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聆听来自心脏的信号——Heart Rate Click模块评测

MAX30100   MAXIM   MikroElektronika   Heart Rate   Click模块      
  • 作者：netlhx
  • 来源：21ic
  • [导读]
  • 心率传感器的型号颇多，目前就有如下几种常见的传感芯片或方案供选择，有ROHM的BH1790GLC脉搏波传感器，Maxim的MAX30100，艾普柯微电子的EM702及Silicon Labs的Si1143芯片等。今天就给大家来评测一下MAX30100的方案。

启动Arduino IDE，准备测试下实际效果。

Arduino-MAX30100一共包含3个测试例程，

MikroElektronika的Heart rate click模块12.jpg

分别是MAX30100_Debug，MAX30100_Mininal及MAX30100_RawData，先来看下RawData，这是读取的原始数据值，在打开SerialPlotter之前先设置串口连接及通信速率(默认为115200)，下面是测试的结果。

MikroElektronika的Heart rate click模块13.jpg

其中橙色部分是原始的IR读取值，蓝色部分为Red读取值。测试图中前一部分是手指没有接触传感器的结果，看到数据稳定输出，后半部分是手指与传感器接触后的结果，可以看到有明显的脉搏效果。

原生的数据并没有处理，所以看不到脉搏的具体值。MAX30100_Mininal例程提供了一个更直观的、直接显示用户可读的测试结果

MikroElektronika的Heart rate click模块14.jpg

不过这测试结果偏差有点大。温度值及心率值明显不对。尝试调整了一下LED电流及采样频率，也没有年到明显的变化，下面是库中提供的几个可调整值

#define SAMPLING_FREQUENCY 100

#define CURRENT_ADJUSTMENT_PERIOD_MS 300 //500

#define IR_LED_CURRENT MAX30100_LED_CURR_50MA

#define RED_LED_CURRENT_START MAX30100_LED_CURR_50MA //MAX30100_LED_CURR_27_1MA

#define DC_REMOVER_ALPHA 0.45 //0.95

#define TEMPERATURE_SAMPLING_PERIOD_MS 2000

其中注释掉的部分是原来的预设值。通过反复测试，最后将采样频率提到300，得到了算是比较满意的结果，如下

MikroElektronika的Heart rate click模块15.jpg

尽管这样，中间偶尔还会看到一组另类的检测值，例如上述检测结果中的40.55bmp数据。

实际测试的结论是，检测数据还需要进一步的处理，直接得到的结果会有偏差。

实际上现在大多数的心率检测芯片，都存在不同程度的偏差，所以在实际应用中，都加入了滤波算法，去除错误的或不合格的检测结果，最后呈现给用户。

最后再说点题外话，Heart rate click使用的是click接口，专为click系列模块设计的一种接口，好处是直接可以插到click扩展接口上，click接口一共有16个PIN，去除3V3及GND接口外，还有很多可用的接口。但是对于像Heart rate click这样只使用了I2C接口的话，很多PIN都浪费了，比较而言Grove接口的利用率就高得多。

参考资源：

Heart rate click: https://shop.mikroe.com/click/sensors/heart-rate

MAX30100 for Arduino: https://github.com/oxullo/Arduino-MAX30100

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