中级
30 分钟

使用MCP6N16和STM32L073RZ提升您的心脏健康

监测您的心血管健康

ECG 7 Click with Nucleo-64 with STM32L073RZ MCU

已发布 6月 24, 2024

点击板

ECG 7 Click

开发板

Nucleo-64 with STM32L073RZ MCU

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

STM32L073RZ

通过准确的读数和实时ECG监测,保持信息灵通和控制。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

ECG 7 Click基于Microchip的MCP6N16,这是一款零漂移仪表放大器,设计用于单电源运行,具有轨到轨输入和输出性能。MCP6N16的设计基于电流反馈架构,允许输出电压独立设置,而不受输入共模电压的影响。其内部偏移校正提供高DC精度、低偏移和漂移以及可忽略的噪声。板的前端部分是基于MCP6N16的差分放大级,RC输入滤波器为差分模式信号提供低通功能。此部分还带有一个标记为GAIN的板载开关,用于选择MCP6N16的增益,用户可以通过将开关设置到适当的位置,快速将MCP6N16的增益设置

为101V/V或301V/V。之后,来自MCP6N16的信号通过MCP6002运算放大器进行放大和缓冲。然后,信号准备以模拟或数字格式进行进一步处理。如前所述,此Click板™具有两种与MCU通信的方法。MCP6002运算放大器的输出电压可以使用Microchip的逐次逼近A/D转换器MCP3221转换为数字值,使用2线I2C兼容接口,或者可以直接发送到标记为AN的mikroBUS™插槽的模拟引脚。选择通过板载SMD开关标记为VOUT SEL的位置来完成,设置为AN或ADC。使用MCP3221和I2C接口,数据传输速率在标准模式下高达

100kbit/s,在快速模式下高达400kbit/s。除了为连接带有ECG电极的ECG/EMG电缆预留的3.5mm插孔外,此Click板™还提供通过标记为VIN+和VIN-的螺丝端子或未填充头部连接电极的可能性,如果电极连接不匹配插孔连接器。这款Click板™可以通过VCC SEL跳线选择使用3.3V或5V逻辑电压电平。这样,3.3V和5V能力的MCU都可以正确使用通信线。此外,此Click板™配备了包含易于使用的函数和示例代码的库,可用作进一步开发的参考。

ECG 7 Click hardware overview image

功能概述

开发板

Nucleo-64搭载STM32L073RZ MCU提供了一个经济实惠且灵活的平台,供开发人员探索新的想法并原型化其设计。该板利用了STM32微控制器的多功能性,使用户能够为其项目选择性能和功耗之间的最佳平衡。它采用LQFP64封装的STM32微控制器,并包括一些必要的组件,例如用户LED,可以同时作为ARDUINO®信号使用,以及用户和复位按钮,以及用于精准定时操作的32.768kHz晶体振荡器。设计时考虑了扩展性和灵活性,Nucleo-64板具有ARDUINO® 

Uno V3扩展连接器和ST morpho扩展引脚标头,为全面项目集成提供了对STM32 I/O的完全访问权限。电源选项具有适应性,支持ST-LINK USB VBUS或外部电源,确保在各种开发环境中的适应性。该板还配备了一个内置的ST-LINK调试器/编程器,具有USB重新枚举功能,简化了编程和调试过程。此外,该板还设计了外部SMPS,以实现有效的Vcore逻辑供电,支持USB设备全速或USB SNK/UFP全速,以及内置的加密功能,增强了项目的功耗效率和安全性。通过专用

连接器提供了额外的连接性,用于外部SMPS实验、ST-LINK的USB连接器和MIPI®调试连接器,扩展了硬件接口和实验的可能性。开发人员将通过STM32Cube MCU软件包中全面的免费软件库和示例得到广泛的支持。这与与各种集成开发环境(IDE)的兼容性相结合,包括IAR Embedded Workbench®、MDK-ARM和STM32CubeIDE,确保了平稳高效的开发体验,使用户能够充分发挥Nucleo-64板在其项目中的功能。

Nucleo 64 with STM32L073RZ MCU double side image

微控制器概述 

MCU卡片 / MCU

default

建筑

ARM Cortex-M0

MCU 内存 (KB)

192

硅供应商

STMicroelectronics

引脚数

64

RAM (字节)

20480

你完善了我!

配件

Click Shield for Nucleo-64 配备了两个专有的 mikroBUS™ 插座,使得所有的 Click board™ 设备都可以轻松地与 STM32 Nucleo-64 开发板连接。这样,Mikroe 允许其用户从不断增长的 Click boards™ 范围中添加任何功能,如 WiFi、GSM、GPS、蓝牙、ZigBee、环境传感器、LED、语音识别、电机控制、运动传感器等。您可以使用超过 1537 个 Click boards™,这些 Click boards™ 可以堆叠和集成。STM32 Nucleo-64 开发板基于 64 引脚封装的微控制器,采用 32 位 MCU,配备 ARM Cortex M4 处理器,运行速度为 84MHz,具有 512Kb Flash 和 96KB SRAM,分为两个区域,顶部区域代表 ST-Link/V2 调试器和编程器,而底部区域是一个实际的开发板。通过 USB 连接方便地控制和供电这些板子,以便直接对 Nucleo-64 开发板进行编程和高效调试,其中还需要额外的 USB 线连接到板子上的 USB 迷你接口。大多数 STM32 微控制器引脚都连接到了板子左右边缘的 IO 引脚上,然后连接到两个现有的 mikroBUS™ 插座上。该 Click Shield 还有几个开关,用于选择 mikroBUS™ 插座上模拟信号的逻辑电平和 mikroBUS™ 插座本身的逻辑电压电平。此外,用户还可以通过现有的双向电平转换器,使用任何 Click board™,无论 Click board™ 是否在 3.3V 或 5V 逻辑电压电平下运行。一旦将 STM32 Nucleo-64 开发板与我们的 Click Shield for Nucleo-64 连接,您就可以访问数百个工作于 3.3V 或 5V 逻辑电压电平的 Click boards™。

Click Shield for Nucleo-64 accessories 1 image

3线ECG/EMG电缆配有方便的3.5mm音频插孔,专为心电图记录设计。这条1米长的电缆是医疗专业人员和爱好者的实用伴侣。为了配合这条电缆,您还可以使用一次性粘贴式ECG/EMG电极,尺寸为48x34mm,每个电极都配有ECG/EMG电缆插头适配器。这些电极与我们的ECG/EMG电缆配合使用,确保可靠的ECG/EMG信号传输,实现全面的心脏监测。相信这一配置的准确性和便利性,可以轻松自信地记录心电图和肌电图。

ECG 7 Click accessories image

使用的MCU引脚

mikroBUS™映射器

Analog Signal
PC0
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
PB8
SCL
I2C Data
PB9
SDA
Power Supply
5V
5V
Ground
GND
GND
1

“仔细看看!”

Click board™ 原理图

ECG 7 Click Schematic schematic

一步一步来

项目组装

Click Shield for Nucleo-64 accessories 1 image hardware assembly

从选择您的开发板和Click板™开始。以Nucleo-64 with STM32L073RZ MCU作为您的开发板开始。

Click Shield for Nucleo-64 accessories 1 image hardware assembly
Nucleo 64 with STM32F401RE MCU front image hardware assembly
LTE IoT 5 Click front image hardware assembly
Prog-cut hardware assembly
LTE IoT 5 Click complete accessories setup image hardware assembly
Board mapper by product8 hardware assembly
Necto image step 2 hardware assembly
Necto image step 3 hardware assembly
Necto image step 4 hardware assembly
Necto image step 5 hardware assembly
Necto image step 6 hardware assembly
Clicker 4 for STM32F4 HA MCU Step hardware assembly
Necto No Display image step 8 hardware assembly
Necto image step 9 hardware assembly
Necto image step 10 hardware assembly
Debug Image Necto Step hardware assembly

软件支持

库描述

该库包含 ECG 7 Click 驱动程序的 API。

关键功能:

  • ecg7_read_raw_adc - 该函数读取原始ADC值。

  • ecg7_read_voltage - 该函数读取原始ADC值并将其转换为比例电压水平。

  • ecg7_set_vref - 该函数设置ECG 7 Click驱动器的电压参考。

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 main.c
 * @brief ECG 7 Click Example.
 *
 * # Description
 * This example demonstrates the use of ECG 7 Click board by reading and displaying
 * the voltage from VOUT BUFF which can be visualized on the SerialPlot application.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 *
 * ## Application Init
 * Initializes the driver and logger.
 *
 * ## Application Task
 * Reads the output voltage and displays it on the USB UART (SerialPlot)
 * every 4ms approximately.
 *
 * @note
 * We recommend using the SerialPlot tool for data visualizing. 
 * Please make sure to set up ECG electrodes properly.
 *
 * @author Stefan Filipovic
 *
 */

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "ecg7.h"

static ecg7_t ecg7;   /**< ECG 7 Click driver object. */
static log_t logger;    /**< Logger object. */

void application_init ( void )
{
    log_cfg_t log_cfg;  /**< Logger config object. */
    ecg7_cfg_t ecg7_cfg;  /**< Click config object. */

    /** 
     * 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.
    ecg7_cfg_setup( &ecg7_cfg );
    ECG7_MAP_MIKROBUS( ecg7_cfg, MIKROBUS_1 );
    err_t init_flag = ecg7_init( &ecg7, &ecg7_cfg );
    if ( ( ADC_ERROR == init_flag ) || ( I2C_MASTER_ERROR == init_flag ) )
    {
        log_error( &logger, " Communication init." );
        for ( ; ; );
    }
    
    log_info( &logger, " Application Task " );
}

void application_task ( void ) 
{
    float ecg7_an_voltage = 0;
    if ( ECG7_OK == ecg7_read_voltage ( &ecg7, &ecg7_an_voltage ) ) 
    {
        log_printf( &logger, "%.3f\r\n", ecg7_an_voltage );
        Delay_ms ( 4 );
    }
}

int main ( void ) 
{
    /* Do not remove this line or clock might not be set correctly. */
    #ifdef PREINIT_SUPPORTED
    preinit();
    #endif
    
    application_init( );
    
    for ( ; ; ) 
    {
        application_task( );
    }

    return 0;
}

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

额外支持

资源

喜欢这个项目吗?

'购买此套件' 按钮会直接带您进入购物车,您可以在购物车中轻松添加或移除产品。