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單片機心率程序為什么沒有數據�。烤痛笊窠獯鹨幌�

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ID:1142165 發表于 2025-4-11 16:07 | 只看該作者 回帖獎勵 |倒序瀏覽 |閱讀模式
  1. #include <reg52.h>
  2. #include <intrins.h>
  3. #include <stdio.h>

  5. #define uint unsigned int
  6. #define uchar unsigned char

  8. // 定義心率引腳
  9. sbit SCL = P3^3;
  10. sbit SDA = P3^4;
  11. sbit INT = P3^2;
  12. // 定義MAX30102的I2C地址
  13. #define MAX30102_ADDR 0xAE

  15. // 定義 MAX30102 寄存器地址
  16. #define REG_INTR_STATUS_1 0x00
  17. #define REG_INTR_STATUS_2 0x01
  18. #define REG_INTR_ENABLE_1 0x02
  19. #define REG_INTR_ENABLE_2 0x03
  20. #define REG_FIFO_WR_PTR 0x04
  21. #define REG_OVF_COUNTER 0x05
  22. #define REG_FIFO_RD_PTR 0x06
  23. #define REG_FIFO_DATA 0x07
  24. #define REG_FIFO_CONFIG 0x08
  25. #define REG_MODE_CONFIG 0x09
  26. #define REG_SPO2_CONFIG 0x0A
  27. #define REG_LED1_PA 0x0C
  28. #define REG_LED2_PA 0x0D
  29. #define REG_PILOT_PA 0x10
  30. #define REG_MULTI_LED_CTRL1 0x11
  31. #define REG_MULTI_LED_CTRL2 0x12
  32. #define REG_TEMP_INTR 0x1F
  33. #define REG_TEMP_FRAC 0x20
  34. #define REG_TEMP_CONFIG 0x21
  35. #define REG_PROX_INT_THRESH 0x30
  36. #define REG_REV_ID 0xFE
  37. #define REG_PART_ID 0xFF

  39. // 全局變量用于心率計算
  40. unsigned int pulse_count = 0;
  41. unsigned int prev_pulse_count = 0;
  42. unsigned int heart_rate = 0;
  43. uint count; // 計數
  44. bit flag_1s = 0;
  45. unsigned int one_second_count = 0;

  47. // 微秒級延時函數
  48. void delay(uint t) // @12T 1us
  49. {
  50.     while (t--);
  51. }

  53. // I2C起始信號
  54. void I2C_Start() {
  55.     SDA = 1;
  56.     SCL = 1;
  57.     delay(1);
  58.     SDA = 0;
  59.     delay(1);
  60.     SCL = 0;
  61. }

  63. // I2C停止信號
  64. void I2C_Stop() {
  65.     SDA = 0;
  66.     SCL = 1;
  67.     delay(1);
  68.     SDA = 1;
  69.     delay(1);
  70. }

  72. // I2C發送一個字節
  73. void I2C_SendByte(unsigned char dat) {
  74.     unsigned char i;
  75.     for (i = 0; i < 8; i++) {
  76.         SDA = (dat & 0x80) >> 7;
  77.         dat <<= 1;
  78.         SCL = 1;
  79.         delay(1);
  80.         SCL = 0;
  81.         delay(1);
  82.     }
  83. }

  85. // I2C接收一個字節
  86. unsigned char I2C_ReceiveByte() {
  87.     unsigned char i, dat = 0;
  88.     SDA = 1;
  89.     for (i = 0; i < 8; i++) {
  90.         SCL = 1;
  91.         dat <<= 1;
  92.         if (SDA) dat |= 0x01;
  93.         SCL = 0;
  94.         delay(1);
  95.     }
  96.     return dat;
  97. }

  99. // I2C發送應答信號
  100. void I2C_SendAck(bit ack) {
  101.     SDA = ack;
  102.     SCL = 1;
  103.     delay(1);
  104.     SCL = 0;
  105.     delay(1);
  106. }

  108. // I2C接收應答信號
  109. bit I2C_ReceiveAck() {
  110.     bit ack;
  111.     SDA = 1;
  112.     SCL = 1;
  113.     ack = SDA;
  114.     SCL = 0;
  115.     delay(1);
  116.     return ack;
  117. }

  119. // 向MAX30102寫一個字節數據
  120. bit MAX30102_WriteByte(unsigned char reg, unsigned char dat) {
  121.     I2C_Start();
  122.     I2C_SendByte(MAX30102_ADDR & 0xFE);  // 寫地址
  123.     if (I2C_ReceiveAck()) {
  124.         I2C_Stop();
  125.         return 0;
  126.     }
  127.     I2C_SendByte(reg);
  128.     if (I2C_ReceiveAck()) {
  129.         I2C_Stop();
  130.         return 0;
  131.     }
  132.     I2C_SendByte(dat);
  133.     if (I2C_ReceiveAck()) {
  134.         I2C_Stop();
  135.         return 0;
  136.     }
  137.     I2C_Stop();
  138.     return 1;
  139. }

  141. // 從MAX30102讀一個字節數據
  142. bit MAX30102_ReadByte(unsigned char reg, unsigned char *dat) {
  143.     I2C_Start();
  144.     I2C_SendByte(MAX30102_ADDR & 0xFE);  // 寫地址
  145.     if (I2C_ReceiveAck()) {
  146.         I2C_Stop();
  147.         return 0;
  148.     }
  149.     I2C_SendByte(reg);
  150.     if (I2C_ReceiveAck()) {
  151.         I2C_Stop();
  152.         return 0;
  153.     }
  154.     I2C_Start();
  155.     I2C_SendByte(MAX30102_ADDR | 0x01);  // 讀地址
  156.     if (I2C_ReceiveAck()) {
  157.         I2C_Stop();
  158.         return 0;
  159.     }
  160.     *dat = I2C_ReceiveByte();
  161.     I2C_SendAck(1);  // 非應答
  162.     I2C_Stop();
  163.     return 1;
  164. }

  166. // 初始化MAX30102
  167. bit MAX30102_Init() {
  168.     unsigned char reg_val;
  169.     if (!MAX30102_WriteByte(REG_MODE_CONFIG, 0x40)) return 0; // 復位 MAX30102
  170.     do {
  171.         if (!MAX30102_ReadByte(REG_MODE_CONFIG, ®_val)) return 0;
  172.     } while (reg_val & 0x40);
  173.     if (!MAX30102_WriteByte(REG_FIFO_CONFIG, 0x00)) return 0; // 設置 FIFO 配置
  174.     if (!MAX30102_WriteByte(REG_MODE_CONFIG, 0x02)) return 0; // 設置模式配置為心率模式
  175.     if (!MAX30102_WriteByte(REG_SPO2_CONFIG, 0x27)) return 0; // 設置 SpO2 配置
  176.     if (!MAX30102_WriteByte(REG_LED1_PA, 0x2F)) return 0; // 設置 LED 強度
  177.     if (!MAX30102_WriteByte(REG_LED2_PA, 0x2F)) return 0;
  178.     return 1;
  179. }

  181. // 讀取 FIFO 數據
  182. bit MAX30102_ReadFIFO(unsigned long *data) {
  183.     unsigned char byte1, byte2, byte3;
  184.     if (!MAX30102_ReadByte(REG_FIFO_DATA, &byte1)) return 0;
  185.     if (!MAX30102_ReadByte(REG_FIFO_DATA, &byte2)) return 0;
  186.     if (!MAX30102_ReadByte(REG_FIFO_DATA, &byte3)) return 0;
  187.     *data = ((unsigned long)byte1 << 16) | ((unsigned long)byte2 << 8) | (unsigned long)byte3;
  188.     return 1;
  189. }

  191. // 簡單的心率計算
  192. int calculateHeartRate(unsigned long *data, int size) {
  193.     int peaks = 0;
  194.     int i;
  195.     for (i = 1; i < size - 1; i++) {
  196.         if (data[i] > data[i - 1] && data[i] > data[i + 1]) {
  197.             peaks++;
  198.         }
  199.     }
  200.     // 簡單估算心率，假設采樣率為 100Hz
  201.     int heartRate = peaks * 60 / (size / 100);
  202.     return heartRate;
  203. }

  205. // 定時器0初始化函數
  206. void InitTimer0(void)
  207. {
  208.     TMOD = 0x01;
  209.     TH0 = 0xFC;
  210.     TL0 = 0x18;
  211.     EA = 1;
  212.     ET0 = 1;
  213.     TR0 = 1;
  214. }

  216. // 外部中斷 0 服務函數，用于檢測心率脈沖
  217. void External0_ISR() interrupt 0
  218. {
  219.     static uint last_time = 0;
  220.     uint current_time = count;
  221.     if (current_time - last_time > 20) // 消抖處理，20ms
  222.     {
  223.         pulse_count++;
  224.         last_time = current_time;
  225.     }
  226. }

  228. // 定時器0中斷服務函數
  229. void Timer0Interrupt() interrupt 1
  230. {
  231.     static uint i;
  232.     TH0 = 0xFC;
  233.     TL0 = 0x18;
  234.     count++;
  235.     i++;
  236.     one_second_count++;
  237.     if (one_second_count >= 1000) // 1秒
  238.     {
  239.         one_second_count = 0;
  240.         flag_1s = 1;
  241.     }
  242. }

  244. // 主程序
  245. unsigned long fifoData[1000]; // 定義為全局變量以減小 main 函數自動段大小
  246. void main()
  247. {
  248.     int i;

  250.     // 初始化定時器0
  251.     InitTimer0();
  252.     // 初始化外部中斷 0
  253.     IT0 = 1;  // 下降沿觸發
  254.     EX0 = 1;  // 使能外部中斷 0
  255.     EA = 1;   // 使能全局中斷
  256.     IE0 = 0;  // INT0中斷請求標志清0

  258.     // 初始化MAX30102
  259.     if (!MAX30102_Init()) {
  260.         while (1);
  261.     }

  263.     // 讀取FIFO數據
  264.     for (i = 0; i < 1000; i++) {
  265.         if (!MAX30102_ReadFIFO(&fifoData[i])) {
  266.             while (1);
  267.         }
  268.     }

  270.     // 計算初始心率
  271.     heart_rate = calculateHeartRate(fifoData, 1000);

  273.     while (1)
  274.     {
  275.         if (flag_1s) // 1秒
  276.         {
  277.             flag_1s = 0;
  278.             heart_rate = pulse_count * 60; // 計算心率
  279.             pulse_count = 0; // 清零脈沖計數
  280.         }
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