STM32單片機+ads1292心率檢測顯示程序

ID:1067025 · 發表于 2023-3-20 00:48

該演示程序使用的芯片為：STM32F103C8T6

功能：
單片機采集ADS1292模塊數據，通過串口輸出。
串口：
UART1
波特率：115200
停止位：1
數據為：8
奇偶校驗：無

引腳定義及連線：
1292模塊--STM32F1：
VDD---3.3V/5V
GND---GND
DRDY---PA8
CS---PB12
SCK---PB13
MISO---PB14
MOSI---PB15

單片機源程序如下:

#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調試
u8 ADS1292_REG[12]; //ads1292寄存器數組
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引腳
//250ns 頻率4.5M 發送八組時鐘需要23 us
//125ns 頻率9M，發送八組時鐘需要14 us
//55ns 頻率18M 發送八組時鐘需要9.2us
//30ns 36M 發送八組時鐘需要9.2us
//手冊10頁里寫的最小時鐘周期為50ns
//DRDY //待機時高電平，采集時低電平有效
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_8;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;//上拉輸入
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;//推挽輸出
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中斷初始化
EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line8);//清除中斷標志
GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOC,GPIO_PinSource8);//選擇管腳
EXTI_InitStructure.EXTI_Line=EXTI_Line8; //選擇中斷線路
EXTI_InitStructure.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt; //設置為中斷請求，非事件請求
EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Falling; //下降沿觸發
EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd = ENABLE; //外部中斷使能
EXTI_Init(&EXTI_InitStructure);
NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI9_5_IRQn; //選擇中斷通道
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1; //搶占優先級
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1; //子優先級
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; //使能外部中斷通道
NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
EXTI->IMR &= ~(EXTI_Line8);//屏蔽外部中斷
ADS_CS=1;
ADS1292_PowerOnInit();//上電復位，進入待機模式
}
volatile u8 ads1292_recive_flag=0; //數據讀取完成標志
volatile u8 ads1292_Cache[9]; //數據緩沖區
void EXTI9_5_IRQHandler(void)
{
if(EXTI->IMR&EXTI_Line8 && ADS_DRDY==0)//數據接收中斷
{
EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line8);
ADS1292_Read_Data(ads1292_Cache);//數據存到9字節緩沖區
ads1292_recive_flag=1;
}
}
//讀取72位的數據1100+LOFF_STAT[4:0]+GPIO[1:0]+13個0+2CHx24位，共9字節
// 1100 LOFF_STAT[4 3 2 1 0 ] //導聯脫落相關的信息在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時鐘下函數耗時大約10us 8M時鐘下函數耗時大約 100us
{
u8 i;
ADS_CS=0;//讀9個字節的數據
//delay_us(10);
for(i=0;i<9;i++)
{
*data=ADS1292_SPI(0X00);
data++;
}
//delay_us(10);
ADS_CS=1;
return 0;
}
//設置寄存器數組
void ADS1292_SET_REGBUFF(void)
{
ADS1292_REG[ID] = ADS1292_DEVICE;//ID只讀
ADS1292_REG[CONFIG1] = 0x00; //0000 0aaa [7] 0連續轉換模式 [6:3] 必須為0
ADS1292_REG[CONFIG1] |= Ads1292_Config1.Data_Rate;//[2:0] aaa 采樣率設置采樣率
ADS1292_REG[CONFIG2] = 0x00; //1abc d0e1 [7] 必須為1 [2] 必須為0 [0] 設置測試信號為1HZ、±1mV方波
ADS1292_REG[CONFIG2] |= Ads1292_Config2.Pdb_Loff_Comp<<6; //[6]a 導聯脫落比較器是否掉電
ADS1292_REG[CONFIG2] |= Ads1292_Config2.Pdb_Refbuf<<5; //[5]b 內部參考緩沖器是否掉電
ADS1292_REG[CONFIG2] |= Ads1292_Config2.Vref<<4; //[4]c 內部參考電壓設置，默認2.42V
ADS1292_REG[CONFIG2] |= Ads1292_Config2.Clk_EN<<3; //[3]d CLK引腳輸出時鐘脈沖？
ADS1292_REG[CONFIG2] |= Ads1292_Config2.Int_Test<<1; //[1]e 是否打開內部測試信號,
ADS1292_REG[CONFIG2] |= 0x81;//設置默認位
ADS1292_REG[LOFF] = 0x10;//[7:5] 設置導聯脫落比較器閾值 [4] 必須為1 [3:2] 導聯脫落電流幅值 [1] 必須為0 [0] 導聯脫落檢測方式 0 DC 1 AC
ADS1292_REG[CH1SET] = 0x00; //abbb cccc
ADS1292_REG[CH1SET] |=Ads1292_Ch1set.PD<<7; //[7] a 通道1斷電？
ADS1292_REG[CH1SET] |=Ads1292_Ch1set.GAIN<<4; //[6:4]bbb 設置PGA增益
ADS1292_REG[CH1SET] |=Ads1292_Ch1set.MUX; //[3:0]cccc 設置通道1輸入方式
ADS1292_REG[CH2SET] = 0x00; //abbb cccc
ADS1292_REG[CH2SET] |=Ads1292_Ch2set.PD<<7; //[7] a 通道2斷電？
ADS1292_REG[CH2SET] |=Ads1292_Ch2set.GAIN<<4; //[6:4]bbb 設置PGA增益
ADS1292_REG[CH2SET] |=Ads1292_Ch2set.MUX; //[3:0]cccc 設置通道2輸入方式
ADS1292_REG[RLD_SENS] = 0X00; //11ab cdef [7:6] 11 PGA斬波頻率 fMOD/4
ADS1292_REG[RLD_SENS] |=Ads1292_Rld_Sens.Pdb_Rld<<5; //[5]a 該位決定RLD緩沖電源狀態
ADS1292_REG[RLD_SENS] |=Ads1292_Rld_Sens.Rld_Loff_Sense<<4; //[4]b 該位使能RLD導聯脫落檢測功能
ADS1292_REG[RLD_SENS] |=Ads1292_Rld_Sens.Rld2N<<3; //[3]c 這個位控制通道2負輸入用于右腿驅動的輸出
ADS1292_REG[RLD_SENS] |=Ads1292_Rld_Sens.Rld2P<<2; //[2]d 該位控制通道2正輸入用于右腿驅動的輸出
ADS1292_REG[RLD_SENS] |=Ads1292_Rld_Sens.Rld1N<<1; //[1]e 這個位控制通道1負輸入用于右腿驅動的輸出
ADS1292_REG[RLD_SENS] |=Ads1292_Rld_Sens.Rld1P; //[0]f 該位控制通道1正輸入用于右腿驅動的輸出
ADS1292_REG[RLD_SENS] |= 0xc0;//設置默認位
ADS1292_REG[LOFF_SENS] = 0X00; //00ab cdef [7:6] 必須為0
ADS1292_REG[LOFF_SENS] |=Ads1292_Loff_Sens.Flip2<<5; //[5]a 這個位用于控制導聯脫落檢測通道2的電流的方向
ADS1292_REG[LOFF_SENS] |=Ads1292_Loff_Sens.Flip1<<4; //[4]b 這個位控制用于導聯脫落檢測通道1的電流的方向
ADS1292_REG[LOFF_SENS] |=Ads1292_Loff_Sens.Loff2N<<3; //[3]c 該位控制通道2負輸入端的導聯脫落檢測
ADS1292_REG[LOFF_SENS] |=Ads1292_Loff_Sens.Loff2P<<2; //[2]d 該位控制通道2正輸入端的導聯脫落檢測
ADS1292_REG[LOFF_SENS] |=Ads1292_Loff_Sens.Loff1N<<1; //[1]e 該位控制通道1負輸入端的導聯脫落檢測
ADS1292_REG[LOFF_SENS] |=Ads1292_Loff_Sens.Loff1P; //[0]f 該位控制通道1正輸入端的導聯脫落檢測
ADS1292_REG[LOFF_STAT] = 0x00; //[6]0 設置fCLK和fMOD之間的模分頻比 fCLK=fMOD/4 [4:0]只讀，導聯脫落和電極連接狀態
ADS1292_REG[RESP1] = 0X00;//abcc cc1d
ADS1292_REG[RESP1] |=Ads1292_Resp1.RESP_DemodEN<<7;//[7]a 這個位啟用和禁用通道1上的解調電路
ADS1292_REG[RESP1] |=Ads1292_Resp1.RESP_modEN<<6; //[6]b 這個位啟用和禁用通道1上的調制電路
ADS1292_REG[RESP1] |=Ads1292_Resp1.RESP_ph<<2; //[5:2]c 這些位控制呼吸解調控制信號的相位
ADS1292_REG[RESP1] |=Ads1292_Resp1.RESP_Ctrl; //[0]d 這個位設置呼吸回路的模式
ADS1292_REG[RESP1] |= 0x02;//設置默認位
ADS1292_REG[RESP2] = 0x00; //a000 0bc1 [6:3]必須為0 [0]必須為1
ADS1292_REG[RESP2] |= Ads1292_Resp2.Calib<<7; //[7]a 啟動通道偏移校正？
ADS1292_REG[RESP2] |= Ads1292_Resp2.freq<<2; //[2]b 呼吸頻率設置
ADS1292_REG[RESP2] |= Ads1292_Resp2.Rldref_Int<<1; //[1]c RLDREF信號源外部饋電？
ADS1292_REG[RESP2] |= 0X01;//設置默認位
ADS1292_REG[GPIO] = 0x0C; //GPIO設為輸入 [7:4]必須為0 [3:2]11 GPIO為輸入 [1:0] 設置輸入時，指示引腳電平，設置輸出時控制引腳電平
}
//通過SPI總線與ADS1292通信
u8 ADS1292_SPI(u8 com)
{
return SPI2_ReadWriteByte(com);
}
//寫命令
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串行接口以字節形式解碼命令，需要4個tCLK周期來解碼和執行.
因此，在發送多字節命令時，4 tCLK周期必須將一個字節(或操作碼)的結束與下一個字節(或操作碼)分開。
假設CLK（時鐘）為512 kHz，則tSDECODE (4 tCLK)為7.8125 us。
當SCLK（數據速率）為16mhz時，一個字節可以在500ns中傳輸，此字節傳輸時間不符合tSDECODE規范;
因此，必須插入一個延遲，以便第二個字節的末尾晚于7.3125us到達。
如果SCLK為1 MHz，則在8u秒內傳輸一個字節。由于此傳輸時間超過tSDECODE規范，處理器可以不延遲地發送后續字節。
在后面的場景中，可以對串行端口進行編程，使其從每個循環的單字節傳輸轉移到多個字節*/
//讀寫多個寄存器
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) //寫
{
for(i=0;i<len;i++)
{
delay_us(100);
ADS1292_SPI(*data);
data++;
}
}
else //讀
{
for(i=0;i<len;i++)
{
delay_us(100);
*data = ADS1292_SPI(0);
data++;
}
}
delay_us(100);
ADS_CS=1;
}
//寄存器數組寫入寄存器
u8 ADS1292_WRITE_REGBUFF(void)
{
u8 i,res=0;
u8 REG_Cache[12]; //存儲寄存器數據
ADS1292_SET_REGBUFF();//設置寄存器數組
ADS1292_WR_REGS(WREG|CONFIG1,11,ADS1292_REG+1);//數組變量寫入寄存器
delay_ms(10);
ADS1292_WR_REGS(RREG|ID,12,REG_Cache);//讀寄存器
delay_ms(10);
// #ifdef DEBUG_ADS1292
// printf("WRITE REG:\r\n");
// for(i=0;i<12;i++ )//要寫的數據
// printf("%d %x\r\n",i,ADS1292_REG[i]);
// printf("READ REG:\r\n");
// #endif
for(i=0;i<12;i++ ) //檢查寄存器
{
if(ADS1292_REG[i] != REG_Cache[i])
{
if(i!= 0 && i!=8 && i != 11) //0 8 和11是ID 導聯脫落和GPIO相關
res=1;
else
continue;
}
// #ifdef DEBUG_ADS1292
// printf("%d %x\r\n",i,REG_Cache[i]); //讀到的數據
// #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;//啟用內部時鐘
// ADS_START=0; //停止數據輸出
// ADS_RESET=0; //復位
// delay_ms(1000);
// ADS_RESET=1;//芯片上電，可以使用
// delay_ms(100); //等待穩定
ADS1292_Send_CMD(SDATAC);//發送停止連續讀取數據命令
delay_ms(100);
ADS1292_Send_CMD(RESET);//復位
delay_s(1);
ADS1292_Send_CMD(SDATAC);//發送停止連續讀取數據命令
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++ ) //讀默認寄存器
// printf("%d %x\r\n",i,REG_Cache[i]);
//#endif
//ADS1292_Send_CMD(STANDBY);//進入待機模式
}
//設置通道1內部1mV測試信號
u8 ADS1292_Single_Test(void) //注意1292R開了呼吸解調，會對通道一的內部測試信號波形造成影響，這里只參考通道2即可，1292不受影響
{
u8 res=0;
Ads1292_Config2.Int_Test = INT_TEST_ON;//打開內部測試信號
Ads1292_Ch1set.MUX=MUX_Test_signal;//測試信號輸入
Ads1292_Ch2set.MUX=MUX_Test_signal;//測試信號輸入
if(ADS1292_WRITE_REGBUFF())//寫入寄存器
res=1;
delay_ms(10);
return res;
}
//設置內部噪聲測試
u8 ADS1292_Noise_Test(void)
{
u8 res=0;
Ads1292_Config2.Int_Test = INT_TEST_OFF;//關內部測試信號
Ads1292_Ch1set.MUX = MUX_input_shorted;//輸入短路
Ads1292_Ch2set.MUX = MUX_input_shorted;//輸入短路
if(ADS1292_WRITE_REGBUFF())//寫入寄存器
res=1;
delay_ms(10);
return res;
}
//正常信號采集模式
u8 ADS1292_Single_Read(void)
{
u8 res=0;
Ads1292_Config2.Int_Test = INT_TEST_OFF;//關內部測試信號
Ads1292_Ch1set.MUX = MUX_Normal_input;//普通電極輸入
Ads1292_Ch2set.MUX = MUX_Normal_input;//普通電極輸入
if(ADS1292_WRITE_REGBUFF())//寫入寄存器
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)//設置采集方式
{
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;//寄存器設置失敗
ADS1292_Send_CMD(RDATAC); //啟動連續模式
delay_ms(10);
ADS1292_Send_CMD(START); //發送開始數據轉換（等效于拉高START引腳）
delay_ms(10);
return 0;
}

復制代碼

#include "sys.h" //系統配置
#include "delay.h" //延時
#include "usart.h" //串口
#include "led.h"
#include "ADS1292.h"
#include "Timer.h"
#include "dma.h"
u8 xinlv;
extern u8 xinlv1;
s32 get_volt(u32 num);
u8 flag;
u16 flag1;
//main
int main(void)
{
u8 res,i,sum;
u8 data_to_send[60];//串口發送緩存
u8 usbstatus=0;
u32 cannle[2]; //存儲兩個通道的數據
s32 p_Temp[2]; //數據緩存
data_to_send[0]=0xAA;
data_to_send[1]=0xAA;
data_to_send[2]=0xF1;
data_to_send[3]=8;
data_to_send[13] = 0X0D; //校驗和
data_to_send[14] = 0X0A; //校驗和
//初始化系統時鐘 72M
SystemInit();
delay_init();
delay_ms(100);
uart1_init(500000);//串口初始化為115200
DMA_Config(DMA1_Channel4,(u32)&USART1->DR,(u32)data_to_send);//串口1DMA設置
USART_DMACmd(USART1,USART_DMAReq_Tx,ENABLE); //DMA
LED_Init();
ADS1292_Init(); //初始化ads1292
while(Set_ADS1292_Collect(0))
{
printf("1292寄存器設置失敗\r\n");
delay_s(1);
}
printf("寄存器設置成功\r\n");
delay_s(1);
TIM2_Init(50,1439);//系統指示
TIM4_Init(50,1439);//打印心率
EXTI->IMR |= EXTI_Line8;//開DRDY中斷
while(1)//循環發送數據
{
if(ads1292_recive_flag==1)
{
flag1++;
cannle[0]=ads1292_Cache[3]<<16 | ads1292_Cache[4]<<8 | ads1292_Cache[5];//獲取原始數據
cannle[1]=ads1292_Cache[6]<<16 | ads1292_Cache[7]<<8 | ads1292_Cache[8]; //
p_Temp[0] = get_volt(cannle[0]); //把采到的3個字節轉成有符號32位數
p_Temp[1] = get_volt(cannle[1]); //把采到的3個字節轉成有符號32位數
cannle[0] = p_Temp[0];
cannle[1] = p_Temp[1];
data_to_send[4]=cannle[0]>>24; //25-32位
data_to_send[5]=cannle[0]>>16; //17-24
data_to_send[6]=cannle[0]>>8; //9-16
data_to_send[7]=cannle[0]; //1-8
data_to_send[8]=cannle[1]>>24; //25-32位
data_to_send[9]=cannle[1]>>16; //17-24
data_to_send[10]=cannle[1]>>8; //9-16
data_to_send[11]=cannle[1]; //1-8
for(i=0;i<12;i++)
sum += data_to_send[i];
// printf("%d\r\n",sum);
data_to_send[12] = sum; //校驗和
// DMA_Enable(DMA1_Channel4,13);//串口1DMA
ads1292_recive_flag=0;
sum = 0;
if((p_Temp[1]>265000)&&(flag==1))
{
xinlv++;
flag=0;
}
else if((p_Temp[1]<265000)&&(flag==0))
flag=1;
}
}
}
/*功能：把采到的3個字節轉成有符號32位數 */
s32 get_volt(u32 num)
{
s32 temp;
temp = num;
temp <<= 8;
temp >>= 8;
return temp;
}

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