基于STM32的血氧仪开源设计方案

第第页基于STM32的血氧仪开源设计方案基于（STM32）的血氧仪

一、简介

设计一款基于STM32的血氧仪，用于测量人体血氧饱和度和心率，并将测量结果显示在LCD屏幕上。

本（产品）由STM32F103C8T6（单片机）最小系统+MAX30102（传感器）+LCD显示模块+蜂鸣器模块组成。

1.选择合适的传感器模块，如MAX30102，用于采集红光和（红外）线（信号），并通过单片机I（IC）总线读取。

MAX30100驱动程序

单片机通过（I2C）总线与传感器模块（通信），获取血氧、心率等数据。

//血液（检测）信息更新voidblood_data_update(void){

uint16_ttemp_num=0;

uint16_tfifo_word_buff[1][2];

temp_num=max30100_Bus_Read(INTERRUPT_REG);

//标志位被使能时读取FIFO

if(INTERRUPT_REG_A_FULL

//读取FIFO

max30100_FIFO_Read(0x05,fifo_word_buff,1);//readthehrandspo2dataformfifoinreg=0x05

//将数据写入fft输入并清除输出

for(inti=0;i硬件初始化模块：包括时钟配置、外设初始化等。

数据处理模块：对采集到的数据进行处理，计算出血氧值和心率等指标，并将其显示在LCD等界面上。

通信模块：可以通过（UART）方式与其他设备进行通信，将数据上传至PC端进行分析。

4.2.3计算血氧值和心率值

根据采集到的SPO2数据和心率数据，进行相应的计算，得出血氧值和心率值。

4.2.3.1双波长光吸收比值计算

双波长光吸收比值计算是血氧值计算（算法）的第一步，它通过传感器模块采集的红光和红外线信号，计算出其在不同波长下的吸收比值。一般需要进行以下几个步骤：

1.获取红光和红外线信号：

temp_num=max30100_Bus_Read(INTERRUPT_REG);

2.血氧饱和度计算：根据双波长光吸收比值和相关系数，计算出血氧饱和度。

//解平方

for(inti=0;i3.计算红光和红外线信号比值：将红光和红外线信号分别除以一个参考值（如环境光强度），得到其相对强度，再将两者相除，得到红光/红外线信号比值。

//心率计算

uint16_tHeart_Rate=60*SAMPLES_PER_SECOND*

s2_max_index/FFT_N;

g_blooddata.heart=Heart_Rate-10;

//血氧含量计算

floatsp02_num=(s2[s1_max_index].real*s1[0].real)

/(s1[s1_max_index].real*s2[0].real);

sp02_num=(1-sp02_num)*SAMPLES_PER_SECOND+CORRECTED_VALUE;

g_blooddata.SpO2=sp02_num;4.对比值进行滤波

对红光/红外线信号比值进行直流滤波处理，降低采集噪声和干扰。

//前8次求平均值

for(inti=0;i27)?27:hbhight;

hbhight=(hbhight27)?27:hbohight;

hbohight=(hbohight4.2.4显示数据

将计算得到的血氧值和心率值，显示在LCD等界面上

//测试显示血液信息void（tf）t_test_display(void){

uint8_tstr[50];

if(g_blooddata.display==1)

{

g_blooddata.display=0;

//显示血氧信息

sprintf((char*)str,"heart=%3d",g_blooddata.heart);

Gui_DrawFont_GBK16(8,8,0x00FF,BL（AC）K,str);

//显示心率信息

sprintf((char*)str,"SpO2=%3.1f",g_blooddata.SpO2);

Gui_DrawFont_GBK16(8,26,0x00FF,BLACK,str);

//显示状态信息

if(g_blooddata.state)

{

sprintf((char*)str,"ERROR

");

Gui_DrawFont_GBK16(8,44,0xF000,BLACK,str);

}

else

{

sprintf((char*)str,"NORMAL

");

Gui_DrawFont_GBK16(8,4