EEPW论坛

实现MAX78000驱动MAX30102传感器采集数据，并生成血氧、心率信息显示到OLED屏幕，先要完成硬件连接、传感器初始化、数据采集与处理、血氧心率算法实现及OLED显示等核心步骤。

一、硬件连接

MAX78000开发板与MAX30102传感器连接：

MAX30102传感器通过I2C接口与MAX78000开发板连接。

连接MAX30102的VIN引脚到MAX78000开发板的3.3V电源。

连接MAX30102的GND引脚到MAX78000开发板的GND。

连接MAX30102的SCL引脚到MAX78000开发板的I2C时钟线（P0_16）。

连接MAX30102的SDA引脚到MAX78000开发板的I2C数据线（P0_17）。

MAX78000开发板与OLED屏幕连接：

OLED屏幕通常也通过I2C接口与MAX78000开发板连接。

连接OLED屏幕的VCC引脚到MAX78000开发板的5V电源。

连接OLED屏幕的GND引脚到MAX78000开发板的GND。

连接OLED屏幕的SCL引脚到MAX78000开发板的I2C时钟线（P2_6）。

连接OLED屏幕的SDA引脚到MAX78000开发板的I2C数据线（P2_7）。

二、传感器初始化

初始化I2C通信：

在MAX78000开发板上初始化I2C通信协议栈，设置I2C时钟频率（400kHz）。

初始化MAX30102传感器：

通过I2C接口向MAX30102传感器发送初始化命令，设置工作模式（心率/血氧/双模式）、LED电流、采样率等参数。

配置MAX30102传感器的中断（如果使用了INT引脚）。

三、数据采集与处理

采集原始数据：

通过I2C接口从MAX30102传感器读取红光和红外光的反射强度数据。

这些数据通常包含噪声和其他干扰成分，需要进行初步的数据清理和滤波操作。

数据滤波：

使用有限冲击响应（FIR）滤波器或其他数字滤波器去除高频噪声和低频漂移。

四、血氧与心率算法实现

心率计算：

对红光通道的时间域信号进行峰值检测，识别信号中的局部最大值，并将其对应为心跳事件。

根据相邻峰值之间的时间间隔计算瞬时心率。

血氧饱和度计算：

利用朗伯-比尔定律（Lambert-Beer Law），通过对比红光和红外光的吸收差异计算血液中的氧合比例。

具体实现时，可以通过计算红光和红外光信号的交流分量（AC）与直流分量（DC）的比值（R值），然后通过查找表或经验回归方程得出血氧饱和度（SpO₂）值。

五、OLED显示

初始化OLED屏幕：

移植或使用现有的OLED驱动库（U8g2库）到MAX78000开发板。

初始化OLED屏幕，设置显示参数（分辨率、颜色等）。

显示血氧和心率信息：

将计算得到的血氧饱和度和心率信息格式化为字符串。

使用OLED驱动库提供的函数在OLED屏幕上显示这些信息。

以上就是我的实现方法与具体的步骤。

六、代码

int main() {
    int error;
    char buf[30];

    // 初始化OLED
    u8g2_Init(&u8g2);
   
    // 初始化I2C（用于OLED通信）
    error = MXC_I2C_Init(I2C_MASTER, 1, 0);
    if (error != E_NO_ERROR) {
        printf("I2C初始化失败\n");
        return -1;
    }
    MXC_I2C_SetFrequency(I2C_MASTER, I2C_FREQ);

    // 模拟数据（用于演示）
    int heart_rate = 72;      // 模拟心率值
    float blood_oxygen = 98.5; // 模拟血氧值

    while (1) {
        // 清空显示缓冲区
        u8g2_ClearBuffer(&u8g2);
       
        // 显示心率
        u8g2_SetFont(&u8g2, u8g2_font_smart_patrol_nbp_tr);
        u8g2_DrawStr(&u8g2, 5, 15, "Heart");
       
        sprintf(buf, "%d", heart_rate);
        u8g2_SetFont(&u8g2, u8g2_font_inb16_mn);
        u8g2_DrawStr(&u8g2, 71, 15, buf);
       
        // 显示血氧
        u8g2_SetFont(&u8g2, u8g2_font_calibration_gothic_nbp_tf);
        u8g2_DrawStr(&u8g2, 5, 50, "SpO2");
       
        sprintf(buf, "%.0f", blood_oxygen);
        u8g2_SetFont(&u8g2, u8g2_font_inb24_mf);
        u8g2_DrawStr(&u8g2, 67, 56, buf);
       
        // 显示血氧小数部分（例如98.5%）
        u8g2_SetFont(&u8g2, u8g2_font_smart_patrol_nbp_tr);
        sprintf(buf, ".%d", (int)(10 * (blood_oxygen - (int)blood_oxygen)));
        u8g2_DrawStr(&u8g2, 110, 40, buf);
       
        // 刷新显示
        u8g2_SendBuffer(&u8g2);
       
        // 延时（模拟数据更新）
        MXC_Delay(MXC_DELAY_MSEC(1000));
       
        // 模拟数据变化（测试用）
        heart_rate += 1;
        if (heart_rate > 100) heart_rate = 60;
       
        blood_oxygen -= 0.5;
        if (blood_oxygen < 90.0) blood_oxygen = 99.0;
    }
}

七、实现效果