便攜、低成本心率檢測裝置設(shè)計(jì)（工程源碼）

項(xiàng)目名稱：

基于L432的便攜式心率檢測儀

1.方案主題：

     心率是反映身體健康狀態(tài)的一項(xiàng)重要指標(biāo)，設(shè)計(jì)一款便于攜帶、成本低的心率檢測裝置能夠?yàn)槲覀兩钯|(zhì)量的提高憑添一份保障。該心率檢測儀以L432KC為處理核心，并憑借L432KC開發(fā)板的小巧身姿為mini化便攜式設(shè)計(jì)提供了有力的支持。此外，合理的成本控制也使其具有較好的市場潛力。

2. 方案功能

       該設(shè)計(jì)采用一款光電反射式心率傳感器，所輸出的信號(hào)為模擬量，經(jīng)L432KC進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，成為可供分析的數(shù)字信號(hào)，通過分析計(jì)算可獲得心率值和相鄰心拍時(shí)間，并由雙色OLED屏顯示出來。此外，在外掛RS232串行通訊模塊的條件下，可將脈搏信號(hào)上傳到電腦，并由專用軟件繪制出脈搏波形和心率曲線，以便進(jìn)行精確地分析和判讀。

設(shè)計(jì)原理：

心率檢測儀在整體上由兩部分構(gòu)成，即上位機(jī)與下位機(jī)。下位機(jī)主要負(fù)責(zé)心率信號(hào)的采集，在獨(dú)立使用時(shí)，可直觀地顯示出心率值和相鄰心拍時(shí)間。為了實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)目標(biāo)，該心率檢測儀主要有心率傳感器、微處理器L432KC、雙色OLED顯示模塊、外掛式RS232通訊模塊及電池等組成。

其硬件組成如圖所示：

說明：設(shè)計(jì)中所采用的心率傳感器是一種光電反射式傳感器，在檢測時(shí)可佩戴于手指、耳垂等處，故非常便于使用。

心率傳感器的外觀如圖所示：

心率檢測儀的具體使用方法是：

• 1）將心率檢測儀與電腦通過外觀的RS232串行通訊模塊連接起來；
• 2）為心率檢測儀上電，此時(shí)可看到心率傳感器的綠色檢測等被點(diǎn)亮；
• 3）在電腦上打開波形繪制的專用軟件Processing，并加以運(yùn)行；
• 4）將手指輕按在心率傳感器的檢測燈上，則可在OLED屏上看到心率值和相鄰心拍時(shí)間，效果如圖9所示。在電腦側(cè)則可看到脈搏波形和心率曲線，當(dāng)波形顯示不完整時(shí)，可拖動(dòng)紅色的圓點(diǎn)來調(diào)節(jié)脈搏窗口的比率。

L432KC開發(fā)板功能：

在該項(xiàng)目中，L432KC開發(fā)板起著核心的作用，是通過它將采集到模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為供分析處理的數(shù)字信號(hào)；又是通過它將獲得的心率參數(shù)顯示到OLED屏上供人識(shí)讀；此外，還是經(jīng)過它的處理將采集的數(shù)據(jù)上傳到上位機(jī)以繪制心率波形圖。

由于L432KC是一款低功耗、高性能的MCU，故為心率檢測儀的便攜式設(shè)計(jì)也提供了有效的支持。

盡管心率檢測儀很小，但它在資源的使用上卻不遜色于其它設(shè)計(jì)，在運(yùn)行過程中，它用到的資源有GPIO、ADC、TIME、IIC、UART等，幾乎樣樣用個(gè)到。

3. 軟件流程介紹

在硬件設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，軟件的設(shè)計(jì)也是不可或缺的，其軟件處理流程如圖所示。

示視頻網(wǎng)址：https://v.youku.com/v_show/id_XMTY5MjAxMTc1Ng==.html