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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。

  H" K: Q$ B0 W1 Y
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。
7 n1 h! x4 f) t' q. r$ U& e
3. 关键词:心率,传感器,L432KC,检测仪
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3 l/ [$ c: X3 R4 P* Q" y6 q/ D0 y* |
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。

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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

4 X3 u$ G6 |! K3 b+ R
1 f0 y- ?/ @  r1 K/ G4 `6 o9 X3 F
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
  U8 \, |: k( M
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
1 G- }+ J5 _$ c, S- L9 R9 d  A! X$ T) l
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。
& r/ ~/ K" }9 Y0 `6 T* \
4.jpg

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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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( t. V6 h. T) n- t
5 软件处理流程
2 H" b5 u0 c! R/ h  ^
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

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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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图片5.png
9 OLED显示效果

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2.演示视频和源码
源码文件下载:Src.zip

& D- x; `2 ]: o2 W- [- K: E# I8 {+ r/ s- ]- }2 v1 a; H
心率工程文件
; g' j/ v# A7 x5 J% @3 E: ` 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 22:161 L; ~2 F  [3 F/ l8 V& _
请问兄台用的光电反射式心率传感器的型号是什么?
' M6 w/ v2 x" E: W8 ]7 E( ?
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% c9 {' J0 S7 W
网购的   https://item.taobao.com/item.htm ... &abbucket=17#detail
0 t9 |  P; N8 z
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
5 Q6 T( `& R& E9 ?. }5 I厉害厉害
3 T1 |$ Z1 h) p# U  K8 ~
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
9 R7 j5 C. w/ _; a& P- {这么快就弄好了,真牛
2 a1 [6 `4 C) f5 [/ q' {) f4 l
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$ f- m+ n8 c- l2 @; z# I
做的挺认真 哈哈

. C3 D' ?# E' q  ]/ D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 08:09
4 r. a; e5 O3 N这么快就弄好了,真快
. Q, H+ _  t8 M4 s# z
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

7 C. |6 o; `& D; K( J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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