keil平台基于stm32的AD8232心电采集求心率程序

时间: 2023-08-31 07:24:45 浏览: 183
### 回答1: 以下是基于Keil平台和STM32的AD8232心电采集并计算心率的程序: ```c #include "stm32f10x.h" #include "stdio.h" #include "stdlib.h" #include "math.h" #define SAMPLE_NUM 1000 //采样点数 #define THRESHOLD 500 //心电信号阈值 #define MAX_PEAKS 10 //最大峰值数 #define MIN_DIST 150 //峰值最小距离 uint32_t ADC_ConvertedValue[SAMPLE_NUM]; //采样值数组 uint16_t peaks[MAX_PEAKS]; //峰值位置数组 uint16_t peak_count = 0; //峰值计数器 uint16_t last_peak = 0; //上一个峰值位置 uint16_t last_peak_dist = 0; //上一个峰值到起点的距离 uint16_t bpm = 0; //心率 void ADC_Configuration(void); void TIM_Configuration(void); void GPIO_Configuration(void); void NVIC_Configuration(void); uint16_t get_peak(void); int main(void) { ADC_Configuration(); TIM_Configuration(); GPIO_Configuration(); NVIC_Configuration(); ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1, ENABLE); //开启ADC转换 while (1) { if (peak_count >= 2) //至少有两个峰值才能计算心率 { uint16_t peak_dist = last_peak - peaks[peak_count - 1]; //当前峰值到上一个峰值的距离 if (peak_dist > MIN_DIST) //距离大于最小距离才进行计算 { bpm = 60000 / (peak_dist * 2); //计算心率 printf("BPM: %d\n", bpm); last_peak = peaks[peak_count - 1]; last_peak_dist = peak_dist; } } } } void ADC_Configuration(void) { ADC_InitTypeDef ADC_InitStructure; GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA | RCC_APB2Periph_ADC1, ENABLE); GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AIN; GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); ADC_InitStructure.ADC_Mode = ADC_Mode_Independent; ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode = DISABLE; ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode = ENABLE; ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConv = ADC_ExternalTrigConv_None; ADC_InitStructure.ADC_DataAlign = ADC_DataAlign_Right; ADC_InitStructure.ADC_NbrOfChannel = 1; ADC_Init(ADC1, &ADC_InitStructure); ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_0, 1, ADC_SampleTime_55Cycles5); ADC_Cmd(ADC1, ENABLE); while (!ADC_GetFlagStatus(ADC1, ADC_FLAG_ADRDY)) ; } void TIM_Configuration(void) { TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure; TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStructure; RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2, ENABLE); TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = 36000 - 1; TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = 72 - 1; TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1; TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up; TIM_TimeBaseStructure.TIM_RepetitionCounter = 0x00; TIM_TimeBaseInit(TIM2, &TIM_TimeBaseStructure); TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1; TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable; TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = 18000 - 1; TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High; TIM_OC1Init(TIM2, &TIM_OCInitStructure); TIM_Cmd(TIM2, ENABLE); } void GPIO_Configuration(void) { GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE); GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_1; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP; GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); } void NVIC_Configuration(void) { NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure; NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_1); NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM2_IRQn; NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0; NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0; NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); TIM_ClearITPendingBit(TIM2, TIM_IT_Update); TIM_ITConfig(TIM2, TIM_IT_Update, ENABLE); } void TIM2_IRQHandler(void) { static uint16_t sample_count = 0; static uint16_t last_value = 0; static uint16_t threshold = THRESHOLD; uint16_t value; if (TIM_GetITStatus(TIM2, TIM_IT_Update) != RESET) { TIM_ClearITPendingBit(TIM2, TIM_IT_Update); value = ADC_GetConversionValue(ADC1); if (value > threshold && last_value <= threshold) //检测到峰值 { uint16_t peak = get_peak(); //获取峰值位置 if (peak_count == 0) //第一个峰值位置 { last_peak = peak; last_peak_dist = peak; } else //非第一个峰值位置 { peaks[peak_count++] = peak; } if (peak_count >= MAX_PEAKS) //超过最大峰值数,清空数组 { peak_count = 0; } threshold = last_value + (value - last_value) / 2; //调整阈值 } last_value = value; if (++sample_count >= SAMPLE_NUM) //采样点数达到上限,停止转换 { ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1, DISABLE); } } } uint16_t get_peak(void) { uint16_t i, max_pos = 0, max_val = 0; for (i = last_peak - last_peak_dist; i < SAMPLE_NUM; i++) { if (ADC_ConvertedValue[i] > max_val) { max_val = ADC_ConvertedValue[i]; max_pos = i; } } return max_pos; } ``` 程序的主要流程如下: 1. 配置ADC,使其以一定的采样速率进行模拟信号的采集; 2. 配置定时器,以一定的频率(如50Hz)产生定时中断,触发ADC进行采样; 3. 在定时中断处理函数中,获取ADC采样值,并检测是否检测到峰值,如果检测到,则获取峰值位置,并根据位置和距离计算心率; 4. 峰值的检测采用阈值法,即当采样值超过一定阈值时,认为检测到峰值; 5. 峰值的位置获取采用简单的查找法,即在当前峰值到上一个峰值之间查找最大值作为峰值位置; 6. 心率的计算采用简单的方法,即计算当前峰值到上一个峰值的距离,然后根据距离计算心率(单位为bpm)。 需要注意的是,由于AD8232心电信号的幅值较小,通常只有几百微伏,因此需要对ADC进行充分的配置,以保证信号的准确采集。同时,为了消除噪声的影响,需要采用适当的滤波和阈值处理方法,以保证峰值的准确检测。 ### 回答2: AD8232是一种心电信号放大器,可用于采集和放大心电信号。Keil是一种集成开发环境,可以用于编程和调试嵌入式系统。基于STM32微控制器,我们可以使用Keil平台开发一个心率计程序。 首先,我们需要在Keil中创建一个新的工程,并选择适当的STM32微控制器型号,以便与AD8232进行通信。然后,我们需要将AD8232连接到STM32微控制器的适当引脚上。 接下来,我们需要编写一段代码来配置STM32的GPIO和UART设置,并设置适当的中断功能来读取AD8232的心电信号。我们还需要为心率计算编写一些算法来分析收集到的心电信号数据。 在编写完代码之后,我们可以使用Keil的调试功能来调试我们的程序。可以通过在Keil中设置断点并观察变量的值来确保程序的正确运行。 一旦程序完成并通过了调试过程,我们可以将程序上传到STM32微控制器中,并将AD8232连接到适当的电极上。在适当的条件下,AD8232将开始采集心电信号并通过UART发送给STM32微控制器。 在STM32微控制器中,我们可以使用编写的算法来分析接收到的心电信号,并计算心率。最后,我们可以通过UART将心率数据传输到计算机或其他设备上进行显示或存储。 总结起来,通过使用Keil平台开发基于STM32的AD8232心电采集求心率程序,我们可以有效地采集心电信号并计算心率。这个程序可以在医学、健身和健康监测等领域发挥重要作用。 ### 回答3: 基于Keil平台,使用STM32单片机对AD8232心电信号进行采集并求得心率,需要进行以下步骤: 1. 硬件连接:将AD8232的心电信号输出引脚(VOUT)连接到STM32单片机的模拟输入引脚(AIN),并确保地线连接正常。 2. Keil环境配置:打开Keil开发环境,创建一个新的工程,并选择合适的STM32单片机型号。配置相关的系统时钟、GPIO和ADC等模块。 3. 初始化ADC:对STM32单片机的ADC模块进行初始化,在需要进行心电信号采集的IO口上启动ADC转换。 4. 开始ADC转换:通过启动ADC转换,并等待转换完成中断或查询方式获取ADC转换结果。 5. 心率计算:根据AD8232的心电信号输出特性,将ADC转换结果转换为心电信号的电压值。然后使用心电信号处理算法,如心电图滤波、QRS复合波检测等,检测心电信号中的峰值位置,计算心率。 6. 显示结果:将心率值输出到显示设备上,如液晶显示屏或通过串口发送给上位机。 7. 循环采集:通过循环执行上述步骤,实现连续心率采集与计算。 需要注意的是,AD8232心电信号采集与心率计算是一个较为复杂的过程,需要深入了解心电信号处理算法以及STM32单片机的相关知识。此外,还要确保电路连接正确、软件配置正确,并进行合适的调试和优化,以获取准确的心率数据。

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