tinyPulsePPG 项目教程

tinyPulsePPG 项目教程

1. 项目介绍

tinyPulsePPG 是一个基于 ATTiny85 微控制器的脉搏血氧仪项目，能够显示移动的光电容积脉搏波（Photoplethysmogram, PPG）、脉搏率和血氧饱和度（SpO2）的估计值。该项目使用 SSD1306 128x32 OLED 显示屏和 Max30102 传感器。需要注意的是，该项目不应用于医疗目的，因为 SpO2 的计算非常近似且未经过任何校准。

2. 项目快速启动

2.1 硬件准备

• ATTiny85 微控制器
• SSD1306 128x32 OLED 显示屏
• Max30102 传感器
• 电源（建议使用锂电池，电压范围 3.7V - 4.2V）

2.2 软件准备

1. 安装 Arduino IDE。
2. 添加 ATTinyCore 库：
   • 打开 Arduino IDE，进入 文件 -> 首选项。
   • 在 附加开发板管理器网址 中添加以下 URL：

     http://drazzy.com/package_drazzy.com_index.json
     

   • 进入 工具 -> 开发板 -> 开发板管理器，搜索并安装 ATTinyCore by Spence Konde。

2.3 代码编译与上传

1. 克隆项目代码：

   git clone https://github.com/jeffmer/tinyPulsePPG.git
   

2. 打开 tinyPulsePPG.ino 文件。
3. 选择开发板 ATTinyCore by Spence Konde 中的 ATtiny85。
4. 选择合适的处理器频率（建议 16 MHz）。
5. 连接硬件并上传代码。

2.4 代码示例

#include <TinyI2CMaster.h>
#include <ssd1306.h>
#include <MAX30102.h>

void setup() {
  // 初始化 I2C
  TinyI2C.init();
  
  // 初始化 OLED 显示屏
  ssd1306_init();
  
  // 初始化 Max30102 传感器
  max30102_init();
}

void loop() {
  // 读取传感器数据
  max30102_read();
  
  // 更新 OLED 显示屏
  ssd1306_update();
  
  // 计算脉搏率和 SpO2
  calculate_pulse_and_spo2();
}

3. 应用案例和最佳实践

3.1 应用案例

• 健康监测：虽然该项目不适合医疗用途，但可以用于个人健康监测，帮助用户了解自己的脉搏和血氧水平。
• 教育项目：适合用于电子工程和生物医学工程课程，帮助学生理解光电容积脉搏波和血氧饱和度的基本原理。

3.2 最佳实践

• 电源管理：确保使用稳定的电源，建议使用锂电池以保证电压稳定。
• 传感器校准：虽然项目未提供校准功能，但可以通过实验调整代码中的参数以提高 SpO2 的准确性。
• 代码优化：根据实际需求优化代码，例如减少不必要的计算以节省资源。

4. 典型生态项目

• ATTinyCore：该项目依赖于 Spence Konde 的 ATTinyCore 库，提供了对 ATTiny85 的支持。
• SSD1306 库：用于驱动 SSD1306 OLED 显示屏的库，支持多种分辨率和显示模式。
• MAX30102 库：用于与 Max30102 传感器通信的库，提供了读取传感器数据的功能。

通过这些生态项目的支持，tinyPulsePPG 能够实现高效、稳定的运行，为用户提供实时的脉搏和血氧监测。