将 MAX30100 脉搏血氧仪与 Arduino 连接

本文主要是介绍将 MAX30100 脉搏血氧仪与 Arduino 连接，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

在这个项目中，我们将MAX30100 脉搏血氧仪传感器与 Arduino 连接起来。MAX30100 传感器能够测量血氧和心率。我们可以使用任何显示器（如16×2 LCD 显示器）来查看SpO2和BPM的值。血氧浓度（称为 SpO2）以百分比为单位测量，心跳/脉搏率以 BPM 为单位测量。

MAX30100 是一款脉搏血氧仪和心率监测传感器解决方案。它结合了两个LED、一个光电探测器、优化的光学元件和低噪声模拟信号处理，用于检测脉搏血氧仪和心率信号。您可以将此传感器与任何微控制器（如 Arduino 、ESP8266或ESP32 ）一起使用，并轻松测量患者的健康参数。这款便宜的DIY 脉搏血氧仪传感器仅售 5 元左右，如果您是初学者或电子爱好者，它可以用于多种应用。

材料清单

以下是将 MAX30100 脉搏血氧仪传感器与 Arduino 连接所需的组件。您可以从亚马逊在线购买所有组件。组件名称以及购买链接如下。

脉搏血氧仪如何工作？

氧气进入肺部，然后进入血液。血液将氧气输送到我们身体的各个器官。氧气进入血液的主要方式是通过血红蛋白。在脉搏血氧仪读数期间，将一个小的夹子状装置放在手指、耳垂或脚趾上。

小光束穿过手指中的血液，测量氧气含量。它通过测量含氧或缺氧血液中光吸收的变化来实现这一点。

MAX30100脉搏血氧仪

该传感器是集成脉搏血氧仪和心率监测传感器解决方案。它结合了两个 LED、一个光电探测器、优化的光学元件和低噪声模拟信号处理，用于检测脉搏和心率信号。它采用1.8V和3.3V电源供电，可通过软件断电，待机电流可忽略不计，允许电源始终保持连接。

特征

1. 功耗极低（工作电压为 1.8V 和 3.3V）
2. 超低关断电流（典型值 0.7µA）
3. 快速数据输出能力
4. 接口类型：I2C

MAX30100 脉搏血氧仪和心率传感器的工作原理

该设备有两个 LED，一个发出红光，另一个发出红外光。测量脉搏率只需要红外光。红光和红外光都用于测量血液中的氧气含量。

当心脏泵血时，由于血液量增加，含氧血液会增加。当心脏放松时，含氧血液的量也会减少。通过了解含氧血液增加和减少之间的时间，可以确定脉搏率。

事实证明，含氧血液吸收更多的红外光并传递更多的红光，而缺氧血液吸收红光并传递更多的红外光。这是 MAX30100 的主要功能：它读取两种光源的吸收水平并将其存储在可通过I2C通信协议读取的缓冲区中。

将 MAX30100 脉搏血氧仪传感器与 Arduino 连接

现在让我们将 MAX30100 脉搏血氧仪传感器与 Arduino 连接并在串行监视器中显示值。电路图和连接非常简单。您可以遵循相同的方法。

将 MAX30100 的 Vin 引脚连接到 Arduino 的5V或3.3V引脚，将 GND 连接到 GND。将 MAX30100 的 I2C 引脚（即SCL 和 SDA）连接到Arduino 的A5 和 A4 。

源代码/程序

用于将MAX30100 脉搏血氧仪与 Arduino接口的源代码/程序是用 Arduino IDE 的 C 程序编写的。此代码将在串行监视器中显示值。复制此代码并将其上传到 Arduino 板。

但在此之前，请从这里下载MAX30100 库：
Arduino MAX30100 库

#include <Wire.h>
#include "MAX30100_PulseOximeter.h"#define REPORTING_PERIOD_MS     1000PulseOximeter pox;
uint32_t tsLastReport = 0;void onBeatDetected()
{Serial.println("Beat!");
}void setup()
{Serial.begin(115200);Serial.print("Initializing pulse oximeter..");// Initialize the PulseOximeter instance// Failures are generally due to an improper I2C wiring, missing power supply// or wrong target chipif (!pox.begin()) {Serial.println("FAILED");for(;;);} else {Serial.println("SUCCESS");}pox.setIRLedCurrent(MAX30100_LED_CURR_7_6MA);// Register a callback for the beat detectionpox.setOnBeatDetectedCallback(onBeatDetected);
}void loop()
{// Make sure to call update as fast as possiblepox.update();if (millis() - tsLastReport > REPORTING_PERIOD_MS) {Serial.print("Heart rate:");Serial.print(pox.getHeartRate());Serial.print("bpm / SpO2:");Serial.print(pox.getSpO2());Serial.println("%");tsLastReport = millis();}
}

上传代码后，打开串行监视器以查看图像中所示的值。最初，BPM 和 SpO2 值显示为不正确的值，但很快您就可以观察到正确的稳定读数。

在 LCD 显示屏上显示 MAX30100 SpO2 和 BPM 值

现在让我们使用16X2 LCD 显示器而不是串行监视器来查看BPM 和 SpO2的值。按照下面的电路图组装电路。

将 MAX30100 的 Vin 引脚连接到 Arduino 5V 或 3.3V 引脚，将 GND 连接到 GND。将 MAX30100 的 I2C 引脚、SCL 和 SDA 连接到 Arduino 的 A5 和 A4。同样，将 LCD 引脚 1、5、16 连接到 Arduino 的 GND，将 2、15 连接到 5V VCC。同样，将 LCD 引脚 4、6、11、12、13、14 连接到 Arduino 引脚 13、12、11、10、9、8。在 LCD 的引脚 3 处使用 10K 电位器来调整 LCD 的对比度。

源代码/程序

#include <LiquidCrystal.h>
#include <Wire.h>
#include "MAX30100_PulseOximeter.h"LiquidCrystal lcd(13, 12, 11, 10, 9, 8);#define REPORTING_PERIOD_MS     1000PulseOximeter pox;
uint32_t tsLastReport = 0;void onBeatDetected()
{Serial.println("Beat!");
}void setup()
{Serial.begin(115200);Serial.print("Initializing pulse oximeter..");lcd.begin(16,2);lcd.print("Initializing...");delay(3000);lcd.clear();// Initialize the PulseOximeter instance// Failures are generally due to an improper I2C wiring, missing power supply// or wrong target chipif (!pox.begin()) {Serial.println("FAILED");for(;;);} else {Serial.println("SUCCESS");}pox.setIRLedCurrent(MAX30100_LED_CURR_7_6MA);// Register a callback for the beat detectionpox.setOnBeatDetectedCallback(onBeatDetected);
}void loop()
{// Make sure to call update as fast as possiblepox.update();if (millis() - tsLastReport > REPORTING_PERIOD_MS) {Serial.print("Heart rate:");Serial.print(pox.getHeartRate());Serial.print("bpm / SpO2:");Serial.print(pox.getSpO2());Serial.println("%");lcd.clear();lcd.setCursor(0,0);lcd.print("BPM : ");lcd.print(pox.getHeartRate());lcd.setCursor(0,1);lcd.print("SpO2: ");lcd.print(pox.getSpO2());lcd.print("%");tsLastReport = millis();}
}

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