中级
30 分钟

通过 MAX30101 和 PIC18LF46K22 监测您的心脏健康

保持心脏健康

Heart rate 4 Click with EasyPIC v8

已发布 6月 25, 2024

点击板

Heart rate 4 Click

开发板

EasyPIC v8

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

PIC18LF46K22

通过我们的尖端心率监测技术,保持与您心脏的需求保持同步,并提升您的健康福祉。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

Heart Rate 4 Click 基于 Analog Devices 的 MAX30101 高灵敏度脉搏血氧仪和心率传感器。该 Click 板设计可在 3.3V 或 5V 电源上运行。它通过 I2C 接口与目标 MCU 通信,额外功能由 mikroBUS™ 线上的 INT 引脚提供。MAX30101 是一个集成的脉搏血氧饱和度和心率监测模块。它包括内部 LED、光电探测器、光学元件和低噪声电子设备,具有环境光抑制功能。MAX30101 集

成了红色、绿色和红外 LED 驱动器,用于调制 LED 脉冲以进行 SpO2 和 HR 测量。LED 电流可以通过适当的供电电压从 0 到 50mA 进行编程。该设备包含一个近距离功能,在用户的手指不在传感器上时,可以节省电源并减少可见光的发射。MAX30101 集成了一个芯片上的温度传感器,用于校准 SpO2 子系统的温度依赖性。温度传感器的固有分辨率为 0.0625°C。饱和氧血比非饱

和血吸收光线有所不同。脉搏血氧仪测量血液中的氧饱和度。更准确地说,血液中饱和氧的血红蛋白分子的百分比。这些读数在健康的成年人中从 94% 到 100%。由于饱和氧血比红光吸收更多的红外光,而非饱和血吸收更多的红光而非红外光,因此 SpO2 读数是通过比较这两种光的数量来计算的。最好使用手指进行测量。

Heart rate 4 Click top side image
Heart rate 4 Click bottom side image

功能概述

开发板

EasyPIC 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。它支持许多高引脚计数的8位PIC微控制器,来自Microchip,无论它们的引脚数量如何,并且具有一系列独特功能,例如首次集成的调试器/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,EasyPIC 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。

EasyPIC 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。除了先进的集成CODEGRIP程 序/调试模块,该模块提供许多有价值的编程/调试选项和与Mikroe软件环境的无缝集成外,该板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 DEVICE和CAN也包括在内,包括 广受好评的mikroBUS™标准、两种显示选项(图形和

基于字符的LCD)和几种不同的DIP插座。这些插座覆盖了从最小的只有八个至四十个引脚的8位PIC MCU的广泛范围。EasyPIC 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。

EasyPIC v8 horizontal image

微控制器概述 

MCU卡片 / MCU

PIC18LF46K22

建筑

PIC

MCU 内存 (KB)

64

硅供应商

Microchip

引脚数

40

RAM (字节)

3896

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
Interrupt
RB0
INT
NC
NC
TX
NC
NC
RX
I2C Clock
RC3
SCL
I2C Data
RC4
SDA
Power Supply
5V
5V
Ground
GND
GND
1

“仔细看看!”

Click board™ 原理图

Heart rate 4 Click Schematic schematic

一步一步来

项目组装

EasyPIC v8 front image hardware assembly

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

EasyPIC v8 front image hardware assembly
GNSS2 Click front image hardware assembly
MCU DIP 40 hardware assembly
EasyPIC v8 Access DIPMB 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 DIP 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

这个库包含 Heart Rate 4 Click 驱动的 API。

关键功能:

  • heartrate4_get_intrrupt - 用于读取指定标志的所需中断的函数。

  • heartrate4_get_red_val - 用于读取最旧的红色值的函数。

  • heartrate4_enable_slot - 用于确定每个时间槽中哪个 LED 是活动的函数。

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 HeartRate4 Click example
 * 
 * # Description
 * This example demonstrates the use of Heart rate 4 click board.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 * 
 * ## Application Init 
 * Initalizes I2C driver, applies default settings, and makes an initial log.
 * 
 * ## Application Task  
 * Reads data from Red diode and displays the results on USB UART if the measured data
 * is above defined threshold, otherwise, it displays desired message on the terminal.
 *
 * 
 * \author MikroE Team
 *
 */
// ------------------------------------------------------------------- INCLUDES

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "heartrate4.h"

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

static heartrate4_t heartrate4;
static log_t logger;

static uint32_t red_samp = 0;
static uint8_t counter = 200;

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

void application_init ( void )
{
    log_cfg_t log_cfg;
    heartrate4_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.

    heartrate4_cfg_setup( &cfg );
    HEARTRATE4_MAP_MIKROBUS( cfg, MIKROBUS_1 );
    heartrate4_init( &heartrate4, &cfg );

    Delay_ms( 100 );
    heartrate4_default_cfg( &heartrate4 );
    Delay_ms( 100 );
}

void application_task ( void )
{
    if ( heartrate4_get_intrrupt( &heartrate4, 1 ) & 0x40 )
    {
        red_samp = heartrate4_get_red_val( &heartrate4 );
        counter++;
        
        // If sample pulse amplitude is not under threshold value 0x8000
        if ( red_samp > 0x8000 )
        {
            log_printf( &logger, "%lu\r\n", red_samp );
            Delay_ms( 1 );
            counter = 200;
        }
        else if ( counter > 200 )
        {
            log_printf( &logger, "Place Finger On Sensor\r\n" );
            Delay_ms( 100 );
            counter = 0;
        }
    }
}

void main ( void )
{
    application_init( );

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


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

额外支持

资源

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