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[资料] 【我要为STM32站台】基于L432的便携式心率检测仪

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发表于 2020-6-5 16:21:04 |显示全部楼层
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。

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。

3. 关键词:心率,传感器,L432KC,检测仪



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。

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。


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。

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。

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. 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。


5 软件处理流程

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。
6 串口助手辅助分析

7 串口助手辅助分析

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。

8心率检测效果图


9 OLED显示效果
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    [LV.2]偶尔看看I

    发表于 2020-6-8 10:06:15 |显示全部楼层
    谢谢楼主分享
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    发表于 2020-6-9 09:35:18 来自手机 |显示全部楼层
    正需要,谢谢
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    [LV.10]以坛为家III

    发表于 2020-6-11 11:24:25 |显示全部楼层
    没有432也绑顶,谢谢楼主分享
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