Пульсоксиметр на Arduino и датчике MAX30100: схема и программа

В связи с текущей пандемией коронавируса Covid-19 резко возрос спрос на такие электронные устройства как бесконтактные термометры и пульсоксиметры (Pulse-Oximeters). В настоящее время существует достаточно много различающихся по принципу действия пульсоксиметров и на нашем сайте мы уже рассматривали измеритель пульса на Ардуино, но в этой статье мы рассмотрим создание на основе платы Arduino и датчике MAX30100 пульсоксиметра, который по принципу действия и отображения получаемых результатов будет максимально приближен к пульсоксиметрам промышленного изготовления, которые продаются в магазинах. Для этого мы и применили в данном проекте датчик MAX30100 и OLED дисплей. Также мы постарались сделать наш пульсоксиметр максимально компактным, в связи с чем мы спроектировали его на основе платы Arduino Nano.

Также вы можете посмотреть на нашем сайте все проекты, связанные с медициной и, в частности, с проблематикой коронавируса.

Примечание: рассматриваемый в данной статье проект пульсоксиметра представлен в образовательных целях, не рекомендуем его использовать для лечения по настоящему (особенно тяжело) больных людей – используйте для этой цели сертифицированные пульсоксиметры.

Датчик MAX30100

Датчик MAX30100 позволяет производить измерение уровня насыщения крови кислородом (сатурация кислорода в крови, SpO2) и пульса (сердечного ритма) и передавать эту информацию микроконтроллеру по интерфейсу I2C. Таким образом, датчик содержит две интегрированные в него функции – мониторинг пульса и измерение уровня насыщения кислородом крови в неинвазивной форме.

Датчик содержит фотодетекторы и оптические элементы, в которых производится модуляция излучения красного или зеленого светодиодов импульсами. Ток светодиодов можно настроить в диапазоне от 0 до 50mA. На следующем рисунке представлен внешний вид датчика MAX30100.

Датчик работает с напряжениями в диапазоне от 1.8V до 5.5V. Подтягивающие резисторы для контактов интерфейса I2C включены в состав датчика.

OLED дисплей

OLED дисплеи с каждым годом находят все больше применения в современной электронике. В нашем проекте пульсоксиметра мы также решили использовать OLED дисплей поскольку все пульсоксиметры промышленного изготовления в качестве устройства отображения информации используют OLED дисплей. Мы использовали OLED дисплей с диагональю 1.3 дюйма, работающий по интерфейсу I2C. Дисплей поддерживает разрешение 128×32 пикселов и содержит управляющий чип (драйвер) SSD1306. Внешний вид такого дисплея показан на следующем рисунке.

Все проекты с использованием подобного дисплея на нашем сайте вы можете посмотреть по следующей ссылке.

Технические характеристики OLED дисплея SSD1306:

драйвер микросхемы OLED: SSD1306;
разрешение: 128 x 64;
угол зрения: >160°;
входное напряжение: 3.3V ~ 6V;
цвет пикселов: синий;
диапазон рабочих температур: -30°C ~ 70°C.

Необходимые компоненты

Плата Arduino Nano (купить на AliExpress).
Два подтягивающих резистора для интерфейса I2C сопротивлением 4,7 кОм (купить на AliExpress).
Датчик MAX30100 (купить на AliExpress).
OLED дисплей SSD1306 с разрешением 128×32 (128×64) (купить на AliExpress).
Источник питания с напряжением 5V, обеспечивающим ток не менее 300mA.

Схема проекта

Схема пульсоксиметра на основе платы Arduino и датчике MAX30100 представлена на следующем рисунке.

Как видите, схема очень проста – контакты A5 и A4 платы Arduino Nano соединены с контактами интерфейса I2C (SDA и SCL) датчика MAX30100 и OLED дисплея с использованием двух подтягивающих резисторов.

Объяснение программы для Arduino

Полный код программы приведен в конце статьи, здесь же мы кратко рассмотрим его основные фрагменты.

Вначале кода программы нам необходимо подключить заголовочные файлы всех используемых библиотек, а их у нас достаточно много: MAX30100 Pulse oximeter – для работы с датчиком MAX30100, Wire.h – для работы с интерфейсом I2C, Adafruit_GFX.h – для отображения анимации на дисплее, Adafruit_SSD1306.h – для работы с драйвером дисплея, Fonts/FreeSerif9pt7b.h – для работы со шрифтами.

#include <Wire.h>
#include "MAX30100_PulseOximeter.h"
#include <Adafruit_GFX.h>
#include <Adafruit_SSD1306.h>
#include <Fonts/FreeSerif9pt7b.h>

#include <Wire.h>

#include "MAX30100_PulseOximeter.h"

#include <Adafruit_GFX.h>

#include <Adafruit_SSD1306.h>

#include <Fonts/FreeSerif9pt7b.h>

Также используем переменную (дефиницию) ENABLE_MAX30100, которая будет использоваться для установки бита доступности (enable bit) модуля MAX30100 в 1. Также устанавливается ширина (SCREEN_WIDTH) и высота (SCREEN_HEIGHT) OLED дисплея.

#define ENABLE_MAX30100 1
#define SCREEN_WIDTH 128 // OLED display width, in pixels
#define SCREEN_HEIGHT 32 //64 // OLED display height, in pixels

#define ENABLE_MAX30100 1

#define SCREEN_WIDTH 128 // OLED display width, in pixels

#define SCREEN_HEIGHT 32 //64 // OLED display height, in pixels

Также запрограммируем функцию onBeatDetected(), которая будет вызываться при обнаружении пульса.

void onBeatDetected()
{
  Serial.println("Beat!");
  heart_beat(&xPos);
}

void onBeatDetected()

{

Serial.println("Beat!");

heart_beat(&xPos);

}

В функции setup() в нашем проекте осуществляются следующие действия:

Активация драйвера дисплея для работы по шине I2C.
Очистка экрана дисплея, установка размера и цвета текста, установка позиции курсора.
Вывод на экран дисплея приветственного сообщения «Pulse Oximeter».
Установка позиции для анимации пульса.
Инициализация датчика MAX30100.
Установка позиции курсора для вывода значения пульса и уровня насыщения крови кислородом (spo2).

Рассмотрим код каждой из этих операций по отдельности.

Активация драйвера дисплея для работы по шине I2C.

// SSD1306_SWITCHCAPVCC = generate display voltage from 3.3V internally
  if (!display.begin(SSD1306_SWITCHCAPVCC, SCREEN_ADDRESS)) {
    Serial.println(F("SSD1306 allocation failed"));
    for (;;); // Don't proceed, loop forever
  }

// SSD1306_SWITCHCAPVCC = generate display voltage from 3.3V internally

if (!display.begin(SSD1306_SWITCHCAPVCC, SCREEN_ADDRESS)) {

Serial.println(F("SSD1306 allocation failed"));

for (;;); // Don't proceed, loop forever

}

Очистка экрана дисплея, установка размера и цвета текста, установка позиции курсора.

  display.clearDisplay();
  display.setTextSize(1);
  display.setTextColor(WHITE);
  display.setCursor(20, 18);

display.clearDisplay();

display.setTextSize(1);

display.setTextColor(WHITE);

display.setCursor(20, 18);

Вывод на экран дисплея приветственного сообщения «Pulse Oximeter».

display.print("Pulse OxiMeter");

1	display.print("Pulse OxiMeter");

Установка позиции для анимации пульса.

  int temp1 = 0;
  int temp2 = 40;
  int temp3 = 80;
  heart_beat(&temp1);
  heart_beat(&temp2);
  heart_beat(&temp3);
  xPos = 0;

int temp1 = 0;

int temp2 = 40;

int temp3 = 80;

heart_beat(&temp1);

heart_beat(&temp2);

heart_beat(&temp3);

xPos = 0;

Инициализация датчика MAX30100.

#if ENABLE_MAX30100
  // Initialize the PulseOximeter instance
  // Failures are generally due to an improper I2C wiring, missing power supply
  // or wrong target chip
  if (!pox.begin()) {
    Serial.println("FAILED");
    for (;;);
  } else {
    Serial.println("SUCCESS");
  }

#if ENABLE_MAX30100

// Initialize the PulseOximeter instance

// Failures are generally due to an improper I2C wiring, missing power supply

// or wrong target chip

if (!pox.begin()) {

Serial.println("FAILED");

for (;;);

} else {

Serial.println("SUCCESS");

}

Установка тока светодиодов в датчике MAX30100 и задание функции вызова при обнаружении пульса.

pox.setIRLedCurrent(MAX30100_LED_CURR_7_6MA);
  // Register a callback for the beat detection
  pox.setOnBeatDetectedCallback(onBeatDetected);

pox.setIRLedCurrent(MAX30100_LED_CURR_7_6MA);

// Register a callback for the beat detection

pox.setOnBeatDetectedCallback(onBeatDetected);

Получение значения пульса (BPM) и уровня насыщения крови кислородом (SPO2).

pox.getHeartRate(); and pox.getSpO2();

1	pox.getHeartRate(); and pox.getSpO2();

Переходим к самому интересному — тестированию работы проекта.

Тестирование работы пульсоксиметра (Pulse Oximeter)

Схему проекта мы собрали на компактной предварительно сформированной печатной плате (Vero board). После сборки аппаратной части проекта и загрузки программу в плату Arduino можно приступать к тестированию работы проекта. Без отсутствия данных (палец не прислонен к датчику) на экране OLED дисплея показываются нулевые показания.

Когда мы прислонили палец, на экране отобразился уровень насыщенности кислорода в крови (SPO2) 97% и частота пульса, равная 82 ударам в минуту.

Исходный код программы (скетча)

Комментарии к коду программу кратко поясняют суть отдельных команд.

/*
   File Name: pulse-oxymeter.ino
   Created on: 28-Jan-2021
   Author: Noyel Seth (noyelseth@gmail.com)
*/
#include <Wire.h>
#include "MAX30100_PulseOximeter.h"
#include <Adafruit_GFX.h>
#include <Adafruit_SSD1306.h>
#include <Fonts/FreeSerif9pt7b.h>
#define ENABLE_MAX30100 1
#define SCREEN_WIDTH 128 // ширина OLED дисплея в пикселах
#define SCREEN_HEIGHT 32 //64 // высота OLED дисплея в пикселах
// объявления для дисплея SSD1306, подключенного по интерфейсу I2C (контакты SDA, SCL)
// контакты для интерфейса I2C определены библиотекой Wire.
// On an arduino UNO:       A4(SDA), A5(SCL)
// On an arduino MEGA 2560: 20(SDA), 21(SCL)
// On an arduino LEONARDO:   2(SDA),  3(SCL), ...
#define OLED_RESET     -1 // 4 // сбрасываем контакт # (или -1 если расшариваем контакт сброса Arduino)
#define SCREEN_ADDRESS 0x3c ///< See datasheet for Address; 0x3D for 128x64, 0x3C for 128x32
Adafruit_SSD1306 display(SCREEN_WIDTH, SCREEN_HEIGHT, &Wire, OLED_RESET);
#if ENABLE_MAX30100
#define REPORTING_PERIOD_MS     5000
// PulseOximeter is the higher level interface to the sensor
// it offers:
//  * beat detection reporting
//  * heart rate calculation
//  * SpO2 (oxidation level) calculation
PulseOximeter pox;
#endif
uint32_t tsLastReport = 0;
int xPos = 0;
// Callback (registered below) fired when a pulse is detected (вызывается когда обнаруживается импульс)
void onBeatDetected()
{
  Serial.println("Beat!");
  heart_beat(&xPos);
}
void setup()
{
  Serial.begin(115200);
  Serial.println("SSD1306 128x64 OLED TEST");
  // SSD1306_SWITCHCAPVCC = generate display voltage from 3.3V internally
  if (!display.begin(SSD1306_SWITCHCAPVCC, SCREEN_ADDRESS)) {
    Serial.println(F("SSD1306 allocation failed"));
    for (;;); // не продолжаем дальше, бесконечный цикл
  }
  // Show initial display buffer contents on the screen --
  // the library initializes this with an Adafruit splash screen.
  //display.display();
  display.clearDisplay();
  display.setTextSize(1);
  display.setTextColor(WHITE);
  display.setCursor(20, 18);
  // отображаем статический текст
  display.print("Pulse OxiMeter");
  int temp1 = 0;
  int temp2 = 40;
  int temp3 = 80;
  heart_beat(&temp1);
  heart_beat(&temp2);
  heart_beat(&temp3);
  xPos = 0;
  display.display();
  delay(2000); // пауза 2 секунды
  display.cp437(true);
  display.clearDisplay();
  Serial.print("Initializing pulse oximeter..");
#if ENABLE_MAX30100
  // инициализируем объект пульсоксиметра (PulseOximeter) 
  // сбои обычно происходят из-за неправильного подключения I2C, не подачи питания
  // или неправильного чипа назначения
  if (!pox.begin()) {
    Serial.println("FAILED");
    for (;;);
  } else {
    Serial.println("SUCCESS");
  }
  // ток по умолчанию для IR LED (инфракрасного светодиода) составляет 50mA, но он может быть изменен 
  //   by uncommenting the following line. Check MAX30100_Registers.h for all the
  //   available options.
  pox.setIRLedCurrent(MAX30100_LED_CURR_7_6MA);
  // Register a callback for the beat detection
  pox.setOnBeatDetectedCallback(onBeatDetected);
  display_data(0, 0);
#endif
}
void loop()
{
#if ENABLE_MAX30100
  // Make sure to call update as fast as possible
  pox.update();
  int bpm = 0;
  int spo2 = 0;
  // Asynchronously dump heart rate and oxidation levels to the serial
  // For both, a value of 0 means "invalid"
  if (millis() - tsLastReport > REPORTING_PERIOD_MS) {
    //Serial.print("Heart rate:");
    bpm = pox.getHeartRate();
    spo2 = pox.getSpO2();
    Serial.println(bpm);
    //Serial.print("bpm / SpO2:");
    Serial.println(spo2);
    //Serial.println("%");
    tsLastReport = millis();
    display_data(bpm, spo2);
  }
#endif
  drawLine(&xPos);
}
void display_data(int bpm, int spo2) {
  display.fillRect(0, 18, 127, 15, SSD1306_BLACK);
  display.setTextSize(1);
  display.setTextColor(WHITE);
  display.setCursor(0, 18);
  // Display static text
  display.print("PRbpm ");
  display.print(bpm);
  display.display();
  display.setTextSize(1);
  display.setTextColor(WHITE);
  display.setCursor(64, 18);
  // Display static text
  display.print("%Sp02 ");
  display.println(spo2);
  display.display();
}
void drawLine(int *x_pos) {
  // Draw a single pixel in white
  display.drawPixel(*x_pos, 8, SSD1306_WHITE);
  display.drawPixel((*x_pos)++, 8, SSD1306_WHITE);
  display.drawPixel((*x_pos)++, 8, SSD1306_WHITE);
  display.drawPixel((*x_pos)++, 8, SSD1306_WHITE);
  display.drawPixel((*x_pos), 8, BLACK);  // -----
  //Serial.println(*x_pos);
  display.fillRect(*x_pos, 0, 31, 16, SSD1306_BLACK);
  display.display();
  delay(1);
  if (*x_pos >= SCREEN_WIDTH) {
    *x_pos = 0;
  }
}
void heart_beat(int *x_pos) {
  /************************************************/
  //display.clearDisplay();
  display.fillRect(*x_pos, 0, 30, 15, SSD1306_BLACK);
  // Draw a single pixel in white
  display.drawPixel(*x_pos + 0, 8, SSD1306_WHITE);
  display.drawPixel(*x_pos + 1, 8, SSD1306_WHITE);
  display.drawPixel(*x_pos + 2, 8, SSD1306_WHITE);
  display.drawPixel(*x_pos + 3, 8, SSD1306_WHITE);
  display.drawPixel(*x_pos + 4, 8, BLACK); // -----
  //display.display();
  //delay(1);
  display.drawPixel(*x_pos + 5, 7, SSD1306_WHITE);
  display.drawPixel(*x_pos + 6, 6, SSD1306_WHITE);
  display.drawPixel(*x_pos + 7, 7, SSD1306_WHITE); // .~.
  //display.display();
  //delay(1);
  display.drawPixel(*x_pos + 8, 8, SSD1306_WHITE);
  display.drawPixel(*x_pos + 9, 8, SSD1306_WHITE); // --
  //display.display();
  //delay(1);
  /******************************************/
  display.drawPixel(*x_pos + 10, 8, SSD1306_WHITE);
  display.drawPixel(*x_pos + 10, 9, SSD1306_WHITE);
  display.drawPixel(*x_pos + 11, 10, SSD1306_WHITE);
  display.drawPixel(*x_pos + 11, 11, SSD1306_WHITE);
  //display.display();
  //delay(1);
  /******************************************/
  display.drawPixel(*x_pos + 12, 10, SSD1306_WHITE);
  display.drawPixel(*x_pos + 12, 9, SSD1306_WHITE);
  display.drawPixel(*x_pos + 12, 8, SSD1306_WHITE);
  display.drawPixel(*x_pos + 12, 7, SSD1306_WHITE);
  //display.display();
  //delay(1);
  display.drawPixel(*x_pos + 13, 6, SSD1306_WHITE);
  display.drawPixel(*x_pos + 13, 5, SSD1306_WHITE);
  display.drawPixel(*x_pos + 13, 4, SSD1306_WHITE);
  display.drawPixel(*x_pos + 13, 3, SSD1306_WHITE);
  //display.display();
  //delay(1);
  display.drawPixel(*x_pos + 14, 2, SSD1306_WHITE);
  display.drawPixel(*x_pos + 14, 1, SSD1306_WHITE);
  display.drawPixel(*x_pos + 14, 0, SSD1306_WHITE);
  display.drawPixel(*x_pos + 14, 0, SSD1306_WHITE);
  //display.display();
  //delay(1);
  /******************************************/
  display.drawPixel(*x_pos + 15, 0, SSD1306_WHITE);
  display.drawPixel(*x_pos + 15, 1, SSD1306_WHITE);
  display.drawPixel(*x_pos + 15, 2, SSD1306_WHITE);
  display.drawPixel(*x_pos + 15, 3, SSD1306_WHITE);
  //display.display();
  //delay(1);
  display.drawPixel(*x_pos + 15, 4, SSD1306_WHITE);
  display.drawPixel(*x_pos + 15, 5, SSD1306_WHITE);
  display.drawPixel(*x_pos + 16, 6, SSD1306_WHITE);
  display.drawPixel(*x_pos + 16, 7, SSD1306_WHITE);
  //display.display();
  //delay(1);
  display.drawPixel(*x_pos + 16, 8, SSD1306_WHITE);
  display.drawPixel(*x_pos + 16, 9, SSD1306_WHITE);
  display.drawPixel(*x_pos + 16, 10, SSD1306_WHITE);
  display.drawPixel(*x_pos + 16, 11, SSD1306_WHITE);
  //display.display();
  //delay(1);
  display.drawPixel(*x_pos + 17, 12, SSD1306_WHITE);
  display.drawPixel(*x_pos + 17, 13, SSD1306_WHITE);
  display.drawPixel(*x_pos + 17, 14, SSD1306_WHITE);
  display.drawPixel(*x_pos + 17, 15, SSD1306_WHITE);
  //display.display();
  //delay(1);
  display.drawPixel(*x_pos + 18, 15, SSD1306_WHITE);
  display.drawPixel(*x_pos + 18, 14, SSD1306_WHITE);
  display.drawPixel(*x_pos + 18, 13, SSD1306_WHITE);
  display.drawPixel(*x_pos + 18, 12, SSD1306_WHITE);
  //display.display();
  //delay(1);
  display.drawPixel(*x_pos + 19, 11, SSD1306_WHITE);
  display.drawPixel(*x_pos + 19, 10, SSD1306_WHITE);
  display.drawPixel(*x_pos + 19, 9, SSD1306_WHITE);
  display.drawPixel(*x_pos + 19, 8, SSD1306_WHITE);
  //display.display();
  //delay(1);
  /****************************************************/
  display.drawPixel(*x_pos + 20, 8, SSD1306_WHITE);
  display.drawPixel(*x_pos + 21, 8, SSD1306_WHITE);
  //display.display();
  //delay(1);
  /****************************************************/
  display.drawPixel(*x_pos + 22, 7, SSD1306_WHITE);
  display.drawPixel(*x_pos + 23, 6, SSD1306_WHITE);
  display.drawPixel(*x_pos + 24, 6, SSD1306_WHITE);
  display.drawPixel(*x_pos + 25, 7, SSD1306_WHITE);
  //display.display();
  //delay(1);
  /************************************************/
  display.drawPixel(*x_pos + 26, 8, SSD1306_WHITE);
  display.drawPixel(*x_pos + 27, 8, SSD1306_WHITE);
  display.drawPixel(*x_pos + 28, 8, SSD1306_WHITE);
  display.drawPixel(*x_pos + 29, 8, SSD1306_WHITE);
  display.drawPixel(*x_pos + 30, 8, SSD1306_WHITE); // -----
  *x_pos = *x_pos + 30;
  display.display();
  delay(1);
}

100

101

102

103

104

105

106

107

108

109

110

111

112

113

114

115

116

117

118

119

120

121

122

123

124

125

126

127

128

129

130

131

132

133

134

135

136

137

138

139

140

141

142

143

144

145

146

147

148

149

150

151

152

153

154

155

156

157

158

159

160

161

162

163

164

165

166

167

168

169

170

171

172

173

174

175

176

177

178

179

180

181

182

183

184

185

186

187

188

189

190

191

192

193

194

195

196

197

198

199

200

201

202

203

204

205

206

207

208

209

210

211

212

213

214

215

216

217

218

219

220

221

222

223

224

225

226

227

228

229

230

231

232

233

234

235

236

237

238

239

240

241

242

243

244

245

246

247

248

File Name: pulse-oxymeter.ino

Created on: 28-Jan-2021

Author: Noyel Seth (noyelseth@gmail.com)

#include <Wire.h>

#include "MAX30100_PulseOximeter.h"

#include <Adafruit_GFX.h>

#include <Adafruit_SSD1306.h>

#include <Fonts/FreeSerif9pt7b.h>

#define ENABLE_MAX30100 1

#define SCREEN_WIDTH 128 // ширина OLED дисплея в пикселах

#define SCREEN_HEIGHT 32 //64 // высота OLED дисплея в пикселах

// объявления для дисплея SSD1306, подключенного по интерфейсу I2C (контакты SDA, SCL)

// контакты для интерфейса I2C определены библиотекой Wire.

// On an arduino UNO: A4(SDA), A5(SCL)

// On an arduino MEGA 2560: 20(SDA), 21(SCL)

// On an arduino LEONARDO: 2(SDA), 3(SCL), ...

#define OLED_RESET -1 // 4 // сбрасываем контакт # (или -1 если расшариваем контакт сброса Arduino)

#define SCREEN_ADDRESS 0x3c ///< See datasheet for Address; 0x3D for 128x64, 0x3C for 128x32

Adafruit_SSD1306 display(SCREEN_WIDTH, SCREEN_HEIGHT, &Wire, OLED_RESET);

#if ENABLE_MAX30100

#define REPORTING_PERIOD_MS 5000

// PulseOximeter is the higher level interface to the sensor

// it offers:

// * beat detection reporting

// * heart rate calculation

// * SpO2 (oxidation level) calculation

PulseOximeter pox;

#endif

uint32_t tsLastReport = 0;

int xPos = 0;

// Callback (registered below) fired when a pulse is detected (вызывается когда обнаруживается импульс)

void onBeatDetected()

{

Serial.println("Beat!");

heart_beat(&xPos);

}

void setup()

{

Serial.begin(115200);

Serial.println("SSD1306 128x64 OLED TEST");

// SSD1306_SWITCHCAPVCC = generate display voltage from 3.3V internally

if (!display.begin(SSD1306_SWITCHCAPVCC, SCREEN_ADDRESS)) {

Serial.println(F("SSD1306 allocation failed"));

for (;;); // не продолжаем дальше, бесконечный цикл

}

// Show initial display buffer contents on the screen --

// the library initializes this with an Adafruit splash screen.

//display.display();

display.clearDisplay();

display.setTextSize(1);

display.setTextColor(WHITE);

display.setCursor(20, 18);

// отображаем статический текст

display.print("Pulse OxiMeter");

int temp1 = 0;

int temp2 = 40;

int temp3 = 80;

heart_beat(&temp1);

heart_beat(&temp2);

heart_beat(&temp3);

xPos = 0;

display.display();

delay(2000); // пауза 2 секунды

display.cp437(true);

display.clearDisplay();

Serial.print("Initializing pulse oximeter..");

#if ENABLE_MAX30100

// инициализируем объект пульсоксиметра (PulseOximeter)

// сбои обычно происходят из-за неправильного подключения I2C, не подачи питания

// или неправильного чипа назначения

if (!pox.begin()) {

Serial.println("FAILED");

for (;;);

} else {

Serial.println("SUCCESS");

}

// ток по умолчанию для IR LED (инфракрасного светодиода) составляет 50mA, но он может быть изменен

// by uncommenting the following line. Check MAX30100_Registers.h for all the

// available options.

pox.setIRLedCurrent(MAX30100_LED_CURR_7_6MA);

// Register a callback for the beat detection

pox.setOnBeatDetectedCallback(onBeatDetected);

display_data(0, 0);

#endif

}

void loop()

{

#if ENABLE_MAX30100

// Make sure to call update as fast as possible

pox.update();

int bpm = 0;

int spo2 = 0;

// Asynchronously dump heart rate and oxidation levels to the serial

// For both, a value of 0 means "invalid"

if (millis() - tsLastReport > REPORTING_PERIOD_MS) {

//Serial.print("Heart rate:");

bpm = pox.getHeartRate();

spo2 = pox.getSpO2();

Serial.println(bpm);

//Serial.print("bpm / SpO2:");

Serial.println(spo2);

//Serial.println("%");

tsLastReport = millis();

display_data(bpm, spo2);

}

#endif

drawLine(&xPos);

}

void display_data(int bpm, int spo2) {

display.fillRect(0, 18, 127, 15, SSD1306_BLACK);

display.setTextSize(1);

display.setTextColor(WHITE);

display.setCursor(0, 18);

// Display static text

display.print("PRbpm ");

display.print(bpm);

display.display();

display.setTextSize(1);

display.setTextColor(WHITE);

display.setCursor(64, 18);

// Display static text

display.print("%Sp02 ");

display.println(spo2);

display.display();

}

void drawLine(int *x_pos) {

// Draw a single pixel in white

display.drawPixel(*x_pos, 8, SSD1306_WHITE);

display.drawPixel((*x_pos)++, 8, SSD1306_WHITE);

display.drawPixel((*x_pos), 8, BLACK); // -----

//Serial.println(*x_pos);

display.fillRect(*x_pos, 0, 31, 16, SSD1306_BLACK);

display.display();

delay(1);

if (*x_pos >= SCREEN_WIDTH) {

*x_pos = 0;

}

void heart_beat(int *x_pos) {

/************************************************/

//display.clearDisplay();

display.fillRect(*x_pos, 0, 30, 15, SSD1306_BLACK);

// Draw a single pixel in white

display.drawPixel(*x_pos + 0, 8, SSD1306_WHITE);

display.drawPixel(*x_pos + 1, 8, SSD1306_WHITE);

display.drawPixel(*x_pos + 2, 8, SSD1306_WHITE);

display.drawPixel(*x_pos + 3, 8, SSD1306_WHITE);

display.drawPixel(*x_pos + 4, 8, BLACK); // -----

//display.display();

//delay(1);

display.drawPixel(*x_pos + 5, 7, SSD1306_WHITE);

display.drawPixel(*x_pos + 6, 6, SSD1306_WHITE);

display.drawPixel(*x_pos + 7, 7, SSD1306_WHITE); // .~.

//display.display();

//delay(1);

display.drawPixel(*x_pos + 8, 8, SSD1306_WHITE);

display.drawPixel(*x_pos + 9, 8, SSD1306_WHITE); // --

//display.display();

//delay(1);

/******************************************/

display.drawPixel(*x_pos + 10, 8, SSD1306_WHITE);

display.drawPixel(*x_pos + 10, 9, SSD1306_WHITE);

display.drawPixel(*x_pos + 11, 10, SSD1306_WHITE);

display.drawPixel(*x_pos + 11, 11, SSD1306_WHITE);

//display.display();

//delay(1);

/******************************************/

display.drawPixel(*x_pos + 12, 10, SSD1306_WHITE);

display.drawPixel(*x_pos + 12, 9, SSD1306_WHITE);

display.drawPixel(*x_pos + 12, 8, SSD1306_WHITE);

display.drawPixel(*x_pos + 12, 7, SSD1306_WHITE);

//display.display();

//delay(1);

display.drawPixel(*x_pos + 13, 6, SSD1306_WHITE);

display.drawPixel(*x_pos + 13, 5, SSD1306_WHITE);

display.drawPixel(*x_pos + 13, 4, SSD1306_WHITE);

display.drawPixel(*x_pos + 13, 3, SSD1306_WHITE);

//display.display();

//delay(1);

display.drawPixel(*x_pos + 14, 2, SSD1306_WHITE);

display.drawPixel(*x_pos + 14, 1, SSD1306_WHITE);

display.drawPixel(*x_pos + 14, 0, SSD1306_WHITE);

//display.display();

//delay(1);

/******************************************/

display.drawPixel(*x_pos + 15, 0, SSD1306_WHITE);

display.drawPixel(*x_pos + 15, 1, SSD1306_WHITE);

display.drawPixel(*x_pos + 15, 2, SSD1306_WHITE);

display.drawPixel(*x_pos + 15, 3, SSD1306_WHITE);

//display.display();

//delay(1);

display.drawPixel(*x_pos + 15, 4, SSD1306_WHITE);

display.drawPixel(*x_pos + 15, 5, SSD1306_WHITE);

display.drawPixel(*x_pos + 16, 6, SSD1306_WHITE);

display.drawPixel(*x_pos + 16, 7, SSD1306_WHITE);

//display.display();

//delay(1);

display.drawPixel(*x_pos + 16, 8, SSD1306_WHITE);

display.drawPixel(*x_pos + 16, 9, SSD1306_WHITE);

display.drawPixel(*x_pos + 16, 10, SSD1306_WHITE);

display.drawPixel(*x_pos + 16, 11, SSD1306_WHITE);

//display.display();

//delay(1);

display.drawPixel(*x_pos + 17, 12, SSD1306_WHITE);

display.drawPixel(*x_pos + 17, 13, SSD1306_WHITE);

display.drawPixel(*x_pos + 17, 14, SSD1306_WHITE);

display.drawPixel(*x_pos + 17, 15, SSD1306_WHITE);

//display.display();

//delay(1);

display.drawPixel(*x_pos + 18, 15, SSD1306_WHITE);

display.drawPixel(*x_pos + 18, 14, SSD1306_WHITE);

display.drawPixel(*x_pos + 18, 13, SSD1306_WHITE);

display.drawPixel(*x_pos + 18, 12, SSD1306_WHITE);

//display.display();

//delay(1);

display.drawPixel(*x_pos + 19, 11, SSD1306_WHITE);

display.drawPixel(*x_pos + 19, 10, SSD1306_WHITE);

display.drawPixel(*x_pos + 19, 9, SSD1306_WHITE);

display.drawPixel(*x_pos + 19, 8, SSD1306_WHITE);

//display.display();

//delay(1);

/****************************************************/

display.drawPixel(*x_pos + 20, 8, SSD1306_WHITE);

display.drawPixel(*x_pos + 21, 8, SSD1306_WHITE);

//display.display();

//delay(1);

/****************************************************/

display.drawPixel(*x_pos + 22, 7, SSD1306_WHITE);

display.drawPixel(*x_pos + 23, 6, SSD1306_WHITE);

display.drawPixel(*x_pos + 24, 6, SSD1306_WHITE);

display.drawPixel(*x_pos + 25, 7, SSD1306_WHITE);

//display.display();

//delay(1);

/************************************************/

display.drawPixel(*x_pos + 26, 8, SSD1306_WHITE);

display.drawPixel(*x_pos + 27, 8, SSD1306_WHITE);

display.drawPixel(*x_pos + 28, 8, SSD1306_WHITE);

display.drawPixel(*x_pos + 29, 8, SSD1306_WHITE);

display.drawPixel(*x_pos + 30, 8, SSD1306_WHITE); // -----

*x_pos = *x_pos + 30;

display.display();

delay(1);

}

Видео, демонстрирующее работу пульсоксиметра

6 ответов к “Пульсоксиметр на основе платы Arduino и датчике MAX30100 своими руками”

Добрый день, есть ли у вас структурная схема и электрическая-принципиальная для данного пульсоксиметра с пояснениями?

Добрый вечер. К сожалению нет, все что есть изложено в статье.

Как резисторы подключить по схеме этой?

Ну вроде на схеме показано куда их нужно подключить. В чем конкретно вопрос?

Захотел собрать Вашу схему пульсокиметра,но! Компиляция останавливается на 240 строке и все.пишет:
«hulsoksimetr^240:3:error:expected «;»before «display»
exit stanus 1 и все.а жаль хотел бы собрать.

В 236 строке была пропущена «;» в конце строки, исправил опечатку, теперь подобной ошибки возникать не должно

Датчик MAX30100

OLED дисплей

Необходимые компоненты

Схема проекта

Объяснение программы для Arduino

Тестирование работы пульсоксиметра (Pulse Oximeter)

Исходный код программы (скетча)

Видео, демонстрирующее работу пульсоксиметра

Похожие статьи

6 ответов к “Пульсоксиметр на основе платы Arduino и датчике MAX30100 своими руками”

Добавить комментарий Отменить ответ

Добавить комментарий