第8节：arduino驱动MAX30102血氧浓度心率脉搏传感器程序

1）MAX30102血氧浓度心率脉搏传感器的Arduino程序示例：

#include 
#include "MAX30105.h"
#include "spo2_algorithm.h"
#include "heartRate.h"

const byte RATE_SIZE = 4; // 波形数据大小
byte rates[RATE_SIZE]; // 脉搏率变量
byte rateSpot = 0; // 脉搏率变量指针
long lastBeat = 0; // 时间戳，用于计算心率
float beatsPerMinute; // 心率变量
int beatAvg;

MAX30105 particleSensor;

void setup()
{
  Serial.begin(9600);

  Serial.println("\nGetting MAX30105 properties...");
  Serial.println("------------------------------------");
  if (!particleSensor.begin(Wire, I2C_SPEED_FAST)) //Use default I2C port, 400kHz speed
  {
    Serial.println("MAX30105 was not found. Please check wiring/power. ");
    while (1);
  }
  Serial.println("Place your index finger on the sensor with steady pressure.");

  particleSensor.setup(); //Configure sensor with default settings
  particleSensor.setPulseAmplitudeRed(0x0A); //LED brightness settings
  particleSensor.setPulseAmplitudeGreen(0); //LED brightness settings
}

void loop()
{
  long irValue = particleSensor.getIR();
  if (checkForBeat(irValue) == true)
  {
    // 如果检测到心跳，则记录当前时间戳
    long delta = millis() - lastBeat;
    lastBeat = millis();

    // 计算当前心率
    beatsPerMinute = 60 / (delta / 1000.0);
    if (beatsPerMinute < 255 && beatsPerMinute > 20)
    {
      rates[rateSpot++] = (byte)beatsPerMinute; // 存储心率
      rateSpot %= RATE_SIZE;

      // 计算心率平均值
      beatAvg = 0;
      for (byte x = 0 ; x < RATE_SIZE ; x++)
        beatAvg += rates[x];
      beatAvg /= RATE_SIZE;
    }
  }

  Serial.print("IR=");
  Serial.print(irValue);
  Serial.print(", BPM=");
  Serial.print(beatsPerMinute);
  Serial.print(", Avg BPM=");
  Serial.print(beatAvg);

  if (particleSensor.checkForBeat(irValue) == true)
    Serial.println(" *** Heartbeat detected *** ");
  else
    Serial.println();
}

这个程序使用MAX30105库来控制MAX30102传感器，使用spo2_algorithm.h头文件中的算法来计算血氧和心率，使用heartRate.h头文件来计算心率。在程序中，还设置了一些变量来存储脉搏率、时间戳、心率等信息。

你需要将MAX30105库、spo2_algorithm.h头文件、heartRate.h头文件添加到Arduino IDE中，以便可以编译和上传这个程序。在程序上传到Arduino板子上后，将你的手指放在MAX30102传感器上，程序将读取传感器的数据并计算血氧和心率。最后，程序将输出血氧和心率的值。

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2）Arduino编写MAX30102血氧浓度心率脉搏传感器程序，您需要先安装MAX30105库。以下是一个基本的程序示例：

#include 
#include "MAX30105.h"

MAX30105 particleSensor;

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  
  // 激活传感器
  if (!particleSensor.begin(Wire, I2C_SPEED_FAST)) {
    Serial.println("MAX30105没有响应！请确认电路是否正确连接。");
    while (1);
  }

  // 设置采样率，包括采样速率和红外 LED 的功率
  particleSensor.setPulseAmplitudeIR(0x1F);
  particleSensor.setSamplingRate(MAX30105_SAMPLERATE_100HZ);
  particleSensor.setLEDMode(MAX30105_MODE_REDONLY);
  particleSensor.setup();
}

void loop() {
  byte rate[4];
  byte oxygen[4];

  // 读取心率和血氧浓度数据
  if (particleSensor.getHeartRateAndOxygenSaturation(rate, oxygen)) {
    Serial.print("心率: ");
    Serial.print(rate[0], DEC);
    Serial.print('.');
    Serial.print(rate[1], DEC);
    Serial.print(" bpm, 血氧浓度: ");
    Serial.print(oxygen[0], DEC);
    Serial.print('.');
    Serial.print(oxygen[1], DEC);
    Serial.println(" %");
  }

  delay(1000); // 等待1秒钟
}

在程序中，我们首先包含了Wire库和MAX30105库。我们定义了一个MAX30105类型的对象particleSensor，并在setup函数中使用其begin方法激活传感器。接着，我们通过设置LED模式、采样率和红外LED功率等参数来准备传感器。

在loop函数中，我们调用getHeartRateAndOxygenSaturation方法来读取心率和血氧浓度数据，并将其打印到串口监视器中。最后，我们使用delay函数等待1秒钟，以便能够良好地控制程序执行时间。

需要注意的是，使用MAX30102传感器需要正确连接至Arduino板的合适引脚，并且需要安装MAX30105库才能运行程序。此外，需要时刻监测传感器的输出值，以确定其采样质量是否满足需求。