基于STM32物联网开发板(7)--心率血氧采集MAX30102

1.概述 max30102是一种集成的脉搏血氧计心率监测模块。它包括内部led，光电探测器、光学元件和低噪声电子器件具有环境光抑制。max30102提供简化设计过程的完整系统解决方案用于移动和可穿戴设备。
max30102在单个1.8v电源上运行以及用于内部led的单独3.3v电源。通信通过标准i2c兼容。
max30102的spo2（经皮动脉血氧饱和度）子系统包含环境光消除（alc），连续时间∑-δadc和专有的离散时间滤波器。alc有内部跟踪/保持电路，用于消除环境光，以及增加有效动态范围。spo2 adc具有可编程满量程范围从2µa到16µa。这个alc可抵消高达200µa的环境电流。内部adc是连续时间过采样∑-δ转换器，分辨率为18位。adc采样率为10.24mhz。adc输出数据速率可以从50sps（每秒采样）编程到3200sps。
max30102具有片上温度传感器，用于校准spo2子系统的温度依赖性。温度传感器的固有分辨率为0.0625°c。设备输出数据对ir led的波长相对不敏感，其中红色led的波长对于正确解释数据至关重要。与max30102输出信号一起使用的spo2算法可以补偿与环境温度变化相关的spo2误差。
max30102模块集成了红色和红外led驱动器，以调制用于spo2和hr测量的led脉冲。使用适当的电源电压，led电流可以从0编程到50ma。led脉冲宽度可从69µs编程到411µs，以允许算法根据使用情况优化spo2和hr精度和功耗。
应用
可穿戴设备健身辅助设备智能手机硬件接口：
引脚
说明
max30102_int
pc9信号检测脚
max30102_sda
pc7 i2c数据线
max30102_scl
pc8 i2c时钟线
2.通讯协议本模块采用i2c通讯方式，具有i2c/smbus兼容的2线制由串行数据线（sda）和串行时钟线（scl），时钟速率高达400khz。
设备地址： i2c接口时序： 2.1 起始信号和停止信号起始信号：时钟为高电平时，数据由高电平变为低电平。//产生iic起始信号void iic_start(void){ sda_out(); //sda线输出 iic_sda(1); iic_scl(1); delay_us(4); iic_sda(0);//start:when clk is high,data change form high to low delay_us(4); iic_scl(0);//钳住i2c总线，准备发送或接收数据 } 停止信号：时钟线为高电平时，数据线由低变高。//产生iic停止信号void iic_stop(void){ sda_out();//sda线输出 iic_scl(0); iic_sda(0);//stop:when clk is high data change form low to high delay_us(4); iic_scl(1); iic_sda(1);//发送i2c总线结束信号 delay_us(4); } 2.2 发送数据和发送应答时钟线为低电平时发送数据。应答信号本身就是一位数据。
//产生ack应答void iic_ack(void){ iic_scl(0); sda_out(); iic_sda(0); delay_us(2); iic_scl(1); delay_us(2); iic_scl(0);}//不产生ack应答 void iic_nack(void){ iic_scl(0); sda_out(); iic_sda(1); delay_us(2); iic_scl(1); delay_us(2); iic_scl(0);} //iic发送一个字节 void iic_send_byte(u8 txd){ u8 t; sda_out(); iic_scl(0);//拉低时钟开始数据传输 for(t=0;t<8;t++) { if(txd&0x80)iic_sda(1); else iic_sda(0); txd<250) { iic_stop(); return 1; } } iic_scl(0);//时钟输出0 return 0; } //读1个字节，ack=1时，发送ack，ack=0，发送nack u8 iic_read_byte(unsigned char ack){ unsigned char i,receive=0; sda_in();//sda设置为输入 for(i=0;i<8;i++ ) { iic_scl(0); delay_us(2); iic_scl(1); receive<<=1; if(read_sda)receive++; delay_us(1); } if (!ack) iic_nack();//发送nack else iic_ack(); //发送ack return receive;} 2.4 数据读写void iic_read_one_byte(u8 daddr,u8 addr,u8* data){ iic_start(); iic_send_byte(daddr); //发送写命令 iic_wait_ack(); iic_send_byte(addr);//发送地址 iic_wait_ack(); iic_start(); iic_send_byte(daddr|0x01);//进入接收模式 iic_wait_ack(); *data = iic_read_byte(0); iic_stop();//产生一个停止条件 }void iic_write_one_byte(u8 daddr,u8 addr,u8 data){ iic_start(); iic_send_byte(daddr); //发送写命令 iic_wait_ack(); iic_send_byte(addr);//发送地址 iic_wait_ack(); iic_send_byte(data); //发送字节 iic_wait_ack(); iic_stop();//产生一个停止条件 hal_delay(10); }