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【我要为STM32站台】基于L432的便携式心率检测仪 精华  

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jinglixixi 发布时间:2016-8-20 11:32
项目介绍:
1. 方案主题
心率是反映身体健康状态的一项重要指标,设计一款便于携带、成本低的心率检测装置能够为我们生活质量的提高凭添一份保障。该心率检测仪以L432KC为处理核心,并凭借L432KC开发板的小巧身姿为mini化便携式设计提供了有力的支持。此外,合理的成本控制也使其具有较好的市场潜力。

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2. 方案功能
该设计采用一款光电反射式心率传感器,所输出的信号为模拟量,经L432KC进行A/D转换,成为可供分析的数字信号,通过分析计算可获得心率值和相邻心拍时间,并由双色OLED屏显示出来。此外,在外挂RS232串行通讯模块的条件下,可将脉搏信号上传到电脑,并由专用软件绘制出脉搏波形和心率曲线,以便进行精确地分析和判读。
8 n3 n( T& l. h9 N6 l
3. 关键词:心率,传感器,L432KC,检测仪

+ K; \9 q) [9 z  g( M( y3 [
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. u2 n2 m' q! \5 e& o0 E
工作原理介绍:
1. 硬件组成与介绍
心率检测仪在整体上由两部分构成,即上位机与下位机。下位机主要负责心率信号的采集,在独立使用时,可直观地显示出心率值和相邻心拍时间。

2 b5 |" y# l% s4 i
为了实现设计目标,该心率检测仪主要有心率传感器、微处理器L432KC、双色OLED显示模块、外挂式RS232通讯模块及电池等组成,其硬件组成如图1所示。
1.jpg
- X* d& D; b; ]
- o& V! a; @" g) d7 N5 n4 Y
设计中所采用的心率传感器是一种光电反射式传感器,在检测时可佩戴于手指、耳垂等处,故非常便于使用。心率传感器的外观如图2所示。
2.jpg
4 N6 {- J* G7 o! X
为便于设计的小型化,在心率参数的显示上是采用0.96 寸的双色 OLED 显示屏,在屏上部1/3为黄色,另2/3则为蓝色,其显示精度为128*64 点阵。由图可以看出它只有4个引脚,是采用IIC接口工作。在构建小字库的情况下,可现实中文显示。
3.jpg

2 I: E; v( S0 y2 E: t2 I
2. 项目中STM32的功能
在该项目中,L432KC开发板起着核心的作用,是通过它将采集到模拟信号转换为供分析处理的数字信号;又是通过它将获得的心率参数显示到OLED屏上供人识读;此外,还是经过它的处理将采集的数据上传到上位机以绘制心率波形图。
由于L432KC是一款低功耗、高性能的MCU,故为心率检测仪的便携式设计也提供了有效的支持。
尽管心率检测仪很小,但它在资源的使用上却不逊色于其它设计,在运行过程中,它用到的资源有GPIO、ADC、TIME、IIC、UART等,几乎样样用个到。

3 E4 u2 O4 @! e) N6 x4 A
4.jpg

  L" x$ M: j1 \2 {4 i. {; ]+ g
3. 软件流程介绍
在硬件设计的基础上,软件的设计也是不可或缺的,其软件处理流程如图5所示。
图片1.png
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5 软件处理流程

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实物与演示:
1.实物图片与说明
在下位机制作完成后,其整体效果如图6所示。此时,以串口助手为辅助分析手段,则其检测效果如图7所示。由此我们不难发现下位机向上位机传送数据的格式,即S标识的为脉搏值,B标识的为心率值,Q标识的为相邻心拍时间。
图片2.png
6 串口助手辅助分析
4 y; a: J2 q( w8 z( v# n
图片3.png
7 串口助手辅助分析
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经实际测试,其检测效果如图8所示。图中左侧显示的为脉搏波形,右侧的则是心率曲线。图中的72BPM为心率值,IBI 828ms则说明相邻心拍时间为828毫秒。
心率检测仪的具体使用方法是:
1)将心率检测仪与电脑通过外观的RS232串行通讯模块连接起来;
2)为心率检测仪上电,此时可看到心率传感器的绿色检测等被点亮;
3)在电脑上打开波形绘制的专用软件Processing,并加以运行;
4)将手指轻按在心率传感器的检测灯上,则可在OLED屏上看到心率值和相邻心拍时间,效果如图9所示。在电脑侧则可看到脉搏波形和心率曲线,当波形显示不完整时,可拖动红色的圆点来调节脉搏窗口的比率。
    综上所述基于L432KC的心率检测仪,具有体积小、能耗低、便于携带、成本低等特点,作为产品投放市场的话会有潜在的竞争力。
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图片4.png
8心率检测效果图

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7 b5 k  p& z3 W6 `% k1 k; u
图片5.png
9 OLED显示效果

4 h* l* V/ [# [0 w/ B
2.演示视频和源码
源码文件下载:Src.zip

$ u" p( H' N1 j! D
7 G6 k( H% r1 ~; ~心率工程文件
9 ^# b9 H. k* z0 X2 x8 t6 U6 H XLJCY.rar (8.58 MB, 下载次数: 4270)

Src.zip

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收藏 17 评论72 发布时间:2016-8-20 11:32

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72个回答
jinglixixi 回答时间:2016-8-24 09:52:39
beebird 发表于 2016-8-23 22:16' Q: x, l4 z& K& ~3 v% M
请问兄台用的光电反射式心率传感器的型号是什么?

. ]7 B2 e( e) J4 _8 C$ J网购的   https://item.taobao.com/item.htm ... &abbucket=17#detail
jackten 回答时间:2017-2-8 10:00:49
谢谢分享                                
beebird 回答时间:2016-8-24 09:58:42
jinglixixi 发表于 2016-8-24 09:52
* Z% Z- ~9 P6 f/ N0 A! ]8 I. {网购的   https://item.taobao.com/item.htm ... &abbucket=17#detail

! d% }/ t; R2 D- A9 T# y貌似是网站屏蔽了部分,打不开购买网页啊
加拿大 回答时间:2016-8-20 15:31:03
,楼主厉害!顶!
Stm32McuLover 回答时间:2016-8-20 15:56:25
谢谢楼主分享
stary666 回答时间:2016-8-20 16:12:48
zero99 回答时间:2016-8-20 21:02:33
厉害厉害
jinglixixi 回答时间:2016-8-20 21:04:44
zero99 发表于 2016-8-20 21:02
. x* _" k9 V; l7 r厉害厉害
" D% c3 I, e+ E! K  N3 }! e7 n9 L: ?
多谢赞许!
beebird 回答时间:2016-8-21 10:23:38
这么快就弄好了,真牛
jinglixixi 回答时间:2016-8-21 18:30:51
beebird 发表于 2016-8-21 10:23
6 i1 F& a2 |1 d5 u% F1 C这么快就弄好了,真牛
& v5 E: |6 Y4 ~9 I7 b+ g) J
拿到的板子比较早就是了。
wu1169668869 回答时间:2016-8-21 23:47:34
做的挺认真 哈哈
jinglixixi 回答时间:2016-8-22 07:54:46
wu1169668869 发表于 2016-8-21 23:47
1 m- M( Z2 V/ X% l  W5 M' p做的挺认真 哈哈

" F  T7 V2 Z; @  x# w0 i多谢多谢!
anny 回答时间:2016-8-22 08:09:04
这么快就弄好了,真快
jinglixixi 回答时间:2016-8-22 08:16:59
anny 发表于 2016-8-22 08:098 h3 C0 C) q1 X& [- N
这么快就弄好了,真快
8 b3 t. b& o, O$ @2 e, X' N! }
嗨动手早些,好忙别的事。
Dylan疾风闪电 回答时间:2016-8-22 09:05:20
" @4 |4 J! R  a; T2 t, h
速度真快
beebird 回答时间:2016-8-23 22:16:35
请问兄台用的光电反射式心率传感器的型号是什么?
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