使用模拟iic_MAX30100，简易血氧心率制作，可用正电原子mini板，OLED显示。整套资料提供给大家学习。 主函数部分代码
50Hz每采集一次数据集时间0.02s，共采集800次，用时16s
脉搏每跳动一次对应一个波形的峰值，上图共有20处峰值
计算（20/16）*60=75,可知心跳为每分钟75次
50Hz采集心率数据:
血氧检测数据处理:
stm32单片机源程序如下:
- #include "stm32f10x.h"
- #include "usart.h"
- #include "ultrasonic.h"
- #include "stm32f10x_gpio.h"
- #include "stm32f10x_i2c.h"
- #include "delay.h" //延时函数 1
- #include "delayl.h" //延时函数 2
- #include <stdio.h>
- #include <math.h>
- #include "bsp_i2c_gpio.h"
- #include "oled.h"
- #define SAMPLE_50 //如果定义此宏就是50采样率 否则是100
-
- /*************************************************
- 函数: fputc(int ch, FILE *f)
- 功能: 重定向c库函数printf到USART1
- 参数: 无
- 返回: 无
- **************************************************/
- int fputc(int ch, FILE *f)
- {
- USART_SendData(USART1, (unsigned char) ch);
- while (!(USART1->SR & USART_FLAG_TXE));
- return (ch);
- }
- #define USR_I2C_USED I2C1
- void I2C1_Configuration(void)
- {
- I2C_InitTypeDef I2C_InitStructure;
- GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
- RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_I2C1,ENABLE);
- RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB,ENABLE);
-
- /* PB6,7 SCL and SDA */
- GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6 | GPIO_Pin_7;
- GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
- GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_OD;
- GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);
-
- I2C_DeInit(I2C1);
- I2C_InitStructure.I2C_Mode = I2C_Mode_I2C;
- I2C_InitStructure.I2C_DutyCycle = I2C_DutyCycle_2;
- I2C_InitStructure.I2C_OwnAddress1 = 0x30;
- I2C_InitStructure.I2C_Ack = I2C_Ack_Enable;
- I2C_InitStructure.I2C_AcknowledgedAddress = I2C_AcknowledgedAddress_7bit;
- I2C_InitStructure.I2C_ClockSpeed = 100000;//100K速度
-
- I2C_Cmd(I2C1, ENABLE);
- I2C_Init(I2C1, &I2C_InitStructure);
- /*允许1字节1应答模式*/
- I2C_AcknowledgeConfig(I2C1, ENABLE);
- printf("I2C1_Configuration----\n\r");
- }
- void I2C2_Configuration(void)
- {
- I2C_InitTypeDef I2C_InitStructure;
- GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
- RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_I2C2,ENABLE);
- RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB,ENABLE);
-
- /* PB10,11 SCL and SDA */
- GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10 | GPIO_Pin_11;
- GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
- GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_OD;
- GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);
-
- I2C_DeInit(I2C2);
- I2C_InitStructure.I2C_Mode = I2C_Mode_I2C;
- I2C_InitStructure.I2C_DutyCycle = I2C_DutyCycle_2;
- I2C_InitStructure.I2C_OwnAddress1 = 0x30;
- I2C_InitStructure.I2C_Ack = I2C_Ack_Enable;
- I2C_InitStructure.I2C_AcknowledgedAddress = I2C_AcknowledgedAddress_7bit;
- I2C_InitStructure.I2C_ClockSpeed = 100000;//100K速度
-
- I2C_Cmd(I2C2, ENABLE);
- I2C_Init(I2C2, &I2C_InitStructure);
- /*允许1字节1应答模式*/
- I2C_AcknowledgeConfig(I2C2, ENABLE);
- printf("I2C2_Configuration----\n\r");
- }
- void I2C1_GPIO_Config(void)
- {
- GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; //GPIO结构体定义
-
- RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB,ENABLE);//使能I2C的IO口
- /* 使能与 I2C1 有关的时钟 */
- RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_I2C1,ENABLE);
-
- /* PB6-I2C1_SCL、PB7-I2C1_SDA*/
-
- GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6 | GPIO_Pin_7;
-
- GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
-
- //PIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_OD; // 开漏输出
- GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
-
- GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);//初始化结构体配置
- }
- /* I2C 工作模式配置 */
- void I2C1_Mode_config(void)
- {
- /*定义I2C结构体*/
- I2C_InitTypeDef I2C_InitStructure;
-
- /*配置为I2C模式*/
- I2C_InitStructure.I2C_Mode = I2C_Mode_I2C;
-
- /*该参数只有在I2C 工作在快速模式（时钟工作频率高于 100KHz）下才有意义。*/
- I2C_InitStructure.I2C_DutyCycle = I2C_DutyCycle_2;
-
- /*设置第一个设备自身地址*/
- I2C_InitStructure.I2C_OwnAddress1 =0x30;
-
- /*使能应答*/
- I2C_InitStructure.I2C_Ack = I2C_Ack_Enable ;
-
- /*AT24C02地址为7位所以设置7位就行了*/
- I2C_InitStructure.I2C_AcknowledgedAddress = I2C_AcknowledgedAddress_7bit; /*时钟速率，以HZ为单位的，最高为400khz*/
-
- I2C_InitStructure.I2C_ClockSpeed = 20000;
- /* 使能 I2C1 */
- I2C_Cmd(I2C1, ENABLE);
-
- /* I2C1 初始化 */
- I2C_Init(I2C1, &I2C_InitStructure);
-
-
- }
- void I2C2_GPIO_Config(void)
- {
- GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; //GPIO结构体定义
-
- RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB,ENABLE);//使能I2C的IO口
- /* 使能与 I2C1 有关的时钟 */
- RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_I2C2,ENABLE);
-
- /* PB10-I2C2_SCL、PB11-I2C2_SDA*/
-
- GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10 | GPIO_Pin_11;
-
- GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
-
- //PIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_OD; // 开漏输出
- GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
-
- GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);//初始化结构体配置
- }
- /* I2C 工作模式配置 */
- void I2C2_Mode_config(void)
- {
- /*定义I2C结构体*/
- I2C_InitTypeDef I2C_InitStructure;
- /*配置为I2C模式*/
- I2C_InitStructure.I2C_Mode = I2C_Mode_I2C;
-
- /*该参数只有在I2C 工作在快速模式（时钟工作频率高于 100KHz）下才有意义。*/
- I2C_InitStructure.I2C_DutyCycle = I2C_DutyCycle_2;
-
- /*设置第一个设备自身地址*/
- I2C_InitStructure.I2C_OwnAddress1 =0x30;
-
- /*使能应答*/
- I2C_InitStructure.I2C_Ack = I2C_Ack_Enable ;
-
- /*AT24C02地址为7位所以设置7位就行了*/
- I2C_InitStructure.I2C_AcknowledgedAddress = I2C_AcknowledgedAddress_7bit; /*时钟速率，以HZ为单位的，最高为400khz*/
-
- I2C_InitStructure.I2C_ClockSpeed = 100000;
- /* 使能 I2C1 */
- I2C_Cmd(I2C2, ENABLE);
-
- /* I2C1 初始化 */
- I2C_Init(I2C2, &I2C_InitStructure);
-
-
- }
- /*************************************************
- 函数: void main_init(void)
- 功能: main初始化
- 参数: 无
- 返回: 无
- **************************************************/
- void main_init(void)
- {
- Usart_Init();
- //I2C1_GPIO_Config();
- //I2C1_Mode_config();
- //I2C1_Configuration();
- bsp_InitI2C();
- delay_init(72); //延时初始化
- }
- extern void test_max30100_fun(void);
- extern u8 max10300_Bus_Read(u8 Register_Address);
- extern void max10300_init(void);
- /*************************************************
- 函数: int main(void)
- 功能: main主函数
- 参数: 无
- 返回: 无
- **************************************************/
- int main(void)
- {
- u8 temp_num=0;
-
- main_init();
-
- max10300_init();
- printf("\r\n stm32 init runing \r\n");
-
- delayl_init(); //延时函数初始化
-
- OLED_Init(); //初始化OLED
-
- OLED_ShowString(0,0, "SpO2:",16);
-
- OLED_ShowString(0,30,"Heart Rate:",16);
-
- OLED_Refresh_Gram();//更新显示到OLED
-
-
-
-
-
- /*
- while(1)
- {
- delay_ms(1000);
- max10300_init();
- temp_num = max10300_Bus_Read(0x16);
- printf("当前温度 = %d\r\n",temp_num);
- }*/
- while(1)
- {
- test_max30100_fun();
-
-
-
-
-
-
- }
- }
- #define max10300_WR_address 0xAE
- u8 max10300_Bus_Write(u8 Register_Address, u8 Word_Data)
- {
- /* 采用串行EEPROM随即读取指令序列，连续读取若干字节 */
- /* 第1步：发起I2C总线启动信号 */
- i2c_Start();
- /* 第2步：发起控制字节，高7bit是地址，bit0是读写控制位，0表示写，1表示读 */
- i2c_SendByte(max10300_WR_address | I2C_WR); /* 此处是写指令 */
- /* 第3步：发送ACK */
- if (i2c_WaitAck() != 0)
- {
- goto cmd_fail; /* EEPROM器件无应答 */
- }
- /* 第4步：发送字节地址 */
- i2c_SendByte(Register_Address);
- if (i2c_WaitAck() != 0)
- {
- goto cmd_fail; /* EEPROM器件无应答 */
- }
-
- /* 第5步：开始写入数据 */
- i2c_SendByte(Word_Data);
- /* 第6步：发送ACK */
- if (i2c_WaitAck() != 0)
- {
- goto cmd_fail; /* EEPROM器件无应答 */
- }
- /* 发送I2C总线停止信号 */
- i2c_Stop();
- return 1; /* 执行成功 */
- cmd_fail: /* 命令执行失败后，切记发送停止信号，避免影响I2C总线上其他设备 */
- /* 发送I2C总线停止信号 */
- i2c_Stop();
- return 0;
- }
- u8 max10300_Bus_Read(u8 Register_Address)
- {
- u8 data;
- /* 第1步：发起I2C总线启动信号 */
- i2c_Start();
- /* 第2步：发起控制字节，高7bit是地址，bit0是读写控制位，0表示写，1表示读 */
- i2c_SendByte(max10300_WR_address | I2C_WR); /* 此处是写指令 */
- /* 第3步：发送ACK */
- if (i2c_WaitAck() != 0)
- {
- goto cmd_fail; /* EEPROM器件无应答 */
- }
- /* 第4步：发送字节地址， */
- i2c_SendByte((uint8_t)Register_Address);
- if (i2c_WaitAck() != 0)
- {
- goto cmd_fail; /* EEPROM器件无应答 */
- }
-
- /* 第6步：重新启动I2C总线。下面开始读取数据 */
- i2c_Start();
- /* 第7步：发起控制字节，高7bit是地址，bit0是读写控制位，0表示写，1表示读 */
- i2c_SendByte(max10300_WR_address | I2C_RD); /* 此处是读指令 */
- /* 第8步：发送ACK */
- if (i2c_WaitAck() != 0)
- {
- goto cmd_fail; /* EEPROM器件无应答 */
- }
- /* 第9步：读取数据 */
- {
- data = i2c_ReadByte(); /* 读1个字节 */
- i2c_NAck(); /* 最后1个字节读完后，CPU产生NACK信号(驱动SDA = 1) */
- }
- /* 发送I2C总线停止信号 */
- i2c_Stop();
- return data; /* 执行成功 返回data值 */
- cmd_fail: /* 命令执行失败后，切记发送停止信号，避免影响I2C总线上其他设备 */
- /* 发送I2C总线停止信号 */
- i2c_Stop();
- return 0;
- }
- static void i2c_Delay(void)
- {
- uint8_t i;
- /*
- CPU主频168MHz时，在内部Flash运行, MDK工程不优化。用台式示波器观测波形。
- 循环次数为5时，SCL频率 = 1.78MHz (读耗时: 92ms, 读写正常，但是用示波器探头碰上就读写失败。时序接近临界)
- 循环次数为10时，SCL频率 = 1.1MHz (读耗时: 138ms, 读速度: 118724B/s)
- 循环次数为30时，SCL频率 = 440KHz， SCL高电平时间1.0us，SCL低电平时间1.2us
- 上拉电阻选择2.2K欧时，SCL上升沿时间约0.5us，如果选4.7K欧，则上升沿约1us
- 实际应用选择400KHz左右的速率即可
- */
- for (i = 0; i < 30; i++);
- }
- #if 1
- void max10300_FIFO_Read(u8 Register_Address,u16 Word_Data[][2],u8 count)
- {
- u8 i=0;
- u8 no = count;
- u8 data1, data2;
- /* 第1步：发起I2C总线启动信号 */
- i2c_Start();
- /* 第2步：发起控制字节，高7bit是地址，bit0是读写控制位，0表示写，1表示读 */
- i2c_SendByte(max10300_WR_address | I2C_WR); /* 此处是写指令 */
- /* 第3步：发送ACK */
- if (i2c_WaitAck() != 0)
- {
- goto cmd_fail; /* EEPROM器件无应答 */
- }
- /* 第4步：发送字节地址， */
- i2c_SendByte((uint8_t)Register_Address);
- if (i2c_WaitAck() != 0)
- {
- goto cmd_fail; /* EEPROM器件无应答 */
- }
-
- /* 第6步：重新启动I2C总线。下面开始读取数据 */
- i2c_Start();
- /* 第7步：发起控制字节，高7bit是地址，bit0是读写控制位，0表示写，1表示读 */
- i2c_SendByte(max10300_WR_address | I2C_RD); /* 此处是读指令 */
- /* 第8步：发送ACK */
- if (i2c_WaitAck() != 0)
- {
- goto cmd_fail; /* EEPROM器件无应答 */
- }
- /* 第9步：读取数据 */
- while (no)
- {
- data1 = i2c_ReadByte();
- i2c_Ack();
- data2 = i2c_ReadByte();
- i2c_Ack();
- Word_Data[i][0] = (((u16)data1 << 8) | data2); //
-
- data1 = i2c_ReadByte();
- i2c_Ack();
- data2 = i2c_ReadByte();
- if(1==no)
- i2c_NAck(); /* 最后1个字节读完后，CPU产生NACK信号(驱动SDA = 1) */
- else
- i2c_Ack();
- Word_Data[i][1] = (((u16)data1 << 8) | data2);
- no--;
- i++;
- }
- /* 发送I2C总线停止信号 */
- i2c_Stop();
- cmd_fail: /* 命令执行失败后，切记发送停止信号，避免影响I2C总线上其他设备 */
- /* 发送I2C总线停止信号 */
- i2c_Stop();
- }
- #else
- void max10300_FIFO_Read(u8 Register_Address,u16 Word_Data[][2],u8 count)
- {
- u8 i=0;
- u8 no = count;
- u8 data1, data2;
-
- while(I2C_GetFlagStatus(USR_I2C_USED, I2C_FLAG_BUSY))
- ; //调用库函数检测I2C器件是否处于BUSY状态
-
- I2C_AcknowledgeConfig(USR_I2C_USED, ENABLE); /*允许1字节1应答模式*/
- I2C_GenerateSTART(USR_I2C_USED, ENABLE);
- while(!I2C_CheckEvent(USR_I2C_USED, I2C_EVENT_MASTER_MODE_SELECT))
- ; //清除EV5
-
- I2C_Send7bitAddress(USR_I2C_USED, max10300_WR_address, I2C_Direction_Transmitter);
- while(!I2C_CheckEvent(USR_I2C_USED,I2C_EVENT_MASTER_TRANSMITTER_MODE_SELECTED))
- ; //ADDR=1，清除EV6
-
- I2C_SendData(USR_I2C_USED, Register_Address);
- while(! I2C_CheckEvent(USR_I2C_USED, I2C_EVENT_MASTER_BYTE_TRANSMITTED))
- ;//移位寄存器非空，数据寄存器已经空，产生EV8，发送数据到DR既可清除该事件
- I2C_GenerateSTART(USR_I2C_USED, ENABLE);
- while(!I2C_CheckEvent(USR_I2C_USED, I2C_EVENT_MASTER_MODE_SELECT))
- ; //清除EV5
-
- I2C_Send7bitAddress(USR_I2C_USED, max10300_WR_address, I2C_Direction_Receiver);
- while(!I2C_CheckEvent(USR_I2C_USED, I2C_EVENT_MASTER_RECEIVER_MODE_SELECTED));
- while (no)
- {
-
- while(!I2C_CheckEvent(USR_I2C_USED, I2C_EVENT_MASTER_BYTE_RECEIVED)); // EV7
- data1 = I2C_ReceiveData(USR_I2C_USED);
- while(!I2C_CheckEvent(USR_I2C_USED, I2C_EVENT_MASTER_BYTE_RECEIVED)); // EV7
- data2 = I2C_ReceiveData(USR_I2C_USED);
- Word_Data[i][0] = (((u16)data1 << 8) | data2); //
- while(!I2C_CheckEvent(USR_I2C_USED, I2C_EVENT_MASTER_BYTE_RECEIVED)); // EV7
- data1 = I2C_ReceiveData(USR_I2C_USED);
- if(no==1)
- {
- I2C_AcknowledgeConfig(I2C1, DISABLE); //最后一位后要关闭应答的
- I2C_GenerateSTOP(I2C1, ENABLE); //发送停止位
-
- }
- while(!I2C_CheckEvent(USR_I2C_USED, I2C_EVENT_MASTER_BYTE_RECEIVED)); // EV7
- data2 = I2C_ReceiveData(USR_I2C_USED);
- Word_Data[i][1] = (((u16)data1 << 8) | data2);
- i++;
-
- /* Decrement the read bytes counter */
- no--;
- }
-
- I2C_AcknowledgeConfig(USR_I2C_USED, ENABLE);//将应答位使能回去，等待下次通信
- I2C_GenerateSTOP(I2C1, ENABLE); //发送停止位
- }
- #endif
- #define INTERRUPT_REG 0X00
- #define INTERRUPT_REG_A_FULL (0X01<<7)
- #define INTERRUPT_REG_TEMP_RDY (0X01<<6)
- #define INTERRUPT_REG_HR_RDY (0X01<<5)
- #define INTERRUPT_REG_SPO2_RDY (0X01<<4)
- #define INTERRUPT_REG_PWR_RDY (0X01<<0)
- void max10300_init()
- {
- max10300_Bus_Write(0x06, 0x0b); //mode configuration : temp_en[3] MODE[2:0]=010 HR only enabled 011 SP02 enabled
- //max10300_Bus_Write(0x06, 0x0a); //MODE[2:0]=010 HR only enabled when used is mode ,the red led is not used.
- max10300_Bus_Write(0x01, 0xF0); //open all of interrupt
- max10300_Bus_Write(INTERRUPT_REG, 0x00); //all interrupt clear
- max10300_Bus_Write(0x09, 0x33); //r_pa=3,ir_pa=3
- #ifdef SAMPLE_50
- max10300_Bus_Write(0x07, 0x43); //SPO2_SR[4:2]=000 50 per second LED_PW[1:0]=11 16BITS
- #else
- max10300_Bus_Write(0x07, 0x47); //SPO2_SR[4:2]=001 100 per second LED_PW[1:0]=11 16BITS
- #endif
-
- max10300_Bus_Write(0x02, 0x00); //set FIFO write Pointer reg = 0x00 for clear it
- max10300_Bus_Write(0x03, 0x00); //set Over Flow Counter reg = 0x00 for clear it
- max10300_Bus_Write(0x04, 0x0f); //set FIFO Read Pointer reg = 0x0f for
- //waitting write pointer eq read pointer to interrupts INTERRUPT_REG_A_FULL
- }
- double my_floor(double x)
- {
- double y=x;
- if( (*( ( (int *) &y)+1) & 0x80000000) != 0) //或者if(x<0)
- return (float)((int)x)-1;
- else
- return (float)((int)x);
- }
- double my_fmod(double x, double y)
- {
- double temp, ret;
-
- if (y == 0.0)
- return 0.0;
- temp = my_floor(x/y);
- ret = x - temp * y;
- if ((x < 0.0) != (y < 0.0))
- ret = ret - y;
- return ret;
- }
- #define XPI (3.1415926535897932384626433832795)
- #define XENTRY (100)
- #define XINCL (XPI/2/XENTRY)
- static const double XSinTbl[] = {
- 0.00000000000000000 , 0.015707317311820675 , 0.031410759078128292 , 0.047106450709642665 , 0.062790519529313374 ,
- 0.078459095727844944 , 0.094108313318514325 , 0.10973431109104528 , 0.12533323356430426 , 0.14090123193758267 ,
- 0.15643446504023087 , 0.17192910027940955 , 0.18738131458572463 , 0.20278729535651249 , 0.21814324139654256 ,
- 0.23344536385590542 , 0.24868988716485479 , 0.26387304996537292 , 0.27899110603922928 , 0.29404032523230400 ,
- 0.30901699437494740 , 0.32391741819814940 , 0.33873792024529142 , 0.35347484377925714 , 0.36812455268467797 ,
- 0.38268343236508978 , 0.39714789063478062 , 0.41151435860510882 , 0.42577929156507272 , 0.43993916985591514 ,
- 0.45399049973954680 , 0.46792981426057340 , 0.48175367410171532 , 0.49545866843240760 , 0.50904141575037132 ,
- 0.52249856471594880 , 0.53582679497899666 , 0.54902281799813180 , 0.56208337785213058 , 0.57500525204327857 ,
- 0.58778525229247314 , 0.60042022532588402 , 0.61290705365297649 , 0.62524265633570519 , 0.63742398974868975 ,
- 0.64944804833018377 , 0.66131186532365183 , 0.67301251350977331 , 0.68454710592868873 , 0.69591279659231442 ,
- 0.70710678118654757 , 0.71812629776318881 , 0.72896862742141155 , 0.73963109497860968 , 0.75011106963045959 ,
- 0.76040596560003104 , 0.77051324277578925 , 0.78043040733832969 , 0.79015501237569041 , 0.79968465848709058 ,
- 0.80901699437494745 , 0.81814971742502351 , 0.82708057427456183 , 0.83580736136827027 , 0.84432792550201508 ,
- 0.85264016435409218 , 0.86074202700394364 , 0.86863151443819120 , 0.87630668004386369 , 0.88376563008869347 ,
- 0.89100652418836779 , 0.89802757576061565 , 0.90482705246601958 , 0.91140327663544529 , 0.91775462568398114 ,
- 0.92387953251128674 , 0.92977648588825146 , 0.93544403082986738 , 0.94088076895422557 , 0.94608535882754530 ,
- 0.95105651629515353 , 0.95579301479833012 , 0.96029368567694307 , 0.96455741845779808 , 0.96858316112863108 ,
- 0.97236992039767667 , 0.97591676193874743 , 0.97922281062176575 , 0.98228725072868872 , 0.98510932615477398 ,
- 0.98768834059513777 , 0.99002365771655754 , 0.99211470131447788 , 0.99396095545517971 , 0.99556196460308000 ,
- 0.99691733373312796 , 0.99802672842827156 , 0.99888987496197001 , 0.99950656036573160 , 0.99987663248166059 ,
- 1.00000000000000000 };
- double XSin( double x )
- {
- int s = 0 , n;
- double dx , sx , cx;
- if( x < 0 )
- s = 1 , x = -x;
- x = my_fmod( x , 2 * XPI );
- if( x > XPI )
- s = !s , x -= XPI;
- if( x > XPI / 2 )
- x = XPI - x;
- n = (int)( x / XINCL );
- dx = x - n * XINCL;
- if( dx > XINCL / 2 )
- ++n , dx -= XINCL;
- sx = XSinTbl[n];
- cx = XSinTbl[XENTRY-n];
- x = sx + dx*cx - (dx*dx)*sx/2
- - (dx*dx*dx)*cx/6
- + (dx*dx*dx*dx)*sx/24
- ;
-
- return s ? -x : x;
- }
-
- double XCos( double x )
- {
- return XSin( x + XPI/2 );
- }
- /*********************************FFT*************************************
- 快速傅里叶变换C函数
- 函数简介：此函数是通用的快速傅里叶变换C语言函数，移植性强，以下部分不依
- 赖硬件。此函数采用联合体的形式表示一个复数，输入为自然顺序的复
- 数（输入实数是可令复数虚部为0），输出为经过FFT变换的自然顺序的
- 复数
- 使用说明：使用此函数只需更改宏定义FFT_N的值即可实现点数的改变，FFT_N的
- 应该为2的N次方，不满足此条件时应在后面补0
- 函数调用：FFT(s);
- 时 间：2010-2-20
- 版 本：Ver1.0
- 参考文献：
- **********************************************************************/
- #define PI 3.1415926535897932384626433832795028841971 //定义圆周率值
- #define FFT_N 1024 //定义福利叶变换的点数
- struct compx //定义一个复数结构
- {
- float real;
- float imag;
- };
- struct compx s1[FFT_N+16]; //FFT输入和输出：从S[1]开始存放，根据大小自己定义
- struct compx s2[FFT_N+16]; //FFT输入和输出：从S[1]开始存放，根据大小自己定义
- /*******************************************************************
- 函数原型：struct compx EE(struct compx b1,struct compx b2)
- 函数功能：对两个复数进行乘法运算
- 输入参数：两个以联合体定义的复数a,b
- 输出参数：a和b的乘积，以联合体的形式输出
- *******************************************************************/
- struct compx EE(struct compx a,struct compx b)
- {
- struct compx c;
- c.real=a.real*b.real-a.imag*b.imag;
- c.imag=a.real*b.imag+a.imag*b.real;
- return(c);
- }
- /*****************************************************************
- 函数原型：void FFT(struct compx *xin,int N)
- 函数功能：对输入的复数组进行快速傅里叶变换（FFT）
- 输入参数：*xin复数结构体组的首地址指针，struct型
- *****************************************************************/
- void FFT(struct compx *xin)
- {
- int f,m,nv2,nm1,i,k,l,j=0;
- struct compx u,w,t;
- nv2=FFT_N/2; //变址运算，即把自然顺序变成倒位序，采用雷德算法
- nm1=FFT_N-1;
- for(i=0;i<nm1;i++)
- {
- if(i<j) //如果i<j,即进行变址
- {
- t=xin[j];
- xin[j]=xin[i];
- xin[i]=t;
- }
- k=nv2; //求j的下一个倒位序
-
- while(k<=j) //如果k<=j,表示j的最高位为1
- {
- j=j-k; //把最高位变成0
- k=k/2; //k/2，比较次高位，依次类推，逐个比较，直到某个位为0
- }
-
- j=j+k; //把0改为1
- }
-
- { //FFT运算核，使用蝶形运算完成FFT运算
- int le,lei,ip;
- f=FFT_N;
- for(l=1;(f=f/2)!=1;l++) //计算l的值，即计算蝶形级数
- ;
- for(m=1;m<=l;m++) // 控制蝶形结级数
- { //m表示第m级蝶形，l为蝶形级总数l=log（2）N
- le=2<<(m-1); //le蝶形结距离，即第m级蝶形的蝶形结相距le点
- lei=le/2; //同一蝶形结中参加运算的两点的距离
- u.real=1.0; //u为蝶形结运算系数，初始值为1
- u.imag=0.0;
- w.real=XCos(PI/lei); //w为系数商，即当前系数与前一个系数的商
- w.imag=-XSin(PI/lei);
- for(j=0;j<=lei-1;j++) //控制计算不同种蝶形结，即计算系数不同的蝶形结
- {
- for(i=j;i<=FFT_N-1;i=i+le) //控制同一蝶形结运算，即计算系数相同蝶形结
- {
- ip=i+lei; //i，ip分别表示参加蝶形运算的两个节点
- t=EE(xin[ip],u); //蝶形运算，详见公式
- xin[ip].real=xin[i].real-t.real;
- xin[ip].imag=xin[i].imag-t.imag;
- xin[i].real=xin[i].real+t.real;
- xin[i].imag=xin[i].imag+t.imag;
- }
- u=EE(u,w); //改变系数，进行下一个蝶形运算
- }
- }
- }
- }
- u16 g_fft_index=0;
- u16 qsqrt(u32 a)
- {
- u32 rem = 0, root = 0, divisor = 0;
- u16 i;
- for(i=0; i<16; i++)
- {
- root <<= 1;
- rem = ((rem << 2) + (a>>30));
- a <<= 2;
- divisor = (root << 1) + 1;
- if(divisor <= rem)
- {
- rem -= divisor;
- root++;
- }
- }
- return root;
- }
- #define START_INDEX 10 //滤出低频干扰
- u16 find_max_num_index(struct compx *data,u16 count)
- {
- u16 i=START_INDEX;
- u16 max_num_index = i;
- //struct compx temp=data[i];
- float temp = data[i].real;
- for(i=START_INDEX;i<count;i++)
- {
- if(temp < data[i].real)
- {
- temp = data[i].real;
- max_num_index = i;
- }
- }
- printf("max_num_index=%d\r\n",max_num_index);
- return max_num_index;
-
- }
- #define CORRECTED_VALUE 50 //粗略标定血液氧气含量 ，精准数据需要大量测量
- void sp02_treated_fun(u16 max_index)
- {
- float sp02_num=0;
-
- delayl_init(); //延时函数初始化
- OLED_Init(); //初始化OLED
-
- printf("\r\n zhiliu s1=%f,s2=%f \r\n",s1[0].real,s2[0].real);
- printf("\r\n s1=%f,s2=%f \r\n",s1[max_index].real,s2[max_index].real);
- if((s1[max_index].real*s2[0].real)>(s2[max_index].real*s1[0].real)) //if ir>red sp02>75%
- {
- sp02_num = (s2[max_index].real*s1[0].real)/(s1[max_index].real*s2[0].real);
- printf("\r\nsp02_num : %f\r\n",sp02_num*100);
- printf("\r\n血氧含量为: %f\r\n",(1-sp02_num)*100+CORRECTED_VALUE);
-
- OLED_ShowString(0,0, "SpO2:",16);
- if((1-sp02_num)*100+CORRECTED_VALUE>99)
- OLED_ShowString(40,0, "99",16);
- else
- OLED_ShowNum(40,0,(1-sp02_num)*100+CORRECTED_VALUE,4,16);
- OLED_ShowString(80,0,"%",16);
- OLED_ShowString(0,30,"Heart Rate:",12);
- OLED_Refresh_Gram();//更新显示到OLED
-
- }
- else // sp02<75%
- {
- printf("\r\n 严重缺氧! \r\n");
-
- OLED_ShowString(0,0, "SpO2:",16);
- OLED_ShowString(40,0,"ANOXIA!",16);
- OLED_ShowString(0,30,"Heart Rate:",12);
- OLED_Refresh_Gram();//更新显示到OLED
- }
- }
- void test_max30100_fun(void)
- {
- u16 temp_num=0;
- u16 fifo_word_buff[15][2];
- u16 Heart_Rate=0;
- u16 s1_max_index=0;
- u16 s2_max_index=0;
-
- ……………………
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