【Arduino】108种传感器模块系列实验（资料+代码+图形+仿真）

ID:513258 · 发表于 2019-8-31 15:55

管脚描述
1 DIN 串行数据输入端口。在时钟上升沿时数据被载入内部的16位寄存器。
2,3,5-8,10,11 DIG 0–DIG7 八个数据驱动线路置显示器共阴极为低电平。关闭时7219此管脚输出高电平，7221呈现高阻抗。
4,9 GND 地线（4脚和9脚必须同时接地）
12 LOAD (MAX7219) 载入数据。连续数据的后16位在LOAD端的上升沿时被锁定。CS (MAX7221) 片选端。该端为低电平时串行数据被载入移位寄存器。连续数据的后
16位在cs端的上升沿时被锁定。
13 CLK 时钟序列输入端。最大速率为 10MHz.在时钟的上升沿，数据移入内部移位寄存器。下降沿时，数据从DOUT端输出。对MAX7221来说，只有当cs端为低电平时时钟输入才有效。
14-17,20-23 SEG 7 段和小数点驱动，为显示器提供电流。当一个段驱A–SEG G, 动关闭时，7219的此端呈低电平，7221呈现高阻抗。DP
18 SET 通过一个电阻连接到VDD 来提高段电流。
19 V+ 正极电压输入，+5V
24 DOUT 串行数据输出端口，从DIN输入的数据在16.5个时钟周期后在此端有效。当使用多个MAX7219/MAX7221时用此端方便扩展。

ID:513258 · 发表于 2019-8-31 16:11

功能特点
1 10MHz连续串行口
2 独立的LED段控制
3 数字的译码与非译码选择
4 150μA的低功耗关闭模式
5 亮度的数字和模拟控制
6 高电压中断显示
7 共阴极LED显示驱动
8 限制回转电流的段驱动来减少EMI（MAX7221）
9 SPI, QSPI, MICROWIRE串行接口（MAX7221）
10 24脚的 DIP和 SO 封装

ID:513258 · 发表于 2019-8-31 16:46

8X32 LED点阵显示级联模块，MAX7219是一种集成化的串行输入/输出共阴极显示驱动器,它连接微处理器与8位数字的7段数字LED显示，也可以连接条线图显示器或者64个独立的LED。其上包括一个片上的B型BCD编码器、多路扫描回路，段字驱动器，而且还有一个8*8的静态RAM用来存储每一个数据。只有一个外部寄存器用来设置各个LED的段电流。一个方便的四线串行接口可以联接所有通用的微处理器。每个数据可以寻址在更新时不需要改写所有的显示。MAX7219同样允许用户对每一个数据选择编码或者不编码。整个设备包含一个150μA的低功耗关闭模式，模拟和数字亮度控制，一个扫描限制寄存器允许用户显示1-8位数据，还有一个让所有LED发光的检测模式。只需要3个IO口即可驱动1个点阵！点阵显示时无闪烁！支持级联！

ID:513258 · 发表于 2019-9-2 12:01

ID:513258 · 发表于 2019-9-2 12:27

ID:513258 · 发表于 2019-9-2 12:30

ID:513258 · 发表于 2019-9-2 12:32

模块参数：
1.单个模块可以驱动一个8*8共阴点阵
2.模块工作电压：5V
3.模块尺寸：长12.8厘米X宽3.2厘米X高1.3厘米
4.带64个固定螺丝孔，孔径3mm
5.模块带输入输出接口，支持多个模块级联

接线说明：
1.模块左边为输入端口，右边为输出端口。
2.控制单个模块时，只需要将输入端口接到CPU
3.多个模块级联时，第1个模块的输入端接CPU，输出端接第2个模块的输入端，第2个模块的输出端接第3个模块的输入端，以此类推...

ID:513258 · 发表于 2019-9-2 12:38

ID:513258 · 发表于 2019-9-2 12:39

ID:513258 · 发表于 2019-9-2 12:40

ID:513258 · 发表于 2019-9-2 12:47

/*
【Arduino】108种传感器模块系列实验（资料+代码+图形+仿真）
实验一百零三： 8X32 LED点阵显示级联模块 MAX7219 输出共阴 5V 模组
1、下载安装库：
GitHub | riyas-org/max7219 https://github.com/riyas-org/max7219
2、项目：应用多种函数，显示字母，笑脸等图案以及左向移动
3、连线：
VCC → 5V
GND → GND
DIN → D11
CS → D12
CLK → D13
*/
#include <MaxMatrix.h>
int DIN = 11; // DIN pin of MAX7219 module
int CLK = 13; // CLK pin of MAX7219 module
int CS = 12; // CS pin of MAX7219 module
int maxInUse = 1;
MaxMatrix m(DIN, CS, CLK, maxInUse);
char A[] = {4, 8,
B01111110,
B00010001,
B00010001,
B01111110,
};
char B[] = {4, 8,
B01111111,
B01001001,
B01001001,
B00110110,
};
char smile01[] = {8, 8,
B00111100,
B01000010,
B10010101,
B10100001,
B10100001,
B10010101,
B01000010,
B00111100
};
char smile02[] = {8, 8,
B00111100,
B01000010,
B10010101,
B10010001,
B10010001,
B10010101,
B01000010,
B00111100
};
char smile03[] = {8, 8,
B00111100,
B01000010,
B10100101,
B10010001,
B10010001,
B10100101,
B01000010,
B00111100
};
void setup() {
m.init(); // MAX7219 initialization
m.setIntensity(8); // initial led matrix intensity, 0-15
}
void loop() {
// Seting the LEDs On or Off at x,y or row,column position
m.setDot(6,2,true);
delay(1000);
m.setDot(6,3,true);
delay(1000);
m.clear(); // Clears the display
for (int i=0; i<8; i++){
m.setDot(i,i,true);
delay(300);
}
m.clear();
// Displaying the character at x,y (upper left corner of the character)
m.writeSprite(2, 0, A);
delay(1000);
m.writeSprite(2, 0, B);
delay(1000);
m.writeSprite(0, 0, smile01);
delay(1000);
m.writeSprite(0, 0, smile02);
delay(1000);
m.writeSprite(0, 0, smile03);
delay(1000);
for (int i=0; i<8; i++){
m.shiftLeft(false,false);
delay(300);
}
m.clear();
}

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ID:513258 · 发表于 2019-9-2 14:57

/*
【Arduino】108种传感器模块系列实验（资料+代码+图形+仿真）
实验一百零三： 8X32 LED点阵显示级联模块 MAX7219 输出共阴 5V 模组
1、下载安装库：
GitHub | riyas-org/max7219 https://github.com/riyas-org/max7219
2、项目：程序中将所要显示的图型使用数组方式存放，主回圈中交错显示在 8x8 点阵
模块上产生一个有趣的点阵动画
3、连线：
VCC → 5V
GND → GND
DIN 接 D11 (MOSI)
CS 接 D10 (SS)
CLK 接 D13 (SCK)
*/
#include <SPI.h>
const byte sprite[2][8] = {
{ 0xf8, 0xbc, 0x15, 0x7e, 0x7e, 0x15, 0xbc, 0xf8 },
{ 0xfc, 0x8e, 0x1b, 0x2e, 0x2e, 0x1b, 0x8e, 0xfc }
};
const byte DECODEMODE = 0x09;
const byte INTENSITY = 0x0a;
const byte SCANLIMIT = 0x0b;
const byte SHUTDOWN = 0x0c;
const byte DISPLAYTEST = 0x0f;
void max7219(const byte reg, const byte data) {
digitalWrite(SS, LOW);
SPI.transfer(reg);
SPI.transfer(data);
digitalWrite(SS, HIGH);
}
void setup() {
SPI.begin();
max7219(SCANLIMIT, 7);
max7219(DECODEMODE, 0);
max7219(INTENSITY, 2);
max7219(DISPLAYTEST, 0);
max7219(SHUTDOWN, 1);
for(byte i=0; i<8; i++) {
max7219(i+1, 0);
}
}
void loop() {
for(byte j=0; j<2; j++) {
for(byte i=0; i<8; i++) {
max7219(i+1, sprite[j][i]);
}
delay(500);
}
}

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ID:513258 · 发表于 2019-9-2 15:32

/*
【Arduino】108种传感器模块系列实验（资料+代码+图形+仿真）
实验一百零三： 8X32 LED点阵显示级联模块 MAX7219 输出共阴 5V 模组
1、下载库 https://www.pjrc.com/teensy/arduino_libraries/Matrix_Sprite.zip
2、项目：在四个8x8屏间跳动的红点
3、连线：
VCC → 5V
GND → GND
DIN 接 D11 (MOSI)
CS 接 D10 (SS)
CLK 接 D13 (SCK)
*/
#include <Sprite.h> // Sprite before Matrix
#include <Matrix.h>
const int numChips = 4;
//DIN, CLK, SS, #chips
Matrix myLeds = Matrix(11, 13, 10, numChips);
void setup() {
myLeds.clear();
}
void loop() {
byte x, y;
// light one LED at a time, scanning left to right
// and top to bottom... useful for testing the matrix
for (y=0; y<8; y++) {
for (x=0; x<(numChips * 8); x++) {
myLeds.write(x, y, HIGH);
delay(20);
myLeds.write(x, y, LOW);
}
}
}

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ID:513258 · 发表于 2019-9-2 16:14

/*
【Arduino】108种传感器模块系列实验（资料+代码+图形+仿真）
实验一百零三： 8X32 LED点阵显示级联模块 MAX7219 输出共阴 5V 模组
1、下载库 https://www.pjrc.com/teensy/arduino_libraries/Matrix_Sprite.zip
2、项目：显示字母
3、连线：
VCC → 5V
GND → GND
DIN 接 D11 (MOSI)
CS 接 D10 (SS)
CLK 接 D13 (SCK)
*/
#include <Sprite.h> // Sprite before Matrix
#include <Matrix.h>
//DIN, CLK, CS, #chips
Matrix myLeds = Matrix(11, 13, 10, 3);
Sprite letter_L = Sprite(5, 8,
B11000,
B11000,
B11000,
B11000,
B11000,
B11000,
B11111,
B11111
);
Sprite letter_E = Sprite(5, 8,
B11111,
B11111,
B11000,
B11110,
B11110,
B11000,
B11111,
B11111
);
Sprite letter_D = Sprite(6, 8,
B111100,
B111110,
B110111,
B110011,
B110011,
B110111,
B111110,
B111100
);
Sprite letter_S = Sprite(5, 8,
B01110,
B11111,
B11000,
B11110,
B01111,
B00011,
B11111,
B01110
);
void setup() {
myLeds.clear();
myLeds.setBrightness(0);
myLeds.write(3, 0, letter_L);
myLeds.write(10, 0, letter_E);
myLeds.write(18, 0, letter_D);
myLeds.write(26, 0, letter_S);
}
void loop() {
}

复制代码

ID:513258 · 发表于 2019-9-2 16:17

ID:513258 · 发表于 2019-9-2 16:24

Matrix库的几个函数

基本用法，仅限像素
Matrix myLeds = Matrix（DIN，CLK，LOAD，numChips）;
使用您选择的名称创建Matrix对象的实例。DIN，CLK和LOAD是连接这些信号的引脚号。如果连接了多个单独连接的MAX7219芯片，则可以创建多个对象。

myLeds。clear（）;
清除整个显示屏。

myLeds。setBrightness（15）;
设置显示亮度，从0到15（最亮）。

myLeds。write（x，y，value）;
更改单个像素。对于关闭，值应为LOW，对于on，值应为HIGH。

基本用法，使用Sprite
Sprite myIcon = Sprite（宽度，高度，B11000，B11000，B11111，B11111）;
创建一个精灵对象。您可以根据需要创建任意数量的精灵，每个精灵都有一个唯一的名称。宽度应与每个数据值中的位数匹配，高度应与数据值的数量匹配。

myLeds。write（x，y，myIcon）;
在显示屏上绘制一个闪烁的精灵。

ID:513258 · 发表于 2019-9-2 16:52

/*
【Arduino】108种传感器模块系列实验（资料+代码+图形+仿真）
实验一百零三： 8X32 LED点阵显示级联模块 MAX7219 输出共阴 5V 模组
1、下载安装库：
GitHub | riyas-org/max7219 https://github.com/riyas-org/max7219
2、项目：建立字母库，立式滚动文本显示
3、连线：
VCC → 5V
GND → GND
DIN 接 D11 (MOSI)
CS 接 D10 (SS)
CLK 接 D13 (SCK)
*/
#include <MaxMatrix.h>
#include <avr/pgmspace.h>
PROGMEM const unsigned char CH[] = {
3, 8, B00000000, B00000000, B00000000, B00000000, B00000000, // space
1, 8, B01011111, B00000000, B00000000, B00000000, B00000000, // !
3, 8, B00000011, B00000000, B00000011, B00000000, B00000000, // "
5, 8, B00010100, B00111110, B00010100, B00111110, B00010100, // #
4, 8, B00100100, B01101010, B00101011, B00010010, B00000000, // $
5, 8, B01100011, B00010011, B00001000, B01100100, B01100011, // %
5, 8, B00110110, B01001001, B01010110, B00100000, B01010000, // &
1, 8, B00000011, B00000000, B00000000, B00000000, B00000000, // '
3, 8, B00011100, B00100010, B01000001, B00000000, B00000000, // (
3, 8, B01000001, B00100010, B00011100, B00000000, B00000000, // )
5, 8, B00101000, B00011000, B00001110, B00011000, B00101000, // *
5, 8, B00001000, B00001000, B00111110, B00001000, B00001000, // +
2, 8, B10110000, B01110000, B00000000, B00000000, B00000000, // ,
4, 8, B00001000, B00001000, B00001000, B00001000, B00000000, // -
2, 8, B01100000, B01100000, B00000000, B00000000, B00000000, // .
4, 8, B01100000, B00011000, B00000110, B00000001, B00000000, // /
4, 8, B00111110, B01000001, B01000001, B00111110, B00000000, // 0
3, 8, B01000010, B01111111, B01000000, B00000000, B00000000, // 1
4, 8, B01100010, B01010001, B01001001, B01000110, B00000000, // 2
4, 8, B00100010, B01000001, B01001001, B00110110, B00000000, // 3
4, 8, B00011000, B00010100, B00010010, B01111111, B00000000, // 4
4, 8, B00100111, B01000101, B01000101, B00111001, B00000000, // 5
4, 8, B00111110, B01001001, B01001001, B00110000, B00000000, // 6
4, 8, B01100001, B00010001, B00001001, B00000111, B00000000, // 7
4, 8, B00110110, B01001001, B01001001, B00110110, B00000000, // 8
4, 8, B00000110, B01001001, B01001001, B00111110, B00000000, // 9
2, 8, B01010000, B00000000, B00000000, B00000000, B00000000, // :
2, 8, B10000000, B01010000, B00000000, B00000000, B00000000, // ;
3, 8, B00010000, B00101000, B01000100, B00000000, B00000000, // <
3, 8, B00010100, B00010100, B00010100, B00000000, B00000000, // =
3, 8, B01000100, B00101000, B00010000, B00000000, B00000000, // >
4, 8, B00000010, B01011001, B00001001, B00000110, B00000000, // ?
5, 8, B00111110, B01001001, B01010101, B01011101, B00001110, // @
4, 8, B01111110, B00010001, B00010001, B01111110, B00000000, // A
4, 8, B01111111, B01001001, B01001001, B00110110, B00000000, // B
4, 8, B00111110, B01000001, B01000001, B00100010, B00000000, // C
4, 8, B01111111, B01000001, B01000001, B00111110, B00000000, // D
4, 8, B01111111, B01001001, B01001001, B01000001, B00000000, // E
4, 8, B01111111, B00001001, B00001001, B00000001, B00000000, // F
4, 8, B00111110, B01000001, B01001001, B01111010, B00000000, // G
4, 8, B01111111, B00001000, B00001000, B01111111, B00000000, // H
3, 8, B01000001, B01111111, B01000001, B00000000, B00000000, // I
4, 8, B00110000, B01000000, B01000001, B00111111, B00000000, // J
4, 8, B01111111, B00001000, B00010100, B01100011, B00000000, // K
4, 8, B01111111, B01000000, B01000000, B01000000, B00000000, // L
5, 8, B01111111, B00000010, B00001100, B00000010, B01111111, // M
5, 8, B01111111, B00000100, B00001000, B00010000, B01111111, // N
4, 8, B00111110, B01000001, B01000001, B00111110, B00000000, // O
4, 8, B01111111, B00001001, B00001001, B00000110, B00000000, // P
4, 8, B00111110, B01000001, B01000001, B10111110, B00000000, // Q
4, 8, B01111111, B00001001, B00001001, B01110110, B00000000, // R
4, 8, B01000110, B01001001, B01001001, B00110010, B00000000, // S
5, 8, B00000001, B00000001, B01111111, B00000001, B00000001, // T
4, 8, B00111111, B01000000, B01000000, B00111111, B00000000, // U
5, 8, B00001111, B00110000, B01000000, B00110000, B00001111, // V
5, 8, B00111111, B01000000, B00111000, B01000000, B00111111, // W
5, 8, B01100011, B00010100, B00001000, B00010100, B01100011, // X
5, 8, B00000111, B00001000, B01110000, B00001000, B00000111, // Y
4, 8, B01100001, B01010001, B01001001, B01000111, B00000000, // Z
2, 8, B01111111, B01000001, B00000000, B00000000, B00000000, // [
4, 8, B00000001, B00000110, B00011000, B01100000, B00000000, // \ backslash
2, 8, B01000001, B01111111, B00000000, B00000000, B00000000, // ]
3, 8, B00000010, B00000001, B00000010, B00000000, B00000000, // hat
4, 8, B01000000, B01000000, B01000000, B01000000, B00000000, // _
2, 8, B00000001, B00000010, B00000000, B00000000, B00000000, // `
4, 8, B00100000, B01010100, B01010100, B01111000, B00000000, // a
4, 8, B01111111, B01000100, B01000100, B00111000, B00000000, // b
4, 8, B00111000, B01000100, B01000100, B00101000, B00000000, // c
4, 8, B00111000, B01000100, B01000100, B01111111, B00000000, // d
4, 8, B00111000, B01010100, B01010100, B00011000, B00000000, // e
3, 8, B00000100, B01111110, B00000101, B00000000, B00000000, // f
4, 8, B10011000, B10100100, B10100100, B01111000, B00000000, // g
4, 8, B01111111, B00000100, B00000100, B01111000, B00000000, // h
3, 8, B01000100, B01111101, B01000000, B00000000, B00000000, // i
4, 8, B01000000, B10000000, B10000100, B01111101, B00000000, // j
4, 8, B01111111, B00010000, B00101000, B01000100, B00000000, // k
3, 8, B01000001, B01111111, B01000000, B00000000, B00000000, // l
5, 8, B01111100, B00000100, B01111100, B00000100, B01111000, // m
4, 8, B01111100, B00000100, B00000100, B01111000, B00000000, // n
4, 8, B00111000, B01000100, B01000100, B00111000, B00000000, // o
4, 8, B11111100, B00100100, B00100100, B00011000, B00000000, // p
4, 8, B00011000, B00100100, B00100100, B11111100, B00000000, // q
4, 8, B01111100, B00001000, B00000100, B00000100, B00000000, // r
4, 8, B01001000, B01010100, B01010100, B00100100, B00000000, // s
3, 8, B00000100, B00111111, B01000100, B00000000, B00000000, // t
4, 8, B00111100, B01000000, B01000000, B01111100, B00000000, // u
5, 8, B00011100, B00100000, B01000000, B00100000, B00011100, // v
5, 8, B00111100, B01000000, B00111100, B01000000, B00111100, // w
5, 8, B01000100, B00101000, B00010000, B00101000, B01000100, // x
4, 8, B10011100, B10100000, B10100000, B01111100, B00000000, // y
3, 8, B01100100, B01010100, B01001100, B00000000, B00000000, // z
3, 8, B00001000, B00110110, B01000001, B00000000, B00000000, // {
1, 8, B01111111, B00000000, B00000000, B00000000, B00000000, // |
3, 8, B01000001, B00110110, B00001000, B00000000, B00000000, // }
4, 8, B00001000, B00000100, B00001000, B00000100, B00000000, // ~
};
int DIN = 11; // DIN pin of MAX7219 module
int CLK = 13; // CLK pin of MAX7219 module
int CS = 10; // CS pin of MAX7219 module
int maxInUse = 4;
MaxMatrix m(DIN, CS, CLK, maxInUse);
byte buffer[10];
char text[]= "Hello Eagler8"; // Scrolling text
void setup() {
m.init(); // module initialize
m.setIntensity(0); // dot matix intensity 0-15
}
void loop() {
printStringWithShift(text, 100); // (text, scrolling speed)
}
// Display=the extracted characters with scrolling
void printCharWithShift(char c, int shift_speed) {
if (c < 32) return;
c -= 32;
memcpy_P(buffer, CH + 7 * c, 7);
m.writeSprite(32, 0, buffer);
m.setColumn(32 + buffer[0], 0);
for (int i = 0; i < buffer[0] + 1; i++)
{
delay(shift_speed);
m.shiftLeft(false, false);
}
}
// Extract the characters from the text string
void printStringWithShift(char* s, int shift_speed) {
while (*s != 0) {
printCharWithShift(*s, shift_speed);
s++;
}
}

复制代码

ID:513258 · 发表于 2019-9-2 18:51

ID:513258 · 发表于 2019-9-2 18:56

ID:513258 · 发表于 2019-9-2 19:11

ID:513258 · 发表于 2019-9-2 20:38

ID:513258 · 发表于 2019-9-2 20:39

ID:513258 · 发表于 2019-9-2 20:41

ID:513258 · 发表于 2019-9-2 20:43

ID:513258 · 发表于 2019-9-2 20:44

ID:513258 · 发表于 2019-9-2 20:45

ID:513258 · 发表于 2019-9-3 10:32

37款传感器与模块的提法，在网络上广泛流传，其实Arduino能够兼容的传感器模块肯定是不止37种的。鉴于本人手头积累了一些传感器和模块，依照实践出真知（一定要动手做）的理念，以学习和交流为目的，这里准备逐一动手试试做实验，不管成功与否，都会记录下来---小小的进步或是搞不定的问题，希望能够抛砖引玉。

【Arduino】108种传感器模块系列实验（资料+代码+图形+仿真）

实验一百零四： MAX30102血氧仪手腕心率脉搏检测心跳传感器模块

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2019-9-3 10:32 上传

ID:513258 · 发表于 2019-9-3 10:34

MAX31020
是一种综合性脉搏血氧测定法，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设备具有环境光抑制功能。max30102提供了完整的系统解决方案，简化流程设计适用于移动和可穿戴设备。MAX31020在单个1.8V电源上工作为内部LED提供单独的5.0V电源。通信通过标准I2c兼容接口。模块可以通过软件关闭零备用电流，允许电源轨始终保持通电。

应用
●可穿戴设备
●健身辅助设备

ID:513258 · 发表于 2019-9-3 10:37

ID:513258 · 发表于 2019-9-3 10:44

优点和特点
●心率监测器和脉搏血氧计传感器输入LED反射溶液
●微型5.6毫米x 3.3毫米x 1.55毫米14针光学模块
•集成的盖玻片提供最佳、坚固的
●移动设备超低功率运行
•可编程采样率和LED电流节电
•低功率心率监测器（<1兆瓦）
•超低停机电流（0.7μA，典型值）
●快速数据输出能力
•采样率高
●强大的运动伪影复原能力
•高信噪比
-40°C至+85°C工作温度范围

ID:513258 · 发表于 2019-9-3 10:46

ID:513258 · 发表于 2019-9-3 10:48

ID:513258 · 发表于 2019-9-3 10:50

ID:513258 · 发表于 2019-9-3 10:51

ID:513258 · 发表于 2019-9-3 10:52

ID:513258 · 发表于 2019-9-3 10:54

ID:513258 · 发表于 2019-9-3 10:54

ID:513258 · 发表于 2019-9-3 14:33

模块有两个发光二极管，一个光检测器，优化光学和低噪声的仿真信号处理，以检测脉搏血氧饱和度和心脏速率信号。
1、只需要将手指头紧贴在传感器上，就能估计脉搏血氧饱和度(SpO2)及脉搏(相当于心跳)。
2、携带氧气的红血球能吸收较多红外光(850-1000nm)，未携带氧气的红血球则是吸收较多的红光(600-750nm)。
3、因此pulse oximeter就是一个迷你的分光计，利用不同红血球之吸收光谱的原理，来分析血氧饱和度。
4、这种实时而快速的测量方式，也广泛被运用在许多临床的参考。

ID:513258 · 发表于 2019-9-3 14:44

模块电原理图

ID:513258 · 发表于 2019-9-3 14:48

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