基于STM32的血氧仪(1)
一、简介
设计一款基于STM32的血氧仪,用于测量人体血氧饱和度和心率,并将测量结果显示在LCD屏幕上。
本产品由STM32F103C8T6单片机最小系统+MAX30102传感器+LCD显示模块+蜂鸣器模块组成
选择合适的传感器模块,如MAX30102,用于采集红光和红外线信号,并通过单片机IIC总线读取。
2.使用STM32微控制器作为主控芯片,配置相应的时钟源和分频系数,开启需要使用的外设时钟,包括GPIO口、ADC、LCD等。
3.根据传感器模块和LCD屏幕的接口要求,进行相应的GPIO口配置和LCD初始化操作。
二、功能需求
采集功能:能够采集被测者的血氧饱和度和脉率信息,并进行数字化处理。
显示功能:通过LED数码管、LCD显示屏等方式直观地呈现被测者的血氧饱和度和脉率信息。
报警功能:当被测者的血氧饱和度低于设定阈值时,能够及时发出声音或光闪提示,提醒用户。
数据存储功能:能够将采集到的血氧饱和度和脉率数据保存在内部存储器中,并具有查询和导出功能。
操作简单:血氧仪的操作应简单易懂,可以通过触摸方式实现。
尺寸轻巧:血氧仪应小巧便携,方便随身携带,适用于家庭、医院、体育运动等场合。
高精度稳定性:对于血氧饱和度和脉率的精度和稳定性要求较高,需确保数据准确可靠。
高安全性:血氧仪应具有较高的安全性,避免对人体产生不良影响。
三、硬件设计
3.1 电路分析
传感器:血氧仪需要使用光学传感器进行血氧饱和度和脉率的采集。传感器可以采用LED光源和光敏传感器进行测量,对传感器的灵敏度、响应速度等指标进行测试和优化。
信号放大与滤波:为提高信号的稳定性和精度,需要进行信号放大和滤波处理。可以采用运算放大器和低通滤波器进行信号处理,调整增益和截止频率以达到最佳效果。
显示屏:血氧仪需要配备显示屏进行数据显示。选择LCD显示屏作为显示模块
控制器:血氧仪需要配备控制器进行系统控制和数据处理。选择STM32F103C8T6作为嵌入式微处理器
3.2 MAX30102传感器原理
两个发光二极管,一个光检测器,携带氧气的红血球能吸收较多红外光(850-1000nm),未携带氧气的红血球则是吸收较多的红外光(600-750nm),利用不同红血球之吸收光谱的原理,来分析血氧饱和度。
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