通过创新的光学脉搏血氧技术升级您的解决方案的健康监测能力。
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硬件概览
它是如何工作的?
Oximeter 3 Click基于Vishay Semiconductor的VCNL4020C-GS08,这是一个具有I2C接口的完全集成的生物传感器和环境光传感器。VCNL4020C-GS08传感器在单个封装中具有内置的红外发射器和信号处理IC,配备16位ADC。它还具有具有接近人眼灵敏度的环境光PIN光电二极管,通过信号调制具有出色的环境光抑制能力。对于生物传感器功能,它将PIN光电二极管的电流转换为16位数字数据输出值,而对于环境光感应,它将环境光检测器的电流转换,放大并将其转换为16位数字输出流。集成的红外发射器的波峰波长为890nm。它发出的光线反射到传感器附近20cm范围内的物体上,并且具有可编程的驱动电流,从10mA到
200mA,步进为10mA。内置的红外发射器和更广泛的灵敏度光电二极管还可以与此Click板™上设计的额外的绿色LED和IRLED一起工作。作为附加光源,真绿色LED(VLMTG1300)具有525nm波峰波长,与660nm和940nm波峰波长的红外双色发光二极管(VSMD66694)一起非常适合用于光学脉搏血氧测量。PIN光电二极管接收到反射到物体上的光线并将其转换为电流。它具有890nm的波峰灵敏度,与发射器的波峰波长匹配,并且不受环境光的影响。VCNL4020C还提供环境光感应,以支持传统背光和显示亮度自动调节。环境光传感器接收可见光并将其转换为电流,其波峰灵敏度为540nm,带宽为430nm至
610nm。Oximeter 3 Click使用标准I2C 2线接口与MCU通信,具有固定地址,与所有I2C模式(标准、快速和高速)兼容。它可以轻松访问生物传感器信号和光强度测量,无需复杂的计算或编程。它还生成可编程中断信号,路由到mikroBUS™的INT引脚,当发生接近事件或环境光变化时,MCU可以使用唤醒功能,从而通过消除连续轮询来减少处理开销。此Click板™可以通过VCC SEL跳线选择3.3V或5V逻辑电压电平运行。这样,3.3V和5V能力的MCU都可以正确使用通信线。不过,该Click板™配备了一个包含易于使用的功能和示例代码的库,可用作进一步开发的参考。
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。
微控制器概述
MCU卡片 / MCU

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
“仔细看看!”
Click board™ 原理图

一步一步来
项目组装
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
该库包含 Oximeter 3 Click 驱动程序的 API。
关键功能:
oximeter3_generic_write
- 向寄存器地址写入数据的函数。oximeter3_generic_read
- 从寄存器地址读取数据的函数。oximeter3_read_value
- 从传感器读取值的函数。
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 Oximeter3 Click example
*
* # Description
* This example demonstrates the use of Oximeter 3 Click board.
*
* The demo application is composed of two sections :
*
* ## Application Init
* Initializes the driver, checks the device ID then configures the device for the selected mode.
*
* ## Application Task
* Depending on the selected mode it reads heart rate data (OXIMETER3_HEART_RATE mode) or
* values of proximity and ambient light sensor (OXIMETER3_PROX or OXIMETER3_ALS modes).
* All data is being logged on USB UART where you can track their changes.
*
* @note
* In the case of heart rate, please use a Serial Plot application for data plotting.
*
* \author MikroE Team
*
*/
// ------------------------------------------------------------------- INCLUDES
#include "board.h"
#include "log.h"
#include "oximeter3.h"
// ------------------------------------------------------------------ VARIABLES
static oximeter3_t oximeter3;
static log_t logger;
uint8_t dev_mode = 0;
uint16_t rd_val = 0;
uint16_t counter = 2500;
// ------------------------------------------------------ APPLICATION FUNCTIONS
void application_init ( void )
{
log_cfg_t log_cfg;
oximeter3_cfg_t cfg;
uint8_t dev_status;
/**
* 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.
oximeter3_cfg_setup( &cfg );
OXIMETER3_MAP_MIKROBUS( cfg, MIKROBUS_1 );
oximeter3_init( &oximeter3, &cfg );
dev_status = oximeter3_generic_read( &oximeter3, OXIMETER3_REG_PRODUCT_ID );
if ( dev_status != OXIMETER3_ID_VAL )
{
log_printf( &logger, " ***** ERROR! ***** \r\n" );
for ( ; ; );
}
dev_mode = OXIMETER3_HEART_RATE;
oximeter3_generic_write( &oximeter3, OXIMETER3_REG_COMMAND,
OXIMETER3_CMD_MEASUREMENT_DISABLE );
oximeter3_generic_write( &oximeter3, OXIMETER3_REG_INTERRUPT_CTRL,
OXIMETER3_INT_STATUS_PROX );
if ( OXIMETER3_HEART_RATE == dev_mode )
{
oximeter3_generic_write( &oximeter3, OXIMETER3_REG_LED_CURRENT,
OXIMETER3_LED_CURR_MID );
oximeter3_generic_write( &oximeter3, OXIMETER3_REG_PROX_MODULATOR_TIMING,
OXIMETER3_PROX_TIMING_FREQ_390p625_KHZ );
}
else
{
oximeter3_generic_write( &oximeter3, OXIMETER3_REG_LED_CURRENT,
OXIMETER3_LED_CURR_MIN );
oximeter3_generic_write( &oximeter3, OXIMETER3_REG_PROX_MODULATOR_TIMING,
OXIMETER3_PROX_TIMING_FREQ_3p125_MHZ );
}
oximeter3_generic_write( &oximeter3, OXIMETER3_REG_PROX_RATE,
OXIMETER3_PROX_RATE_250_MPS );
oximeter3_generic_write( &oximeter3, OXIMETER3_REG_COMMAND,
OXIMETER3_CMD_MEASUREMENT_ENABLE |
OXIMETER3_CMD_PROX_PERIODIC_MEASUREMENT_ENABLE |
OXIMETER3_CMD_ALS_PERIODIC_MEASUREMENT_ENABLE );
log_printf( &logger, " ***** APP TASK ***** \r\n" );
}
void application_task ( void )
{
if ( OXIMETER3_HEART_RATE == dev_mode )
{
if( !oximeter3_get_int_status( &oximeter3 ) )
{
rd_val = oximeter3_read_value( &oximeter3, OXIMETER3_PROX );
oximeter3_generic_write( &oximeter3, OXIMETER3_REG_INTERRUPT_STATUS,
OXIMETER3_INT_STATUS_PROX );
counter++;
if ( rd_val > 10000 )
{
log_printf( &logger, "%u\r\n", rd_val );
counter = 2500;
}
else if ( counter > 2500 )
{
log_printf( &logger, "Please place your index finger on the sensor.\r\n" );
counter = 0;
}
}
}
else if ( OXIMETER3_PROX == dev_mode || OXIMETER3_ALS == dev_mode )
{
if( !oximeter3_get_int_status( &oximeter3 ) )
{
rd_val = oximeter3_read_value( &oximeter3, OXIMETER3_PROX );
oximeter3_generic_write( &oximeter3, OXIMETER3_REG_INTERRUPT_STATUS,
OXIMETER3_INT_STATUS_PROX );
log_printf( &logger, " * Proximity: %u \r\n", rd_val );
rd_val = oximeter3_read_value( &oximeter3, OXIMETER3_ALS );
log_printf( &logger, " * ALS: %u \r\n", rd_val );
log_printf( &logger, "******************** \r\n" );
Delay_ms( 500 );
}
}
}
void main ( void )
{
application_init( );
for ( ; ; )
{
application_task( );
}
}
// ------------------------------------------------------------------------ END