【免费】STM32控制max30102读取血氧心率数据(keil5工程).pdf资源-CSDN文库

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一、前言

MAX30102是一款由Maxim Integrated推出的低功耗、高精度的心率和血氧饱和度检测传感器模块，适用于可

穿戴设备如智能手环、智能手表等健康管理类电子产品。

该传感器主要特性如下：

（1）光学测量：MAX30102内置了两个LED光源（红光和红外光），以及一个光电检测器，通过光电容积脉搏波

描记法（PPG）来实现心率和血氧饱和度的无创检测。

（2）低功耗：在典型的工作模式下，其功耗非常低，有助于延长电池供电设备的使用寿命。

（3）集成度高：内部集成了AFE（模拟前端）、LED驱动器、环境光抑制功能以及I²C数字接口，方便与微控制

器连接通信。

（4）多档位配置：支持多个LED电流输出级别和采样速率选择，可以根据实际应用需求进行灵活配置。

（5）高精度：通过先进的信号处理算法，可以有效降低噪声干扰，提高测量数据的准确性。

（6）小尺寸封装：采用紧凑型封装设计，便于在空间受限的产品中使用。

MAX30102是一款高性能的生物医学传感器，能够帮助开发者在各种便携式和穿戴式设备上实现对人体生理参数

的有效监测。

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二、IIC协议

MAX30102 是一款由 Maxim Integrated（现为 Analog Devices 公司的一部分）制造的生物识别传感

器，它采用 I2C（Inter-Integrated Circuit）协议进行通信。I2C 协议是一种常见的串行接口标准，特

别适用于在嵌入式系统中连接微控制器和其他低速周边设备，如传感器、EEPROM、RTC（实时时钟）等。

I2C 协议详解：

（1）架构与线路：

SDA (Serial Data Line)：串行数据线，用于传输数据。

SCL (Serial Clock Line)：串行时钟线，由主设备控制，决定数据传输速率和每个位的时间间隔。

多主从架构：支持一个主设备和多个从设备同时连接到总线上，主设备负责发起通信并控制数据传输方

向。

（2）信号特性：

开始条件（Start Condition）：当 SDA 线在 SCL 高电平时由高电平变为低电平，表示一次传输的

开始。

停止条件（Stop Condition）：反之，在 SCL 高电平时，SDA 线由低电平变为高电平，标志一次传输

结束。

地址字节：每次通信开始时，主设备会通过发送包含7位从设备地址（加上一位读写位）的数据包来寻址目

标从设备，例如 MAX30102。

（3）数据传输：

读/写操作：地址字节的最低位决定了接下来是读操作（R/W=1）还是写操作（R/W=0）。

应答（ACK/NACK）：每个被传送的数据字节后，接收方需拉低 SDA 行线以发出一个确认（ACK）信号。

若不响应，则为主动非应答（NACK），可能用于指示传输结束或错误。

数据位传输：数据以高位先出（MSB-first）的方式逐位传输。

（4）波特率：

I2C 协议允许不同的传输速率，称为标准模式（100kHz）、快速模式（400kHz）、快速模式+（1MHz）

以及其他更高性能的模式。

对于MAX30102这样的传感器来说，通过I2C接口可以读取其内部寄存器数据，如配置寄存器、状态寄存器以及

测量数据缓冲区等，从而实现对传感器的控制和数据采集。开发人员通常使用微控制器提供的硬件I2C模块或者

软件模拟的I2C协议来与MAX30102进行通信。

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模拟I2C协议通常涉及到对硬件时序的精确控制，以下是一个基于软件模拟的、简化版的C语言代码示例，用于演

示基本原理。

#include <stdio.h>

#include <unistd.h>

 假设sda和scl是连接到GPIO的文件描述符

#define SDA 3

#define SCL 4

 设置GPIO为输出模式

void gpio_setup_output(int pin) {

  这部分代码依赖于具体的GPIO库或系统调用，这里仅为示意

}

 设置GPIO为输入模式并读取电平

int gpio_read_input(int pin) {

  这部分代码依赖于具体的GPIO库或系统调用，这里仅为示意

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