STM32单片机+ads1292心率检测显示程序 -

#include "ADS1292.h"
#include "spi.h"
#include "delay.h"
#include "usart.h"
#include "Timer.h"
#include "key.h"
#include "led.h"
#define DEBUG_ADS1292 //寄存器printf调试
u8 ADS1292_REG[12]; //ads1292寄存器数组
ADS1292_CONFIG1 Ads1292_Config1 ={DATA_RATE}; //CONFIG1
ADS1292_CONFIG2 Ads1292_Config2 ={PDB_LOFF_COMP,PDB_REFBUF,VREF,CLK_EN,INT_TEST}; //CONFIG2
ADS1292_CHSET Ads1292_Ch1set ={CNNNLE1_POWER,CNNNLE1_GAIN,CNNNLE1_MUX}; //CH1SET
ADS1292_CHSET Ads1292_Ch2set ={CNNNLE2_POWER,CNNNLE2_GAIN,CNNNLE2_MUX}; //CH2SET
ADS1292_RLD_SENS Ads1292_Rld_Sens ={PDB_RLD,RLD_LOFF_SENSE,RLD2N,RLD2P,RLD1N,RLD1P}; //RLD_SENS
ADS1292_LOFF_SENS Ads1292_Loff_Sens ={FLIP2,FLIP1,LOFF2N,LOFF2P,LOFF1N,LOFF1P}; //LOFF_SENS
ADS1292_RESP1 Ads1292_Resp1 ={RESP_DEMOD_EN1,RESP_MOD_EN,RESP_PH,RESP_CTRL}; //RSP1
ADS1292_RESP2 Ads1292_Resp2 ={CALIB,FREQ,RLDREF_INT}; //RSP2
//ADS1292的IO口初始化
void ADS1292_Init(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
EXTI_InitTypeDef EXTI_InitStructure;
NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA |RCC_APB2Periph_GPIOB|RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE);
SPI2_Init();//初始化SPI引脚
//250ns 频率4.5M 发送八组时钟需要23 us
//125ns 频率9M，发送八组时钟需要14 us
//55ns 频率18M 发送八组时钟需要9.2us
//30ns 36M 发送八组时钟需要9.2us
//手册10页里写的最小时钟周期为50ns
//DRDY //待机时高电平，采集时低电平有效
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_8;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;//上拉输入
GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure);
//CS
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_12;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_10MHz;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;//推挽输出
GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);
// //RESRT
// GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0;
// GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
// //START
// GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_2;
// GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
// //CLKSEL
// GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_3;
// GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
//DRDY中断初始化
EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line8);//清除中断标志
GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOC,GPIO_PinSource8);//选择管脚
EXTI_InitStructure.EXTI_Line=EXTI_Line8; //选择中断线路
EXTI_InitStructure.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt; //设置为中断请求，非事件请求
EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Falling; //下降沿触发
EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd = ENABLE; //外部中断使能
EXTI_Init(&EXTI_InitStructure);
NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI9_5_IRQn; //选择中断通道
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1; //抢占优先级
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1; //子优先级
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; //使能外部中断通道
NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
EXTI->IMR &= ~(EXTI_Line8);//屏蔽外部中断
ADS_CS=1;
ADS1292_PowerOnInit();//上电复位，进入待机模式
}
volatile u8 ads1292_recive_flag=0; //数据读取完成标志
volatile u8 ads1292_Cache[9]; //数据缓冲区
void EXTI9_5_IRQHandler(void)
{
if(EXTI->IMR&EXTI_Line8 && ADS_DRDY==0)//数据接收中断
{
EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line8);
ADS1292_Read_Data(ads1292_Cache);//数据存到9字节缓冲区
ads1292_recive_flag=1;
}
}
//读取72位的数据1100+LOFF_STAT[4:0]+GPIO[1:0]+13个0+2CHx24位，共9字节
// 1100 LOFF_STAT[4 3 2 1 0 ] //导联脱落相关的信息在LOFF_STAT寄存器里
// RLD 1N2N 1N2P 1N1N 1N1P
// 例 C0 00 00 FF E1 1A FF E1 52
u8 ADS1292_Read_Data(u8 *data)//72M时钟下函数耗时大约10us 8M时钟下函数耗时大约 100us
{
u8 i;
ADS_CS=0;//读9个字节的数据
//delay_us(10);
for(i=0;i<9;i++)
{
*data=ADS1292_SPI(0X00);
data++;
}
//delay_us(10);
ADS_CS=1;
return 0;
}
//设置寄存器数组
void ADS1292_SET_REGBUFF(void)
{
ADS1292_REG[ID] = ADS1292_DEVICE;//ID只读
ADS1292_REG[CONFIG1] = 0x00; //0000 0aaa [7] 0连续转换模式 [6:3] 必须为0
ADS1292_REG[CONFIG1] |= Ads1292_Config1.Data_Rate;//[2:0] aaa 采样率设置采样率
ADS1292_REG[CONFIG2] = 0x00; //1abc d0e1 [7] 必须为1 [2] 必须为0 [0] 设置测试信号为1HZ、±1mV方波
ADS1292_REG[CONFIG2] |= Ads1292_Config2.Pdb_Loff_Comp<<6; //[6]a 导联脱落比较器是否掉电
ADS1292_REG[CONFIG2] |= Ads1292_Config2.Pdb_Refbuf<<5; //[5]b 内部参考缓冲器是否掉电
ADS1292_REG[CONFIG2] |= Ads1292_Config2.Vref<<4; //[4]c 内部参考电压设置，默认2.42V
ADS1292_REG[CONFIG2] |= Ads1292_Config2.Clk_EN<<3; //[3]d CLK引脚输出时钟脉冲？
ADS1292_REG[CONFIG2] |= Ads1292_Config2.Int_Test<<1; //[1]e 是否打开内部测试信号,
ADS1292_REG[CONFIG2] |= 0x81;//设置默认位
ADS1292_REG[LOFF] = 0x10;//[7:5] 设置导联脱落比较器阈值 [4] 必须为1 [3:2] 导联脱落电流幅值 [1] 必须为0 [0] 导联脱落检测方式 0 DC 1 AC
ADS1292_REG[CH1SET] = 0x00; //abbb cccc
ADS1292_REG[CH1SET] |=Ads1292_Ch1set.PD<<7; //[7] a 通道1断电？
ADS1292_REG[CH1SET] |=Ads1292_Ch1set.GAIN<<4; //[6:4]bbb 设置PGA增益
ADS1292_REG[CH1SET] |=Ads1292_Ch1set.MUX; //[3:0]cccc 设置通道1输入方式
ADS1292_REG[CH2SET] = 0x00; //abbb cccc
ADS1292_REG[CH2SET] |=Ads1292_Ch2set.PD<<7; //[7] a 通道2断电？
ADS1292_REG[CH2SET] |=Ads1292_Ch2set.GAIN<<4; //[6:4]bbb 设置PGA增益
ADS1292_REG[CH2SET] |=Ads1292_Ch2set.MUX; //[3:0]cccc 设置通道2输入方式
ADS1292_REG[RLD_SENS] = 0X00; //11ab cdef [7:6] 11 PGA斩波频率 fMOD/4
ADS1292_REG[RLD_SENS] |=Ads1292_Rld_Sens.Pdb_Rld<<5; //[5]a 该位决定RLD缓冲电源状态
ADS1292_REG[RLD_SENS] |=Ads1292_Rld_Sens.Rld_Loff_Sense<<4; //[4]b 该位使能RLD导联脱落检测功能
ADS1292_REG[RLD_SENS] |=Ads1292_Rld_Sens.Rld2N<<3; //[3]c 这个位控制通道2负输入用于右腿驱动的输出
ADS1292_REG[RLD_SENS] |=Ads1292_Rld_Sens.Rld2P<<2; //[2]d 该位控制通道2正输入用于右腿驱动的输出
ADS1292_REG[RLD_SENS] |=Ads1292_Rld_Sens.Rld1N<<1; //[1]e 这个位控制通道1负输入用于右腿驱动的输出
ADS1292_REG[RLD_SENS] |=Ads1292_Rld_Sens.Rld1P; //[0]f 该位控制通道1正输入用于右腿驱动的输出
ADS1292_REG[RLD_SENS] |= 0xc0;//设置默认位
ADS1292_REG[LOFF_SENS] = 0X00; //00ab cdef [7:6] 必须为0
ADS1292_REG[LOFF_SENS] |=Ads1292_Loff_Sens.Flip2<<5; //[5]a 这个位用于控制导联脱落检测通道2的电流的方向
ADS1292_REG[LOFF_SENS] |=Ads1292_Loff_Sens.Flip1<<4; //[4]b 这个位控制用于导联脱落检测通道1的电流的方向
ADS1292_REG[LOFF_SENS] |=Ads1292_Loff_Sens.Loff2N<<3; //[3]c 该位控制通道2负输入端的导联脱落检测
ADS1292_REG[LOFF_SENS] |=Ads1292_Loff_Sens.Loff2P<<2; //[2]d 该位控制通道2正输入端的导联脱落检测
ADS1292_REG[LOFF_SENS] |=Ads1292_Loff_Sens.Loff1N<<1; //[1]e 该位控制通道1负输入端的导联脱落检测
ADS1292_REG[LOFF_SENS] |=Ads1292_Loff_Sens.Loff1P; //[0]f 该位控制通道1正输入端的导联脱落检测
ADS1292_REG[LOFF_STAT] = 0x00; //[6]0 设置fCLK和fMOD之间的模分频比 fCLK=fMOD/4 [4:0]只读，导联脱落和电极连接状态
ADS1292_REG[RESP1] = 0X00;//abcc cc1d
ADS1292_REG[RESP1] |=Ads1292_Resp1.RESP_DemodEN<<7;//[7]a 这个位启用和禁用通道1上的解调电路
ADS1292_REG[RESP1] |=Ads1292_Resp1.RESP_modEN<<6; //[6]b 这个位启用和禁用通道1上的调制电路
ADS1292_REG[RESP1] |=Ads1292_Resp1.RESP_ph<<2; //[5:2]c 这些位控制呼吸解调控制信号的相位
ADS1292_REG[RESP1] |=Ads1292_Resp1.RESP_Ctrl; //[0]d 这个位设置呼吸回路的模式
ADS1292_REG[RESP1] |= 0x02;//设置默认位
ADS1292_REG[RESP2] = 0x00; //a000 0bc1 [6:3]必须为0 [0]必须为1
ADS1292_REG[RESP2] |= Ads1292_Resp2.Calib<<7; //[7]a 启动通道偏移校正？
ADS1292_REG[RESP2] |= Ads1292_Resp2.freq<<2; //[2]b 呼吸频率设置
ADS1292_REG[RESP2] |= Ads1292_Resp2.Rldref_Int<<1; //[1]c RLDREF信号源外部馈电？
ADS1292_REG[RESP2] |= 0X01;//设置默认位
ADS1292_REG[GPIO] = 0x0C; //GPIO设为输入 [7:4]必须为0 [3:2]11 GPIO为输入 [1:0] 设置输入时，指示引脚电平，设置输出时控制引脚电平
}
//通过SPI总线与ADS1292通信
u8 ADS1292_SPI(u8 com)
{
return SPI2_ReadWriteByte(com);
}
//写命令
void ADS1292_Send_CMD(u8 data)
{
ADS_CS=0;
delay_us(100);
ADS1292_SPI(data);
delay_us(100);
ADS_CS=1;
}
/*ADS1291、ADS1292和ADS1292R串行接口以字节形式解码命令，需要4个tCLK周期来解码和执行.
因此，在发送多字节命令时，4 tCLK周期必须将一个字节(或操作码)的结束与下一个字节(或操作码)分开。
假设CLK（时钟）为512 kHz，则tSDECODE (4 tCLK)为7.8125 us。
当SCLK（数据速率）为16mhz时，一个字节可以在500ns中传输，此字节传输时间不符合tSDECODE规范;
因此，必须插入一个延迟，以便第二个字节的末尾晚于7.3125us到达。
如果SCLK为1 MHz，则在8u秒内传输一个字节。由于此传输时间超过tSDECODE规范，处理器可以不延迟地发送后续字节。
在后面的场景中，可以对串行端口进行编程，使其从每个循环的单字节传输转移到多个字节*/
//读写多个寄存器
void ADS1292_WR_REGS(u8 reg,u8 len,u8 *data)
{
u8 i;
ADS_CS=0;
delay_us(100);
ADS1292_SPI(reg);
delay_us(100);
ADS1292_SPI(len-1);
if(reg&0x40) //写
{
for(i=0;i<len;i++)
{
delay_us(100);
ADS1292_SPI(*data);
data++;
}
}
else //读
{
for(i=0;i<len;i++)
{
delay_us(100);
*data = ADS1292_SPI(0);
data++;
}
}
delay_us(100);
ADS_CS=1;
}
//寄存器数组写入寄存器
u8 ADS1292_WRITE_REGBUFF(void)
{
u8 i,res=0;
u8 REG_Cache[12]; //存储寄存器数据
ADS1292_SET_REGBUFF();//设置寄存器数组
ADS1292_WR_REGS(WREG|CONFIG1,11,ADS1292_REG+1);//数组变量写入寄存器
delay_ms(10);
ADS1292_WR_REGS(RREG|ID,12,REG_Cache);//读寄存器
delay_ms(10);
// #ifdef DEBUG_ADS1292
// printf("WRITE REG:\r\n");
// for(i=0;i<12;i++ )//要写的数据
// printf("%d %x\r\n",i,ADS1292_REG[i]);
// printf("READ REG:\r\n");
// #endif
for(i=0;i<12;i++ ) //检查寄存器
{
if(ADS1292_REG[i] != REG_Cache[i])
{
if(i!= 0 && i!=8 && i != 11) //0 8 和11是ID 导联脱落和GPIO相关
res=1;
else
continue;
}
// #ifdef DEBUG_ADS1292
// printf("%d %x\r\n",i,REG_Cache[i]); //读到的数据
// #endif
}
#ifdef DEBUG_ADS1292
if(res == 0)
printf("REG write success\r\n");
else
printf("REG write err\r\n");
#endif
return res;
}
void ADS1292_PowerOnInit(void)
{
u8 i;
u8 REG_Cache[12];
// ADS_CLKSEL=1;//启用内部时钟
// ADS_START=0; //停止数据输出
// ADS_RESET=0; //复位
// delay_ms(1000);
// ADS_RESET=1;//芯片上电，可以使用
// delay_ms(100); //等待稳定
ADS1292_Send_CMD(SDATAC);//发送停止连续读取数据命令
delay_ms(100);
ADS1292_Send_CMD(RESET);//复位
delay_s(1);
ADS1292_Send_CMD(SDATAC);//发送停止连续读取数据命令
delay_ms(100);
//#ifdef DEBUG_ADS1292
// ADS1292_WR_REGS(RREG|ID,12,REG_Cache);
// printf("read default REG:\r\n");
// for(i=0;i<12;i++ ) //读默认寄存器
// printf("%d %x\r\n",i,REG_Cache[i]);
//#endif
//ADS1292_Send_CMD(STANDBY);//进入待机模式
}
//设置通道1内部1mV测试信号
u8 ADS1292_Single_Test(void) //注意1292R开了呼吸解调，会对通道一的内部测试信号波形造成影响，这里只参考通道2即可，1292不受影响
{
u8 res=0;
Ads1292_Config2.Int_Test = INT_TEST_ON;//打开内部测试信号
Ads1292_Ch1set.MUX=MUX_Test_signal;//测试信号输入
Ads1292_Ch2set.MUX=MUX_Test_signal;//测试信号输入
if(ADS1292_WRITE_REGBUFF())//写入寄存器
res=1;
delay_ms(10);
return res;
}
//设置内部噪声测试
u8 ADS1292_Noise_Test(void)
{
u8 res=0;
Ads1292_Config2.Int_Test = INT_TEST_OFF;//关内部测试信号
Ads1292_Ch1set.MUX = MUX_input_shorted;//输入短路
Ads1292_Ch2set.MUX = MUX_input_shorted;//输入短路
if(ADS1292_WRITE_REGBUFF())//写入寄存器
res=1;
delay_ms(10);
return res;
}
//正常信号采集模式
u8 ADS1292_Single_Read(void)
{
u8 res=0;
Ads1292_Config2.Int_Test = INT_TEST_OFF;//关内部测试信号
Ads1292_Ch1set.MUX = MUX_Normal_input;//普通电极输入
Ads1292_Ch2set.MUX = MUX_Normal_input;//普通电极输入
if(ADS1292_WRITE_REGBUFF())//写入寄存器
res=1;
delay_ms(10);
return res;
}
//配置ads1292采集方式
u8 Set_ADS1292_Collect(u8 mode)
{
u8 res;
delay_ms(10);
switch(mode)//设置采集方式
{
case 0:
res =ADS1292_Single_Read();
break;
case 1:
res =ADS1292_Single_Test();
break;
case 2:
res =ADS1292_Noise_Test();
break;
}
if(res)return 1;//寄存器设置失败
ADS1292_Send_CMD(RDATAC); //启动连续模式
delay_ms(10);
ADS1292_Send_CMD(START); //发送开始数据转换（等效于拉高START引脚）
delay_ms(10);
return 0;
}

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