关于创建可穿戴心率监测器(一)性能分析

近年来可穿戴设备在多个市场呈现爆炸性增长,这很大程度上是因为它们提供的便利性以及大量的相关信息。运动跟踪器(比如三星的gear fit 2)、医疗设备(比如qardio arm血压剂)以及安德玛(under armor)推出的ua speedform gemini 3智能跑鞋就是其中一些例子。这些设备能够为用户提供各种反馈信息,包括睡眠质量、vo2水平(氧摄入量)、运动水平、步行和跑步节奏等数据点。
设计可穿戴设备需要添加外围设备来感应和显示各类数据,同时需要在云端存储和检索数据。本项目采用美信公司(maxim)推出的pegasus rapid开发平台,开发板上集成了关键的外围设备以及maxim推出的700-maxrefdes117#心率监测器参考设计,这大大的简化了开发流程。此外我们采用了mbed操作系统(os)用于云编程,ubidots云服务以及android studio软件实现云应用接口。
如果你是一名设计师(或“diyer”),借助这些集成特性、参考设计和云编程工具会让你在起跑线上领先一步。下面的内容标注了必需的工程材料、帮助你进行编程、组装开发板卡、编译和下载安卓app、将数据传输的云服务。
项目材料和资源
我们建议在开始此项目前收集好如下材料和资源:
项目材料清单(bom)
在mouser.com官网上查看该项目需要的清单,包括各种组件:
maxim公司推出的700-max32630fthr#开发平台,集成了max36630arm cortex m4f微控制器和max14690pmic电池管理器件
maxim公司推出的700-maxrefdes117#心率监测器,集成心率/脉搏监测传感器、降压型dc/dc转换器和逻辑电平转换器
锂聚合物电池
项目源代码
贸泽hrm mbed repository
贸泽hrm gihub repository
硬件:
电烙铁
跳线或普通导线
助焊剂
接头引脚
面包板
数字万用表(可选)
示波器(可选)
外围扩展设备(可选)
账号和软件
一个ubidots云服务账号
mbed.org官网账号
android studio开发软件
项目技术概述
这是一个针对于有编程和焊接经验工程师和diy爱好者的高级开发项目,设计这个项目我们采用了如下技术:
maxim(美信)max32630fthr pegasus开发平台
驱动这个项目的是maxim公司全新推出的max32630fthr pegasus开发平台(图1)。集成了max32630arm cortex m4f微控制器以及max14690pmic电池充电管理器件,这个平台会协助工程师进行快速的原型设计。该功能丰富的板卡包含多个集成外设,比如加速度计/陀螺仪、双模式蓝牙以及spi、i²c、uart、66个gpio接口等。max32630fthr小巧的外观尺寸与几款现成的扩展板以及标准面包板相兼容,这带来了无限的可能性。如果你对某些内容好奇,我们提供了扩展外设的介绍链接。
图1:maxim推出的max32630fthr# pegasus开发平台集成了arm cortex m4f微控制器和pmic电源管理器件
maxim推出的maxrefdes117#心率模块参考设计
maxim流行的maxrefdes117#心率模块参考设计(图2)非常的小巧,它集成了maximmax30102心率/脉搏、血氧传感器、max1921降压型dc/dc转换器以及max14595逻辑电平转换器。这种多功能设计可以用于arduino和mbed平台实现快速集成。示例提供的固件就适合这两种平台,给用户提供了非常基本的算法,可以确定心率、血氧饱和度等参数,帮助他们快速实现原型设计。
图2:maxim流行的maxrefdes117#心率模块参考设计非常的小巧,集成了心率、脉搏、血氧传感器、降压式dc/dc转换器和逻辑电平转换器
mbed操作系统(os)实现云编程
mbed os提供了一个方便的基于云编程的工具,帮助简化和加速创建物联网(iot)平台。mbed提供的工具帮助实现代码协作、提交并且软件发布,同时帮助维护详细的修订历史记录。使用mbed非常的简单,创建账号、寻找和选择期望使用的硬件。如果你已经拥有了账号,你可以去mbed repositpry(代码仓)将提供的代码导入你的编译器从而开始你的工程。
ubidots实现云服务
ubitots为所有希望想开展iot或云项目的开发者提供了很好的起点。除了有多种开发平台的指导手册,ubidots为在服务和安卓app之间搭建接口也提供了教程,信用系统能够让你以简单且经济的方式开发和维护你的项目,并且提供了多种方法可以获得更多的信用值。
android studio实现云服务接口
你需要相应的接口来实现将数据从maxim板卡和传感器传输到云端,这可以通过一个移动设备(比如平板电脑、智能手机)来实现。对于这个项目我们使用的是安卓框架,并且借助android studio来创建app实现传感器数据的可视化。

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