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max30102心率血氧传感器四针oled屏幕接线图

时间: 2025-04-04 20:06:00 浏览: 88
### MAX30102 心率血氧传感器与 OLED 屏幕的连接方式 MAX30102 是一款高精度的心率和血氧饱和度检测模块,通常通过 I2C 协议与其他设备通信。而 0.96 寸 OLED 显示屏也支持 I2C 接口,因此两者可以共享同一组 I2C 总线进行通信。 以下是 MAX30102 和 OLED 的典型四针接线方法: #### 硬件连接说明 | **信号名称** | **MAX30102 引脚** | **OLED 引脚** | **功能描述** | |--------------|---------------------|----------------|---------------| | GND | GND | GND | 地线 | | VCC | VIN | VCC | 电源正极 | | SDA | SDA | SDA | 数据线 | | SCL | SCL | SCL | 时钟线 | 这种接法利用了 I2C 的特性,即多个设备可以通过相同的 SDA 和 SCL 线实现多路通信[^1]。需要注意的是,在实际应用中可能需要调整 MAX30102 或 OLED 的 I2C 地址以避免冲突。一般情况下,默认地址分别为: - MAX30102 默认地址:`0x57` - OLED 默认地址:`0x3C` 如果两个设备默认地址相同,则需修改其中一个设备的地址设置。 #### 示例代码展示 以下是一个简单的 STM32 初始化程序片段,用于配置 I2C 并读取 MAX30102 数据并显示在 OLED 上: ```c #include "stm32f1xx_hal.h" #include "ssd1306.h" // 定义I2C句柄 I2C_HandleTypeDef hi2c1; void MX_I2C1_Init(void) { hi2c1.Instance = I2C1; hi2c1.Init.ClockSpeed = 100000; // 设置标准模式下的波特率为100kHz hi2c1.Init.DutyCycle = I2C_DUTYCYCLE_2; HAL_I2C_Init(&hi2c1); } int main() { uint8_t buffer[10]; // 初始化硬件 MX_I2C1_Init(); SSD1306_Init(); // 初始化OLED while (1) { // 假设从MAX30102获取数据存储到buffer数组中 HAL_I2C_Master_Receive(&hi2c1, 0x57 << 1, buffer, sizeof(buffer), HAL_MAX_DELAY); // 将数据显示到OLED屏幕上 SSD1306_GotoXY(0, 0); // 移动光标位置 SSD1306_Puts("Heart Rate:", &Font_7x10, White); SSD1306_GotoXY(0, 15); char str[20]; sprintf(str, "%u bpm", *(uint16_t*)buffer); // 转换为字符串形式 SSD1306_Puts(str, &Font_7x10, White); SSD1306_UpdateScreen(); // 刷新屏幕 HAL_Delay(1000); // 每秒更新一次 } } ``` 上述代码展示了如何初始化 I2C 设备以及如何将 MAX30102 获取的数据打印至 OLED 屏幕上[^2]。 --- ###
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#include <Wire.h> #include "MAX30105.h" // 使用MAX30105库兼容MAX30102[2,6](@ref) #include "spo2_algorithm.h" #include <Adafruit_GFX.h> #include <Adafruit_SSD1306.h> #define SCREEN_WIDTH 128 #define SCREEN_HEIGHT 64 #define OLED_RESET -1 #define BUZZER_PIN 3 #define RED_LED_PIN 4 #define GREEN_LED_PIN 5 #define SPO2_MIN 95 // 血氧正常范围下限 #define SPO2_MAX 100 // 血氧正常范围上限 #define HR_MIN 60 // 心率正常范围下限 #define HR_MAX 100 // 心率正常范围上限[3](@ref) // 关键修改1:减少缓冲区大小缓解内存压力 #define SENSOR_BUF_SIZE 50 // 从100降至50,避免Arduino内存溢出[1](@ref) MAX30105 particleSensor; // 使用MAX30105对象(兼容MAX30102)[6](@ref) Adafruit_SSD1306 display(SCREEN_WIDTH, SCREEN_HEIGHT, &Wire, OLED_RESET); uint32_t irBuffer[SENSOR_BUF_SIZE]; // 改用uint32_t避免数据截断 uint32_t redBuffer[SENSOR_BUF_SIZE]; // 原始数据为18-21位[7](@ref) int32_t spo2; int8_t spo2_valid; int32_t heartRate; int8_t hr_valid; bool alarmActive = false; void setup() { Serial.begin(115200); // OLED初始化(关键修改2:添加详细错误处理) if (!display.begin(SSD1306_SWITCHCAPVCC, 0x3C)) { // 确认地址0x3C[2,8](@ref) Serial.println(F("OLED FAIL! Check:")); Serial.println(F("1. I2C Address (0x3C)")); Serial.println(F("2. VCC/GND wiring")); while (1) { digitalWrite(RED_LED_PIN, HIGH); delay(500); digitalWrite(RED_LED_PIN, LOW); delay(500); } } display.clearDisplay(); display.display(); display.setTextSize(1); display.setTextColor(WHITE); display.setCursor(0, 0); display.println("OLED OK"); display.display(); delay(1000); // 传感器初始化(关键修改3:降低I2C速度至标准100kHz) if (!particleSensor.begin(Wire, I2C_SPEED_STANDARD)) { // 原FAST(400kHz)易不稳定[1,7](@ref) display.clearDisplay(); display.println(F("Sensor FAIL!")); display.println(F("Check:")); display.println(F("1. I2C Address (0x57)")); display.println(F("2. 3.3V power")); // MAX30102需独立3.3V供电[1](@ref) display.display(); while (1) { tone(BUZZER_PIN, 2000, 100); delay(1000); } } // 传感器配置(关键修改4:明确设置工作模式) particleSensor.setup(); particleSensor.setPulseAmplitudeRed(0x24); // 合理电流值0x24(约3.6mA)[7](@ref) particleSensor.setPulseAmplitudeIR(0x24); // 避免饱和或信号弱 particleSensor.enableDIETEMPRDY(); // 启用温度补偿[7](@ref) pinMode(BUZZER_PIN, OUTPUT); pinMode(RED_LED_PIN, OUTPUT); pinMode(GREEN_LED_PIN, OUTPUT); digitalWrite(BUZZER_PIN, LOW); digitalWrite(RED_LED_PIN, LOW); digitalWrite(GREEN_LED_PIN, HIGH); display.clearDisplay(); display.setCursor(0, 0); display.println(F("Ready")); display.display(); } void loop() { // 关键修改5:优化数据采集(非阻塞等待) for (int i = 0; i < SENSOR_BUF_SIZE; ) { if (particleSensor.check() > 0) { // 检查新数据 redBuffer[i] = particleSensor.getFIFORed(); irBuffer[i] = particleSensor.getFIFOIR(); particleSensor.nextSample(); i++; } else { delay(1); // 避免CPU忙等待 } } // 关键修改6:添加信号强度检测 uint32_t avgIR = 0; for (int i = 0; i < SENSOR_BUF_SIZE; i++) avgIR += irBuffer[i]; avgIR /= SENSOR_BUF_SIZE; if (avgIR < 5000) { // 弱信号阈值[6](@ref) display.clearDisplay(); display.setCursor(0, 0); display.println(F("Weak Signal!")); display.println(F("Adjust finger")); display.display(); delay(1000); return; // 跳过本次计算 } maxim_heart_rate_and_oxygen_saturation( irBuffer, SENSOR_BUF_SIZE, redBuffer, &spo2, &spo2_valid, &heartRate, &hr_valid ); // 显示数据(关键修改7:添加单位标识) display.clearDisplay(); display.setCursor(0, 0); display.print(F("HR: ")); display.print(hr_valid ? heartRate : 0); display.println(F(" bpm")); display.print(F("SpO2: ")); display.print(spo2_valid ? spo2 : 0); display.println(F(" %")); display.display(); // 报警逻辑(关键修改8:添加消抖机制) static uint8_t alarmCount = 0; bool needAlarm = false; if (spo2_valid && (spo2 < SPO2_MIN || spo2 > SPO2_MAX)) needAlarm = true; if (hr_valid && (heartRate < HR_MIN || heartRate > HR_MAX)) needAlarm = true; if (needAlarm) { if (++alarmCount >= 3) { // 连续3次异常才触发[3](@ref) if (!alarmActive) { alarmActive = true; digitalWrite(GREEN_LED_PIN, LOW); digitalWrite(RED_LED_PIN, HIGH); tone(BUZZER_PIN, 1000, 500); } } } else { alarmCount = 0; if (alarmActive) { alarmActive = false; digitalWrite(RED_LED_PIN, LOW); digitalWrite(GREEN_LED_PIN, HIGH); noTone(BUZZER_PIN); } } delay(500); // 缩短刷新间隔至500ms } 这个代码有问题,传感器初始化那里显示错误,而且oled也不亮屏

#include <Wire.h> #include "MAX30105.h" #include "spo2_algorithm.h" #include <U8g2lib.h> // 使用页面缓冲模式(节省内存) U8G2_SH1106_128X64_NONAME_1_HW_I2C u8g2(U8G2_R0, U8X8_PIN_NONE); // 1表示页面缓冲 MAX30105 particleSensor; // 内存优化 - 使用PROGMEM存储所有字符串 const char titleStr[] PROGMEM = "血氧监测仪"; const char spo2Str[] PROGMEM = "SpO2:"; const char hrStr[] PROGMEM = "心率:"; const char statusValidStr[] PROGMEM = "数据有效"; const char statusAdjustStr[] PROGMEM = "调整手指位置"; // 缓冲区优化 - 进一步减少大小 #define BUFFER_SIZE 25 // 算法要求的最小值 uint16_t irBuffer[BUFFER_SIZE]; uint16_t redBuffer[BUFFER_SIZE]; // 配置参数使用const存储到Flash const uint8_t ledBrightness = 60; const uint8_t sampleRate = 100; const uint8_t pulseWidth = 411; const uint16_t adcRange = 4096; void setup() { Serial.begin(9600); Serial.println(F("血氧监测仪启动中...")); // 初始化MAX30102 if (!particleSensor.begin(Wire, I2C_SPEED_STANDARD)) { Serial.println(F("MAX30102: 检查接线")); Serial.println(F("SCL/SDA/3.3V/GND")); errorBlink(); } // 配置传感器 particleSensor.setup(ledBrightness, sampleRate, pulseWidth, adcRange); particleSensor.setPulseAmplitudeRed(0x0A); particleSensor.setPulseAmplitudeGreen(0); // 初始化OLED(页面缓冲模式) u8g2.begin(); u8g2.setFont(u8g2_font_6x10_tf); // 显示初始化信息 u8g2.firstPage(); do { u8g2.drawStr(0, 10, "初始化完成"); } while (u8g2.nextPage()); delay(1500); } void loop() { // 直接读取并显示,避免全局变量 int32_t spo2 = 0; int8_t validSPO2 = -1; int32_t heartRate = 0; int8_t validHeartRate = -1; // 采集数据 for (byte i = 0; i < BUFFER_SIZE; i++) { while (!particleSensor.available()) { particleSensor.check(); delay(1); } redBuffer[i] = particleSensor.getRed(); irBuffer[i] = particleSensor.getIR(); particleSensor.nextSample(); } // 计算血氧和心率 maxim_heart_rate_and_oxygen_saturation( irBuffer, BUFFER_SIZE, redBuffer, &spo2, &validSPO2, &heartRate, &validHeartRate ); // 显示数据 displayData(spo2, validSPO2, heartRate, validHeartRate); delay(300); } void displayData(int32_t spo2, int8_t validSPO2, int32_t heartRate, int8_t validHeartRate) { char buffer[16]; // 重用本地缓冲区 u8g2.firstPage(); do { // 显示标题 u8g2.setFont(u8g2_font_7x14B_tr); strcpy_P(buffer, titleStr); u8g2.drawStr(5, 15, buffer); // 显示血氧数据 u8g2.setFont(u8g2_font_10x20_tf); strcpy_P(buffer, spo2Str); u8g2.drawStr(5, 40, buffer); if (validSPO2 == 1) { snprintf(buffer, sizeof(buffer), "%d%%", spo2); u8g2.drawStr(70, 40, buffer); } else { u8g2.drawStr(70, 40, "--"); } // 显示心率数据 strcpy_P(buffer, hrStr); u8g2.drawStr(5, 65, buffer); if (validHeartRate == 1) { snprintf(buffer, sizeof(buffer), "%d BPM", heartRate); u8g2.drawStr(70, 65, buffer); } else { u8g2.drawStr(70, 65, "--"); } // 显示状态信息 u8g2.setFont(u8g2_font_6x10_tf); u8g2.setCursor(0, 64); u8g2.print(F("状态: ")); if (validSPO2 && validHeartRate) { strcpy_P(buffer, statusValidStr); u8g2.print(buffer); } else { strcpy_P(buffer, statusAdjustStr); u8g2.print(buffer); } } while (u8g2.nextPage()); } void errorBlink() { pinMode(LED_BUILTIN, OUTPUT); while (1) { digitalWrite(LED_BUILTIN, HIGH); delay(100); digitalWrite(LED_BUILTIN, LOW); delay(100); } } Sketch uses 23498 bytes (72%) of program storage space. Maximum is 32256 bytes. Global variables use 2008 bytes (98%) of dynamic memory, leaving 40 bytes for local variables. Maximum is 2048 bytes.

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