr_capture 是心率值。


代码3


代码4

4实验现象

首先，插好 Jlink 和 USB 然后打开串口调试助手。


(1)选择串口号，我们的图是 COM根据实际情况选择这一点。

(2)配置串口参数，波特率为 115200，数据位 8，停止位 1.与下图一致，无验证位置和控制流。
(3)点击打开串口。

图 3
配置串口后，打开我们提供的代码。

(1)点击仿真按钮。


图 4
(2)点击运行代码。


图5


完成后，您可以看到串口调试助手接收框的信息如下。


图 6