ATtiny85脉搏血氧仪与光电容积描记器的电路设计方案。

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简介：
ATtiny85脉搏血氧仪和光电容积描记器能够准确地呈现您的脉搏速率、血氧水平以及每个心跳的运动图，特别是光电容积描记图（PPG）。该项目的硬件结构包括Arduino Nano R3、Arduino UNO和Genuino UNO芯片，以及ATtiny85。此外，还使用了OLED SSD1306 128x32显示器和MAX30102高灵敏度脉搏血氧仪及心率传感器，这些组件共同构成了可穿戴式健康监测系统。该项目在ATtiny85处理器上得以实现，并成功地展示了运动体积描记图、脉搏频率以及SpO2（血氧百分比）的估算值。该系统利用SSD1306 128x32 OLED显示屏和MAX30102传感器进行数据可视化。值得注意的是，该设备不适用于任何医疗诊断或治疗目的。SpO2的计算结果具有近似性，并且没有进行任何校准。此项目旨在作为一种实践练习，以考察仅具备512字节RAM的处理器能够完成多少功能。因此，来自MAX30102传感器的原始数据必须实时处理。通常情况下，现有的Arduino程序会读取大约100个样本并进行后续处理。我已经在原型板上完成了硬件设计，如同下方所示；然而，根据提供的电路图所示，这些组件也可以方便地集成到面包板上。借助Spence Konde开发的ATtinyCore工具，ATtiny85被配置为以16 MHz频率运行（关于如何配置和将Arduino程序加载到ATtiny85的详细信息请参考David Johnson-Davies博客Technoblogy）。根据器件的数据手册规定，电源电压应高于4.5V；实际上，它可以通过使用锂电池（电压范围为3.7-4.2V）来稳定供电。关于更多细节信息请参考随附的教程文档！

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客服

基于ATtiny85的脉搏血氧仪与光电容积描记器电路设计

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本项目介绍了一种采用ATtiny85微控制器实现的低成本脉搏血氧仪及光电容积描记（PPG）监测系统的设计，包括硬件电路和软件算法。 ATtiny85脉搏血氧仪及光电容积描记器能够显示您的脉搏率、血氧水平以及每个心跳的运动图（PPG）。该项目硬件包括Arduino Nano R3，Arduino UNO与Genuino UNO芯片，ATtiny85微控制器，SSD1306 128x32 OLED显示屏及MAX30102高灵敏度脉搏血氧仪和心率传感器。此项目在ATtiny85上实现，并显示运动的体积描记图、脉搏频率以及SpO2（血氧百分比）估计值，使用SSD1306 128x32 OLED显示屏及MAX30102传感器。需要注意的是，该项目不应用于医学目的。计算出的SpO2非常近似，并未进行任何校准处理。此项目旨在展示仅具有512字节RAM的处理器可以实现的功能范围，这意味着需要实时处理来自MAX30102传感器的数据样本。大多数现有的Arduino程序通常会读取大约100个左右的样本，然后对其进行处理。硬件方面，在原型板上实现了这些组件，并且根据电路图所示，也可以将它们组装在面包板中使用。通过Spence Konde的ATtinyCore库可以配置ATtiny85以16 MHz的速度运行（有关如何进行设置和加载Arduino程序至ATtiny85的具体信息，请参考David Johnson-Davies博客Technoblogy上的相关文章）。根据数据手册，电源电压应大于4.5V。实际上，该设备似乎可以用锂电池（3.7-4.2V）方便地供电使用。更多详情请参见附件中的教程文档！

光电脉搏血氧仪的设计与实现（2014）

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本论文详细探讨了光电脉搏血氧仪的设计原理及实现方法，包括硬件电路设计、软件算法优化等内容，并通过实验验证其有效性和稳定性。血氧饱和度是衡量供氧状态的重要指标之一，在疾病预防与治疗过程中具有重要意义。然而，现有的脉搏血氧仪存在功耗大、稳定性差以及成本与精度难以兼顾的问题。为此，本段落提出了一种性价比高、低功耗且支持无线传输的光电脉搏血氧仪设计方案。该设计采用指夹式光电血氧探头采集信号，并以STM32芯片作为核心控制器对数据进行分析和处理并显示结果。这样可以实现便携、实时以及连续监测血氧饱和度的功能。最终，通过使用Fluke公司生产的Index2型血氧模拟仪进行了多次测试验证，在60%至80%的血氧饱和度范围内精度达到了±2%。

脉搏血氧仪LED电流驱动器设计及PCB工程文件和应用电路方案

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本项目提供了一套完整的脉搏血氧仪LED电流驱动器设计方案，包括详细的PCB工程文件与多种应用电路实例，旨在为医疗设备开发人员提供便捷的设计参考。该LED电流驱动器特别适用于脉搏血氧仪应用，在这种情况下，叠加在LED亮度水平上的1/f噪声会降低整体测量精度。在典型的脉搏血氧仪中，当接收到脉冲信号时，LED的电流电平从高（例如3/4量程）降到低（如1/4量程）。这些导通时间通常只有数百微秒，在此期间叠加于亮度水平上的峰峰值1/f噪声会影响测量精度。为了减小这种影响，需要最小化该噪声。本段落介绍了一种完整的单电源、低噪声LED电流源驱动器设计，由一个16位数模转换器（DAC）控制。系统具有±1 LSB的积分和差分非线性误差，在0.1 Hz至10 Hz频率范围内产生的噪声小于45 nA p-p，并且满量程输出电流为20 mA。大多数轨到轨输入运算放大器存在交叉非线性误差，这在16位系统中可能高达4到5个LSB；然而，该设计中的创新驱动放大器消除了这一问题。本段落还展示了脉搏血氧仪LED电流驱动器的实物图和电路板布局。

医疗电子，脉搏血氧饱和度检测电路方案

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本项目专注于开发先进的医疗电子设备——脉搏血氧饱和度检测电路。该技术能够精确测量人体血液中的氧气含量，适用于家庭、医院等各类场景，助力健康管理与疾病监测。此参考设计专为高端临床应用而设的微型脉动式血氧计使用小型模块来简化并加速系统的设计过程。该设计采用TI AFE4403模拟前端，连接LED及光电二极管传感器，并包含一个用于处理来自AFE信息的MCU。相较于TIDA-00010，此设计更为紧凑。其主要特性包括支持脉搏血氧饱和度测量、使用AFE4403和第三方光学传感器模块进行血氧饱和度测量以及采用MSP430F5528 MCU存储每次测量的算法。该设计方案已通过测试，并提供完成所需的所有材料，如原理图、布局设计及物料清单(BOM)等资料。

血氧仪应用设计电路方案详解

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本资料详细解析了血氧仪的设计与应用电路方案，涵盖工作原理、关键组件选型及优化策略等内容，旨在帮助工程师和研究人员深入理解并开发高质量的血氧监测设备。 TS951X系列芯片是坤元微电子专为“指夹式血氧仪”设计的一款模拟前端专用芯片。该应用方案已成为此类产品中的主流选择之一。目前，采用TS951X系列的指夹式血氧仪在Fluke Index2血氧仪模拟器测试中表现出色，在弱灌注条件下普遍能达到0.4%以下的成绩，最佳表现甚至达到0.1%。使用该芯片方案的“指夹式血氧仪”具有高性能、高集成度和低成本等优点。相较于传统方案，TS951X的应用方案提高了集成度，并减少了所需的元器件数量，包括用于切换红光及红外光的模拟开关、调整发光强度的模拟开关、I-V转换电路中的放大器以及滤波电路中的放大器。此外，此应用方案对MCU的要求较低，仅需具备定时器功能。这不仅降低了物料清单（BOM）的成本，并且通过减少元器件的数量也提高了产品的可靠性。同时，这也显著减少了生产管理成本。

脉搏血氧仪资料(keil5).rar

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本文件包含使用Keil5开发环境编写的脉搏血氧仪相关程序和资料，适用于嵌入式系统开发者和技术爱好者学习研究。复数的模可以通过以下公式计算：模值 * N / 2 对应于该频率下信号的幅度，而模值 / N 则对应直流信号的幅度。 ```cpp s1[i].real = sqrtf(s1[i].real*s1[i].real + s1[i].imag*s1[i].imag); s2[i].real = sqrtf(s2[i].real*s2[i].real + s2[i].imag*s2[i].imag); ``` 计算最大幅度值对应的索引： ```cpp s1_max_index = find_max_num_index(s1, 60); // 最大幅度值为第几个 s2_max_index = find_max_num_index(s2, 60); ``` 如果 `s1` 和 `s2` 的最大幅度值对应相同的索引，则可以计算心率： ```cpp if (s1_max_index == s2_max_index) { Heart_Rate = 60 * 100 * ((s1_max_index + s2_max_index) / 2) / FFT_N; } ``` 注意，这里的 `Heart_Rate` 变量用于存储计算得到的心率值。

基于STM32和Max30100的脉搏血氧仪设计.zip

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本项目为一款基于STM32微控制器与Max30100传感器开发的便携式脉搏血氧仪，旨在监测用户的血氧饱和度及心率数据。本设计采用STM32F103作为微处理器，通过I2C接口获取MAX30100采集的原始数据，并利用USART通信将这些数据发送到串口；PC端使用Python的pyserial模块实时接收串口数据后，借助Matplotlib库动态显示脉搏波形。通过对原始信号进行快速傅里叶变换（FFT），可以得到脉搏波的频率、直流分量和交流分量，并通过相应的计算公式得出心率和血氧饱和度值，在3.2寸电阻触摸屏上实时展示这些数据；此外，设计中还利用ESP8266 WiFi模块使STM32与手机进行通信，将测量结果同步到手机应用程序。

基于MSP430的单芯片脉搏血氧仪设计.pdf

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本论文介绍了采用MSP430微控制器设计的一款便携式单芯片脉搏血氧仪。系统集成了信号采集、处理和显示功能，旨在提供准确可靠的血氧饱和度监测。这篇应用报告探讨了使用MSP430FG437微处理器（MCU）设计非侵入性光体积描记法系统，该技术也称为脉搏血氧仪。这种设备由一个外围探头与MCU结合，并在LCD显示屏上显示血液中的氧气饱和度和心率。在这个应用中，相同的传感器被用于监测心率和脉搏血氧水平。探头可以放置在身体的边缘部位如指尖、耳垂或鼻梁等位置。该探头包含两个发光二极管（LED），一个发射可见红光波段（660纳米）的光线，另一个则发射红外线（940纳米）。通过测量这两种不同频率的光线穿透人体后的强度，并计算其比率来确定血液中的含氧量。

基于蓝牙技术的脉搏血氧仪的设计.pdf

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本文档探讨了利用蓝牙技术设计便携式脉搏血氧仪的方法和实现过程，详细介绍了系统硬件架构、软件开发及实际应用效果。本段落介绍了应用蓝牙无线技术设计的便携式脉搏血氧仪的设计方案。该设备采用最新型、低功耗的STM32芯片及数字光频器件构建高效稳定的脉搏血氧饱和度测量电路，并通过建立蓝牙通信网络来解决患者行动上的不便，从而为家庭监护和远程医疗提供了便利条件。

基于STM32微控制器的脉搏血氧测量仪设计.pdf

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本文档详细介绍了以STM32微控制器为核心构建的脉搏血氧测量仪器的设计过程，包括硬件选型、电路设计以及软件实现等多个方面。本段落介绍了一种无创便携式脉搏血氧饱和度测量仪的软硬件设计。该设备采用STM32单片机作为主控芯片，并使用MAX30100传感器，通过反射法来测量血氧饱和度。经过对比试验验证，证明其具有较高的准确性。