max30100血氧心率制作stm32源碼 OLED顯示

ID:244405 · 發表于 2017-10-31 12:09

使用模擬iic_MAX30100，簡易血氧心率制作，可用正電原子mini板，OLED顯示。整套資料提供給大家學習。

主函數部分代碼

50Hz每采集一次數據集時間0.02s，共采集800次，用時16s
脈搏每跳動一次對應一個波形的峰值，上圖共有20處峰值
計算（20/16）*60=75,可知心跳為每分鐘75次

50Hz采集心率數據:

血氧檢測數據處理:

stm32單片機源程序如下:

#include "stm32f10x.h"
#include "usart.h"
#include "ultrasonic.h"
#include "stm32f10x_gpio.h"
#include "stm32f10x_i2c.h"
#include "delay.h" //延時函數 1
#include "delayl.h" //延時函數 2
#include <stdio.h>
#include <math.h>
#include "bsp_i2c_gpio.h"
#include "oled.h"
#define SAMPLE_50 //如果定義此宏就是50采樣率否則是100
/*************************************************
函數: fputc(int ch, FILE *f)
功能: 重定向c庫函數printf到USART1
參數: 無
返回: 無
**************************************************/
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);
/*允許1字節1應答模式*/
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);
/*允許1字節1應答模式*/
I2C_AcknowledgeConfig(I2C2, ENABLE);
printf("I2C2_Configuration----\n\r");
}
void I2C1_GPIO_Config(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; //GPIO結構體定義
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB,ENABLE);//使能I2C的IO口
/* 使能與 I2C1 有關的時鐘 */
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; // 開漏輸出
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);//初始化結構體配置
}
/* I2C 工作模式配置 */
void I2C1_Mode_config(void)
{
/*定義I2C結構體*/
I2C_InitTypeDef I2C_InitStructure;
/*配置為I2C模式*/
I2C_InitStructure.I2C_Mode = I2C_Mode_I2C;
/*該參數只有在I2C 工作在快速模式（時鐘工作頻率高于 100KHz）下才有意義。*/
I2C_InitStructure.I2C_DutyCycle = I2C_DutyCycle_2;
/*設置第一個設備自身地址*/
I2C_InitStructure.I2C_OwnAddress1 =0x30;
/*使能應答*/
I2C_InitStructure.I2C_Ack = I2C_Ack_Enable ;
/*AT24C02地址為7位所以設置7位就行了*/
I2C_InitStructure.I2C_AcknowledgedAddress = I2C_AcknowledgedAddress_7bit; /*時鐘速率，以HZ為單位的，最高為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結構體定義
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB,ENABLE);//使能I2C的IO口
/* 使能與 I2C1 有關的時鐘 */
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; // 開漏輸出
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);//初始化結構體配置
}
/* I2C 工作模式配置 */
void I2C2_Mode_config(void)
{
/*定義I2C結構體*/
I2C_InitTypeDef I2C_InitStructure;
/*配置為I2C模式*/
I2C_InitStructure.I2C_Mode = I2C_Mode_I2C;
/*該參數只有在I2C 工作在快速模式（時鐘工作頻率高于 100KHz）下才有意義。*/
I2C_InitStructure.I2C_DutyCycle = I2C_DutyCycle_2;
/*設置第一個設備自身地址*/
I2C_InitStructure.I2C_OwnAddress1 =0x30;
/*使能應答*/
I2C_InitStructure.I2C_Ack = I2C_Ack_Enable ;
/*AT24C02地址為7位所以設置7位就行了*/
I2C_InitStructure.I2C_AcknowledgedAddress = I2C_AcknowledgedAddress_7bit; /*時鐘速率，以HZ為單位的，最高為400khz*/
I2C_InitStructure.I2C_ClockSpeed = 100000;
/* 使能 I2C1 */
I2C_Cmd(I2C2, ENABLE);
/* I2C1 初始化 */
I2C_Init(I2C2, &I2C_InitStructure);
}
/*************************************************
函數: void main_init(void)
功能: main初始化
參數: 無
返回: 無
**************************************************/
void main_init(void)
{
Usart_Init();
//I2C1_GPIO_Config();
//I2C1_Mode_config();
//I2C1_Configuration();
bsp_InitI2C();
delay_init(72); //延時初始化
}
extern void test_max30100_fun(void);
extern u8 max10300_Bus_Read(u8 Register_Address);
extern void max10300_init(void);
/*************************************************
函數: int main(void)
功能: main主函數
參數: 無
返回: 無
**************************************************/
int main(void)
{
u8 temp_num=0;
main_init();
max10300_init();
printf("\r\n stm32 init runing \r\n");
delayl_init(); //延時函數初始化
OLED_Init(); //初始化OLED
OLED_ShowString(0,0, "SpO2:",16);
OLED_ShowString(0,30,"Heart Rate:",16);
OLED_Refresh_Gram();//更新顯示到OLED
/*
while(1)
{
delay_ms(1000);
max10300_init();
temp_num = max10300_Bus_Read(0x16);
printf("當前溫度 = %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隨即讀取指令序列，連續讀取若干字節 */
/* 第1步：發起I2C總線啟動信號 */
i2c_Start();
/* 第2步：發起控制字節，高7bit是地址，bit0是讀寫控制位，0表示寫，1表示讀 */
i2c_SendByte(max10300_WR_address | I2C_WR); /* 此處是寫指令 */
/* 第3步：發送ACK */
if (i2c_WaitAck() != 0)
{
goto cmd_fail; /* EEPROM器件無應答 */
}
/* 第4步：發送字節地址 */
i2c_SendByte(Register_Address);
if (i2c_WaitAck() != 0)
{
goto cmd_fail; /* EEPROM器件無應答 */
}
/* 第5步：開始寫入數據 */
i2c_SendByte(Word_Data);
/* 第6步：發送ACK */
if (i2c_WaitAck() != 0)
{
goto cmd_fail; /* EEPROM器件無應答 */
}
/* 發送I2C總線停止信號 */
i2c_Stop();
return 1; /* 執行成功 */
cmd_fail: /* 命令執行失敗后，切記發送停止信號，避免影響I2C總線上其他設備 */
/* 發送I2C總線停止信號 */
i2c_Stop();
return 0;
}
u8 max10300_Bus_Read(u8 Register_Address)
{
u8 data;
/* 第1步：發起I2C總線啟動信號 */
i2c_Start();
/* 第2步：發起控制字節，高7bit是地址，bit0是讀寫控制位，0表示寫，1表示讀 */
i2c_SendByte(max10300_WR_address | I2C_WR); /* 此處是寫指令 */
/* 第3步：發送ACK */
if (i2c_WaitAck() != 0)
{
goto cmd_fail; /* EEPROM器件無應答 */
}
/* 第4步：發送字節地址， */
i2c_SendByte((uint8_t)Register_Address);
if (i2c_WaitAck() != 0)
{
goto cmd_fail; /* EEPROM器件無應答 */
}
/* 第6步：重新啟動I2C總線。下面開始讀取數據 */
i2c_Start();
/* 第7步：發起控制字節，高7bit是地址，bit0是讀寫控制位，0表示寫，1表示讀 */
i2c_SendByte(max10300_WR_address | I2C_RD); /* 此處是讀指令 */
/* 第8步：發送ACK */
if (i2c_WaitAck() != 0)
{
goto cmd_fail; /* EEPROM器件無應答 */
}
/* 第9步：讀取數據 */
{
data = i2c_ReadByte(); /* 讀1個字節 */
i2c_NAck(); /* 最后1個字節讀完后，CPU產生NACK信號(驅動SDA = 1) */
}
/* 發送I2C總線停止信號 */
i2c_Stop();
return data; /* 執行成功返回data值 */
cmd_fail: /* 命令執行失敗后，切記發送停止信號，避免影響I2C總線上其他設備 */
/* 發送I2C總線停止信號 */
i2c_Stop();
return 0;
}
static void i2c_Delay(void)
{
uint8_t i;
/*　
CPU主頻168MHz時，在內部Flash運行, MDK工程不優化。用臺式示波器觀測波形。
循環次數為5時，SCL頻率 = 1.78MHz (讀耗時: 92ms, 讀寫正常，但是用示波器探頭碰上就讀寫失敗。時序接近臨界)
循環次數為10時，SCL頻率 = 1.1MHz (讀耗時: 138ms, 讀速度: 118724B/s)
循環次數為30時，SCL頻率 = 440KHz， SCL高電平時間1.0us，SCL低電平時間1.2us
上拉電阻選擇2.2K歐時，SCL上升沿時間約0.5us，如果選4.7K歐，則上升沿約1us
實際應用選擇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：發起I2C總線啟動信號 */
i2c_Start();
/* 第2步：發起控制字節，高7bit是地址，bit0是讀寫控制位，0表示寫，1表示讀 */
i2c_SendByte(max10300_WR_address | I2C_WR); /* 此處是寫指令 */
/* 第3步：發送ACK */
if (i2c_WaitAck() != 0)
{
goto cmd_fail; /* EEPROM器件無應答 */
}
/* 第4步：發送字節地址， */
i2c_SendByte((uint8_t)Register_Address);
if (i2c_WaitAck() != 0)
{
goto cmd_fail; /* EEPROM器件無應答 */
}
/* 第6步：重新啟動I2C總線。下面開始讀取數據 */
i2c_Start();
/* 第7步：發起控制字節，高7bit是地址，bit0是讀寫控制位，0表示寫，1表示讀 */
i2c_SendByte(max10300_WR_address | I2C_RD); /* 此處是讀指令 */
/* 第8步：發送ACK */
if (i2c_WaitAck() != 0)
{
goto cmd_fail; /* EEPROM器件無應答 */
}
/* 第9步：讀取數據 */
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個字節讀完后，CPU產生NACK信號(驅動SDA = 1) */
else
i2c_Ack();
Word_Data[i][1] = (((u16)data1 << 8) | data2);
no--;
i++;
}
/* 發送I2C總線停止信號 */
i2c_Stop();
cmd_fail: /* 命令執行失敗后，切記發送停止信號，避免影響I2C總線上其他設備 */
/* 發送I2C總線停止信號 */
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))
; //調用庫函數檢測I2C器件是否處于BUSY狀態
I2C_AcknowledgeConfig(USR_I2C_USED, ENABLE); /*允許1字節1應答模式*/
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，數據寄存器已經空，產生EV8，發送數據到DR既可清除該事件
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); //最后一位后要關閉應答的
I2C_GenerateSTOP(I2C1, ENABLE); //發送停止位
}
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);//將應答位使能回去，等待下次通信
I2C_GenerateSTOP(I2C1, ENABLE); //發送停止位
}
#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*************************************
快速傅里葉變換C函數
函數簡介：此函數是通用的快速傅里葉變換C語言函數，移植性強，以下部分不依
賴硬件。此函數采用聯合體的形式表示一個復數，輸入為自然順序的復
數（輸入實數是可令復數虛部為0），輸出為經過FFT變換的自然順序的
復數
使用說明：使用此函數只需更改宏定義FFT_N的值即可實現點數的改變，FFT_N的
應該為2的N次方，不滿足此條件時應在后面補0
函數調用：FFT(s);
時間：2010-2-20
版本：Ver1.0
參考文獻：
**********************************************************************/
#define PI 3.1415926535897932384626433832795028841971 //定義圓周率值
#define FFT_N 1024 //定義福利葉變換的點數
struct compx //定義一個復數結構
{
float real;
float imag;
};
struct compx s1[FFT_N+16]; //FFT輸入和輸出：從S[1]開始存放，根據大小自己定義
struct compx s2[FFT_N+16]; //FFT輸入和輸出：從S[1]開始存放，根據大小自己定義
/*******************************************************************
函數原型：struct compx EE(struct compx b1,struct compx b2)
函數功能：對兩個復數進行乘法運算
輸入參數：兩個以聯合體定義的復數a,b
輸出參數：a和b的乘積，以聯合體的形式輸出
*******************************************************************/
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);
}
/*****************************************************************
函數原型：void FFT(struct compx *xin,int N)
函數功能：對輸入的復數組進行快速傅里葉變換（FFT）
輸入參數：*xin復數結構體組的首地址指針，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; //變址運算，即把自然順序變成倒位序，采用雷德算法
nm1=FFT_N-1;
for(i=0;i<nm1;i++)
{
if(i<j) //如果i<j,即進行變址
{
t=xin[j];
xin[j]=xin[i];
xin[i]=t;
}
k=nv2; //求j的下一個倒位序
while(k<=j) //如果k<=j,表示j的最高位為1
{
j=j-k; //把最高位變成0
k=k/2; //k/2，比較次高位，依次類推，逐個比較，直到某個位為0
}
j=j+k; //把0改為1
}
{ //FFT運算核，使用蝶形運算完成FFT運算
int le,lei,ip;
f=FFT_N;
for(l=1;(f=f/2)!=1;l++) //計算l的值，即計算蝶形級數
;
for(m=1;m<=l;m++) // 控制蝶形結級數
{ //m表示第m級蝶形，l為蝶形級總數l=log（2）N
le=2<<(m-1); //le蝶形結距離，即第m級蝶形的蝶形結相距le點
lei=le/2; //同一蝶形結中參加運算的兩點的距離
u.real=1.0; //u為蝶形結運算系數，初始值為1
u.imag=0.0;
w.real=XCos(PI/lei); //w為系數商，即當前系數與前一個系數的商
w.imag=-XSin(PI/lei);
for(j=0;j<=lei-1;j++) //控制計算不同種蝶形結，即計算系數不同的蝶形結
{
for(i=j;i<=FFT_N-1;i=i+le) //控制同一蝶形結運算，即計算系數相同蝶形結
{
ip=i+lei; //i，ip分別表示參加蝶形運算的兩個節點
t=EE(xin[ip],u); //蝶形運算，詳見公式
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); //改變系數，進行下一個蝶形運算
}
}
}
}
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 //濾出低頻干擾
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 //粗略標定血液氧氣含量，精準數據需要大量測量
void sp02_treated_fun(u16 max_index)
{
float sp02_num=0;
delayl_init(); //延時函數初始化
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血氧含量為: %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();//更新顯示到OLED
}
else // sp02<75%
{
printf("\r\n 嚴重缺氧! \r\n");
OLED_ShowString(0,0, "SpO2:",16);
OLED_ShowString(40,0,"ANOXIA!",16);
OLED_ShowString(0,30,"Heart Rate:",12);
OLED_Refresh_Gram();//更新顯示到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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血氧心率.7z (4.33 MB, 下載次數: 1349)

ID:246166 · 發表于 2017-11-8 18:39

樓主太強了,學習學習

ID:249501 · 發表于 2017-11-14 22:52

不錯啊學習一個

ID:249504 · 發表于 2017-11-15 10:45

樓主，你有兩個I2C函數，都用了 PB6和PB7引腳，一個是復用開漏，一個是復用推挽，請問為什么這樣寫呢？謝謝

ID:245513 · 發表于 2017-11-18 16:48

伊森一亨特發表于 2017-11-15 10:45
樓主，你有兩個I2C函數，都用了 PB6和PB7引腳，一個是復用開漏，一個是復用推挽，請問為什么這樣寫呢？謝謝

模擬iic的。應該是sclk和sda。肯定要用不同gpio配置方式。自己看看iic協議吧。

ID:252080 · 發表于 2017-11-22 16:17

學習學習

ID:254920 · 發表于 2017-11-28 21:36

厲害厲害

ID:249501 · 發表于 2017-12-21 10:02

請問讀FIFO是怎么讀？讀到中斷標志位就一直讀嗎？還是讀到中斷就只讀4個樣本？

ID:180844 · 發表于 2018-1-15 16:37

請問數據處理方面的算法在哪部分

ID:284715 · 發表于 2018-2-22 10:56

學習了~

ID:284715 · 發表于 2018-2-22 14:07

求教樓主，為什么我采集到的數據是這樣的，數據值一直在變小啊

ID:288809 · 發表于 2018-3-8 10:05

想學習一下，分不夠了

ID:292418 · 發表于 2018-3-15 18:18

樓主流弊，學習學習

ID:239244 · 發表于 2018-3-19 21:12

helloapy 發表于 2018-2-22 14:07
求教樓主，為什么我采集到的數據是這樣的，數據值一直在變小啊

兄弟，咱倆遇到的問題一樣啊，不知道你解決了沒有

ID:296605 · 發表于 2018-3-25 09:23

你好，請問你所用的iic-max30100模塊可以發我一下淘寶鏈接嗎？找不到帶LCD顯示屏的30100模塊，麻煩了。

ID:289262 · 發表于 2018-3-29 09:44

好東西，學習下。

ID:299299 · 發表于 2018-4-3 23:36

請問樓主這個算法有一些資料文檔嗎，可以分享一下嗎，謝謝

ID:299299 · 發表于 2018-4-5 09:49

請問樓主這個可以用來放在手腕上測量嗎，我調試了你的代碼發現在手指測量可以得出想要得到的波形，但手腕上卻不太一樣

ID:273296 · 發表于 2018-4-13 11:03

學習了

ID:198849 · 發表于 2018-4-13 15:53

樓主，我參考你的移植到F4上，接上線沒反應怎么回事？燈都不亮

ID:198849 · 發表于 2018-4-14 09:54

我一直測出來心率為29

ID:314754 · 發表于 2018-4-23 19:39

學習了

ID:314857 · 發表于 2018-4-23 21:38

樓主厲害

ID:315693 · 發表于 2018-4-24 20:45

文城寶寶發表于 2018-4-23 21:38
樓主厲害

樓主太給力啦

ID:317239 · 發表于 2018-4-27 11:36

附件掛了，樓主能在傳一份嗎

ID:319881 · 發表于 2018-5-1 15:24

樓主很強

ID:319881 · 發表于 2018-5-1 15:29

樓主很強

ID:195609 · 發表于 2018-5-2 10:22

請問樓主用的MAX30100長什么樣子有鏈接嗎

ID:313051 · 發表于 2018-5-2 19:26

學習了

ID:321333 · 發表于 2018-5-3 16:18

厲害厲害學習學習

ID:321333 · 發表于 2018-5-3 16:56

樓主用的是什么采集軟件

ID:280272 · 發表于 2018-5-3 21:29

厲害厲害學習學習

ID:322057 · 發表于 2018-5-4 15:28

資料下載了不能用，是什么原因？

ID:322057 · 發表于 2018-5-4 15:29

nandyku 發表于 2018-4-13 15:53
樓主，我參考你的移植到F4上，接上線沒反應怎么回事？燈都不亮

請問，你的問題解決了嗎？

ID:322057 · 發表于 2018-5-4 16:49

有可以用的代碼嗎？可以發一下嗎？

ID:334304 · 發表于 2018-5-20 16:56

分不夠下載啊

ID:337583 · 發表于 2018-5-25 11:13

樓主，為什么我下載不了這個壓縮包？按下載顯示服務器錯誤？

ID:117866 · 發表于 2018-6-3 23:58

謝謝樓主!

ID:344516 · 發表于 2018-6-4 11:17

感謝分享

ID:345398 · 發表于 2018-6-5 14:30

謝謝樓主分享，樓主制作和上傳辛苦了

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