Датчик пульса MAX30100 и Arduino Nano — Схема подключения и пример кода

08.11.2023Вольтик.руПодключение модулей Arduino, Программирование в Arduino IDEКомментариев нет

В мире развития технологий сбора и анализа данных о здоровье, мониторинг состояния здоровья становится все более доступным и популярным. Датчики пульса и содержания кислорода в крови играют важную роль в этой области. Они позволяют наблюдать за физиологическими показателями организма и могут быть использованы в различных медицинских и фитнес-приложениях.

В данной статье мы рассмотрим, как подключить датчик MAX30100 к плате Arduino Nano. Мы ознакомимся с характеристиками обоих компонентов, рассмотрим схему подключения, предоставим список необходимых библиотек и код для работы с датчиком.

MAX30100 – это небольшой и компактный датчик, способный измерять как пульс, так и уровень насыщения кислородом (SpO2) в крови. Он оснащен инфракрасным и красным светодиодами, а также фотодиодом для измерения отраженного света от крови. Вот некоторые из его ключевых характеристик:

Рабочее напряжение: 1,8 В – 2,0 В
Интерфейс связи: I2C
Рабочий диапазон SpO2: 35% – 100%
Рабочий диапазон пульса: 30 ударов в минуту – 200 ударов в минуту
Компактный размер: 14 мм x 10 мм

MAX30100 – это надежный и точный датчик, который можно использовать в самых разных проектах для мониторинга здоровья.

Arduino Nano – это компактная версия популярной платформы Arduino, которая суть является миниатюрной и мощной системой для разработки и программирования микроконтроллеров. Эта плата сочетает в себе всю мощь и гибкость больших Arduino, но в компактном форм-факторе.

Микроконтроллер: Arduino Nano использует микроконтроллер ATmega328P, что делает его совместимым с множеством библиотек и скетчей для Arduino Uno.
Рабочее напряжение: Плата, как и датчик MAX30100, работает с напряжением 3.3 В, что позволит подключать из без обвязки для регулировки напряжения.
Частота процессора: Arduino Nano оборудована 16 МГц кристаллом, что обеспечивает высокую производительность при выполнении программ.
Цифровые входы/выходы: Плата оснащена 14 цифровыми пинами, которые можно использовать для подключения и управления различными устройствами и датчиками.
Аналоговые входы: Есть 8 аналоговых входов, что позволяет считывать аналоговые данные, такие как сигналы с датчиков температуры, света и других.
Интерфейсы: Arduino Nano имеет встроенные интерфейсы, такие как I2C, SPI и UART, что делает ее удобной для взаимодействия с различными устройствами и сенсорами.
Flash-память: 32 КБ внутренней Flash-памяти позволяют хранить и запускать разнообразные программы и скетчи.

Arduino Nano – это отличный выбор для разработки небольших и средних проектов, где важны компактность и высокая производительность. Эта миниатюрная плата сочетает в себе множество возможностей для разработки и экспериментов в области электроники и микроконтроллеров.

Схема подключения

Для подключения датчика MAX30100 к Arduino Nano следуйте таблице:

MAX30100	Arduino Nano
VCC	5V
GND	GND
SCL	A5 (SCL)
SDA	A4 (SDA)

MAX30100 подключается к пинам VCC и GND для подачи питания. Шина I2C, состоящая из SCL и SDA, соединяется с соответствующими пинами на Arduino Nano.

Пин INT используется для генерации прерывания при каждом пульсе, нам он не понадобиться, поэтому уставляем его неподключенным.

Пины IRD и RD используются для самостоятельного управления светодиодами на модуле, их также оставляем неподключенными.

Библиотеки

Для работы с датчиком MAX30100 в среде Arduino IDE необходимо установить специальную библиотеку MAX30100_PulseOximeter.

Пример кода

Представленный ниже код позволит вам получить показания частоты пульса и уровень содержания кислорода в крови:

#include <Wire.h>
#include <MAX30100_PulseOximeter.h>

#define REPORTING_PERIOD_MS 1000

PulseOximeter sensor;

uint32_t tsLastReport = 0;

// Callback-функция выполняется при обнаружении пульса
void onBeatDetected() 
{
    Serial.println("Beat!"); // Выводим сообщение "Beat!" в монитор последовательного порта
}

void setup() 
{
    Serial.begin(9600); // Инициализируем последовательный порт для вывода данных на скорости 9600 бод

    Serial.print("Инициализация датчика..");

    // Инициализируем датчик
    if (!sensor.begin()) {
        Serial.println("ОШИБКА");
        while (true) {} // В случае ошибки инициализации, программа зацикливается
    } else {
        Serial.println("ОК");
    }

    // Настроим датчик на использование тока 7.6 мА для светодиода
    sensor.setIRLedCurrent(MAX30100_LED_CURR_7_6MA);

    // Зарегистрируем callback-функцию
    sensor.setOnBeatDetectedCallback(onBeatDetected);
}

void loop() 
{
    // Считываем данные с датчика
    sensor.update();

    // Получаем обновленные показатели пульса и уровня SpO2
    if (millis() - tsLastReport > REPORTING_PERIOD_MS) 
    {
        Serial.print("Пульс:");
        Serial.print(sensor.getHeartRate());
        Serial.print("ударов в минуту / SpO2:");
        Serial.print(sensor.getSpO2());
        Serial.println("%");

        tsLastReport = millis();
    }
}

#include <Wire.h>

#include <MAX30100_PulseOximeter.h>

#define REPORTING_PERIOD_MS 1000

PulseOximeter sensor;

uint32_t tsLastReport = 0;

// Callback-функция выполняется при обнаружении пульса

void onBeatDetected()

{

Serial.println("Beat!"); // Выводим сообщение "Beat!" в монитор последовательного порта

}

void setup()

{

Serial.begin(9600); // Инициализируем последовательный порт для вывода данных на скорости 9600 бод

Serial.print("Инициализация датчика..");

// Инициализируем датчик

if (!sensor.begin()) {

Serial.println("ОШИБКА");

while (true) {} // В случае ошибки инициализации, программа зацикливается

} else {

Serial.println("ОК");

}

// Настроим датчик на использование тока 7.6 мА для светодиода

sensor.setIRLedCurrent(MAX30100_LED_CURR_7_6MA);

// Зарегистрируем callback-функцию

sensor.setOnBeatDetectedCallback(onBeatDetected);

}

void loop()

{

// Считываем данные с датчика

sensor.update();

// Получаем обновленные показатели пульса и уровня SpO2

if (millis() - tsLastReport > REPORTING_PERIOD_MS)

{

Serial.print("Пульс:");

Serial.print(sensor.getHeartRate());

Serial.print("ударов в минуту / SpO2:");

Serial.print(sensor.getSpO2());

Serial.println("%");

tsLastReport = millis();

}

Вольтик.ру

Вольтик - это слаженная команда амбициозных и заядлых инженеров. Мы создали этот проект с целью вовлечения вас, талантливых и начинающих профессионалов, в увлекательный мир мейкерской микроэлектроники!

Датчик пульса MAX30100 и Arduino Nano — Схема подключения и пример кода

Схема подключения

Библиотеки

Пример кода

Добавить комментарий Отменить ответ