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30 分钟

使用BH1790GLC和TM4C129LNCZAD轻松进行心脏检查

您的心脏,您的健康

Heart rate 6 click with Fusion for Tiva v8

已发布 6月 24, 2024

点击板

Heart rate 6 click

开发板

Fusion for Tiva v8

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

TM4C129LNCZAD

使用先进且多功能的心率传感器升级您的解决方案的心率监测能力。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

Heart rate 6 Click 基于ROHM Semiconductor的BH1790GLC,这是一款用于心率监测的单片集成传感器。该IC是一款高度集成的光学传感器,非常适合执行PPM测量。由于该传感器的大规模集成以及其低功耗,非常适合用于可穿戴的物联网设备。然而,作为一款Click板,Heart rate 6 Click允许轻松评估和快速应用及固件开发。两个绿色LED由BH1790GLC传感器的集成LED驱动部分驱动,具有64Hz或128Hz的可编程脉动频率。LED电流也可以从0到60 mA进行编程。最后,有两个脉冲持续时间设置:0.3ms和0.6ms。这两个值会影响LED脉冲的占空比。通过平衡这三个参数:LED的电流量(亮度)、光脉冲的速度(LED频率)和脉

冲宽度(0.3ms或0.6ms),可以实现最佳读数。反射的光脉冲由光电二极管作为感测元件检测,并由低噪声16位A/D转换器采样。光电二极管位于两个光滤波器之后,这些滤波器仅通过520nm至560nm范围内的窄带绿色光,相对于中心频率减小了0.8倍。顶部滤波器是一个IRCUT滤波器,防止IR光的影响,而第二个滤波层只通过绿色光。这允许使用更广泛的LED颜色范围,降低了设计的总体成本。然而,Heart rate 6 Click使用了KingBright超级亮的透明绿色LED,其光谱响应与光学滤波器的通带特性密切匹配。这允许使用大部分LED能量,进一步改善了功耗性能。两个输出寄存器包含16位测量值,作为两个8位字。高8位寄存器和低8位寄存器包

含测量数据,可以通过标准I2C接口检索。主机MCU可以每1/32秒或1/64秒读取这些寄存器,具体取决于BH1790GLC的设置。BH1790GLC的数据手册包含正确的算法,详细描述了测量过程。然而,该Click板配备了库,包含允许最小努力进行测量的功能。BH1790GLC传感器的I2C引脚路由到相应的mikroBUS™ I2C引脚。I2C总线线已配备两个上拉电阻,与两个外部LED一起,是BH1790GLC传感器所需的唯一组件。上拉电阻连接到3.3V电源轨,因此该Click板只能与使用逻辑电平高达3.3V进行通信的MCU一起使用。

Heart rate 6 Click top side image
Heart rate 6 Click bottom side image

功能概述

开发板

Fusion for TIVA v8 是一款专为快速开发嵌入式应用的需求而特别设计的开发板。它支持广泛的微控制器,如不同的32位ARM® Cortex®-M基础MCUs,来自Texas Instruments,无论它们的引脚数量如何,并且具有一系列独特功能,例如首次通过WiFi网络实现的嵌入式调试器/程序员。开发板布局合理,设计周到,使得最终用户可以在一个地方找到所有必要的元素,如开关、按钮、指示灯、连接器等。得益于创新的制造技术,Fusion for TIVA v8 提供了流畅而沉浸式的工作体验,允许在任何情况下、任何地方、任何

时候都能访问。Fusion for TIVA v8开发板的每个部分都包含了使同一板块运行最高效的必要组件。一个先进的集成CODEGRIP程序/调试模块提供许多有价值的编程/调试选项,包括对JTAG、SWD和SWO Trace(单线输出)的支持,并与Mikroe软件环境无缝集成。此外,它还包括一个干净且调节过的开发板电源供应模块。它可以使用广泛的外部电源,包括电池、外部12V电源供应和通过USB Type-C(USB-C)连接器的电源。通信选项如USB-UART、USB HOST/DEVICE、CAN(如果MCU卡支持的话)和以

太网也包括在内。此外,它还拥有广受好评的 mikroBUS™标准,为MCU卡提供了标准化插座(SiBRAIN标准),以及两种显示选项,用于TFT板线产品和基于字符的LCD。Fusion for TIVA v8 是Mikroe快速开发生态系统的一个组成部分。它由Mikroe软件工具原生支持,得益于大量不同的Click板™(超过一千块板),其数量每天都在增长,它涵盖了原型制作和开发的许多方面。

Fusion for Tiva v8 horizontal image

微控制器概述 

MCU卡片 / MCU

default

类型

8th Generation

建筑

ARM Cortex-M4

MCU 内存 (KB)

1024

硅供应商

Texas Instruments

引脚数

212

RAM (字节)

262144

使用的MCU引脚

mikroBUS™映射器

NC
NC
AN
NC
NC
RST
NC
NC
CS
NC
NC
SCK
NC
NC
MISO
NC
NC
MOSI
Power Supply
3.3V
3.3V
Ground
GND
GND
NC
NC
PWM
NC
NC
INT
NC
NC
TX
NC
NC
RX
I2C Clock
PB2
SCL
I2C Data
PB3
SDA
NC
NC
5V
Ground
GND
GND
1

“仔细看看!”

Click board™ 原理图

Heart rate 6 click Schematic schematic

一步一步来

项目组装

Fusion for PIC v8 front image hardware assembly

从选择您的开发板和Click板™开始。以Fusion for Tiva v8作为您的开发板开始

Fusion for PIC v8 front image hardware assembly
GNSS2 Click front image hardware assembly
SiBRAIN for PIC32MZ1024EFK144 front image hardware assembly
v8 SiBRAIN Access MB 1 - upright/background hardware assembly
Necto image step 2 hardware assembly
Necto image step 3 hardware assembly
Necto image step 4 hardware assembly
NECTO Compiler Selection Step Image hardware assembly
NECTO Output Selection Step Image hardware assembly
Necto image step 6 hardware assembly
Necto image step 7 hardware assembly
Necto image step 8 hardware assembly
Necto image step 9 hardware assembly
Necto image step 10 hardware assembly
Necto PreFlash Image hardware assembly

实时跟踪您的结果

应用程序输出

1. 应用程序输出 - 在调试模式下,“应用程序输出”窗口支持实时数据监控,直接提供执行结果的可视化。请按照提供的教程正确配置环境,以确保数据正确显示。

2. UART 终端 - 使用UART Terminal通过USB to UART converter监视数据传输,实现Click board™与开发系统之间的直接通信。请根据项目需求配置波特率和其他串行设置,以确保正常运行。有关分步设置说明,请参考提供的教程

3. Plot 输出 - Plot功能提供了一种强大的方式来可视化实时传感器数据,使趋势分析、调试和多个数据点的对比变得更加直观。要正确设置,请按照提供的教程,其中包含使用Plot功能显示Click board™读数的分步示例。在代码中使用Plot功能时,请使用以下函数:plot(insert_graph_name, variable_name);。这是一个通用格式,用户需要将“insert_graph_name”替换为实际图表名称,并将“variable_name”替换为要显示的参数。

软件支持

库描述

此库包含Heart rate 6 Click驱动程序的API。

关键功能:

  • heartrate6_get_data - 功能以16位无符号值读取LED数据

  • heartrate6_set_freq - 功能设置数据读取频率和LED脉冲频率

  • heartrate6_start_measure - 功能开始测量周期

开源

代码示例

完整的应用程序代码和一个现成的项目可以通过NECTO Studio包管理器直接安装到NECTO Studio 应用程序代码也可以在MIKROE的GitHub账户中找到。

/*!
 * \file 
 * \brief HeartRate6 Click example
 * 
 * # Description
 * The example demonstrates the use of Heart rate 6 Click board.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 * 
 * ## Application Init 
 * Initializes interface and performs the device configuration and reset.
 * 
 * ## Application Task  
 * Waits until measurement cycle is finished and data is ready for reading. 
 * Then reads the LED data and performs the data plotting on USB UART.
 * 
 * \author MikroE Team
 *
 */
// ------------------------------------------------------------------- INCLUDES

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "heartrate6.h"

// ------------------------------------------------------------------ VARIABLES

static heartrate6_t heartrate6;
static log_t logger;

static uint16_t led_data_off;
static uint16_t led_data_on;
static uint8_t counter = 200;

// ------------------------------------------------------ APPLICATION FUNCTIONS

void application_init ( void )
{
    log_cfg_t log_cfg;
    heartrate6_cfg_t cfg;

    /** 
     * Logger initialization.
     * Default baud rate: 115200
     * Default log level: LOG_LEVEL_DEBUG
     * @note If USB_UART_RX and USB_UART_TX 
     * are defined as HAL_PIN_NC, you will 
     * need to define them manually for log to work. 
     * See @b LOG_MAP_USB_UART macro definition for detailed explanation.
     */
    LOG_MAP_USB_UART( log_cfg );
    log_init( &logger, &log_cfg );
    log_info( &logger, "---- Application Init ----" );

    //  Click initialization.

    heartrate6_cfg_setup( &cfg );
    HEARTRATE6_MAP_MIKROBUS( cfg, MIKROBUS_1 );
    heartrate6_init( &heartrate6, &cfg );
    Delay_ms( 500 );

    heartrate6_default_cfg( &heartrate6 );
    log_printf( &logger, " Heart rate 6 is initialized. \r\n");
    Delay_ms( 500 );
}

void application_task ( void )
{
    heartrate6_wait_measure( &heartrate6 );
    
    heartrate6_get_data( &heartrate6,  &led_data_off, &led_data_on );
    
    counter++;
    if ( led_data_off < 200 )
    {
        log_printf( &logger, "%u;\r\n", led_data_on );
        counter = 200;
    }
    else if ( counter > 200 )
    {
        log_printf( &logger, "Please place your index finger on the sensor.\r\n" );
        counter = 0;
    }
}

void main ( void )
{
    application_init( );

    for ( ; ; )
    {
        application_task( );
    }
}


// ------------------------------------------------------------------------ END

额外支持

资源

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