【RA-Eco-RA2T1開發(fā)板】心率監(jiān)測儀本文介紹了 RA-Eco-RA2T1-48PIN-V1.0 開發(fā)板結(jié)合心率傳感器模塊通過 ADC 電壓采樣、心率計(jì)算、串口通信實(shí)現(xiàn)心率監(jiān)測的項(xiàng)目設(shè)計(jì)包括環(huán)境搭建、工程配置、代碼、流程圖、效果演示等。項(xiàng)目介紹準(zhǔn)備工作心率傳感器模塊、硬件連接、環(huán)境搭建工程測試工程創(chuàng)建、工程配置、流程圖、代碼、編譯上傳、效果演示。心率傳感器心率傳感器采用光電容積脈搏波描記法通過測量血液中血紅蛋白隨心臟跳動而對氧氣吸收的變化量來測量人體心率參數(shù)。具有響應(yīng)快性能穩(wěn)定適應(yīng)性強(qiáng)等特點(diǎn)。模塊擁有方波和脈搏波兩種信號輸出模式可以通過板載開關(guān)去自由切換輸出信號。脈搏波將輸出一個連續(xù)的心率波形而方波將根據(jù)心率的變化輸出對應(yīng)的方波。心率傳感器體積小巧可以佩戴于手指、手腕等檢測位置。硬件連接連接心率傳感器模塊和 RA2T1 開發(fā)板心率傳感器RA2T1NoteSignalP013 (AN000)DataGNDGNDGroundVCC3V3Power使用杜邦線連接 JLINK-OB 和 RA2T1實(shí)現(xiàn)工程調(diào)試、固件上傳、串口通信接線方式如下Jlink-OBRA2T1NoteDIOSWDIOData I/OCLKSWCLKClockRXDTXD (P109)TransmiteTXDRXD (P110)ReceiveGNDGNDGround3V3VCCPower實(shí)物圖環(huán)境搭建搭建和使用 e2studio IDE 開發(fā)環(huán)境。下載并安裝 瑞薩FSP (flexible software package) 靈活配置軟件包 安裝時注意選擇 GNU ARM 工具鏈工程創(chuàng)建文件 - 新建 - 瑞薩 C/C 項(xiàng)目 -Renesas RA自定義設(shè)備選擇R7FA2T1074CFL調(diào)試器選擇 J-Link 項(xiàng)目創(chuàng)建完成后選擇進(jìn)入透視圖模式工程配置工程配置包括引腳 GPIO 配置、時鐘配置、串口配置、ADC 配置。引腳配置進(jìn)入 FSP 配置界面打開 Pins 標(biāo)簽頁使能 Peripherals - Analog:ADC - ADC0操作模式為自定義選擇輸入引腳 AN000 - P013時鐘配置根據(jù)原理圖可知板載 XTAL 晶振頻率為 20MHz這里使用 HOCO 內(nèi)部晶振時鐘樹保持默認(rèn)配置。串口配置進(jìn)入 FSP 配置界面打開 Pins 標(biāo)簽頁根據(jù)原理圖板載 CH340 對應(yīng)串口引腳為 P109 和 P110因此將 SCI9 配置為異步串口模式打開Stacks標(biāo)簽頁新建串口通信堆棧New Stack-Connectivity-UART (r_sci_uart)串口屬性配置General 標(biāo)簽下的 Channel 改為 9名稱改為g_uart9中斷回調(diào)函數(shù)命名為user_uart9_callback進(jìn)入 BSP 標(biāo)簽頁配置 RA Common 屬性RA Common 標(biāo)簽下的 Heap size 改為0x2000ADC 配置進(jìn)入Stacks標(biāo)簽頁新建 ADC 堆棧New Stack-Analog-ADC (r_adc)選中 ADC 堆棧進(jìn)入屬性標(biāo)簽及參數(shù)配置在 Input 選項(xiàng)下通道模式為 Scan勾選Temperature Sensor選項(xiàng)中斷配置Interrupts-Callback值修改為user_adc0_callback優(yōu)先級設(shè)置為Priority 2觸發(fā)源為軟件 點(diǎn)擊Generate Project Content右鍵項(xiàng)目文件夾構(gòu)建工程確認(rèn)無報(bào)錯流程圖工程代碼打開./src/hal_entry.c文件添加如下代碼#include hal_data.h #include stdio.h #include hc595.h fsp_err_t err FSP_SUCCESS; volatile bool uart_send_complete_flag false; void user_uart9_callback (uart_callback_args_t * p_args) { if(p_args-event UART_EVENT_TX_COMPLETE) { uart_send_complete_flag true; } } #ifdef __GNUC__ #define PUTCHAR_PROTOTYPE int __io_putchar(int ch) #else #endif PUTCHAR_PROTOTYPE { err R_SCI_UART_Write(g_uart9_ctrl, (uint8_t *)ch, 1); if(FSP_SUCCESS ! err) __BKPT(); while(uart_send_complete_flag false){} uart_send_complete_flag false; return ch; } int _write(int fd,char *pBuffer,int size) { for(int i0;isize;i) { __io_putchar(*pBuffer); } return size; } /*------------- ADC callback -------------*/ volatile bool scan_complete_flag false; void uaser_adc0_callback (adc_callback_args_t * p_args) { FSP_PARAMETER_NOT_USED(p_args); scan_complete_flag true; } /* -------- ADC raw voltage -------- */ static void get_adc_voltage(uint16_t *p_raw, float *p_volt) { uint16_t adc_raw; /* 1. 啟動 ADC 并等待完成 */ R_ADC_ScanStart(g_adc0_ctrl); adc_status_t status { .state ADC_STATE_SCAN_IN_PROGRESS }; while (status.state ADC_STATE_SCAN_IN_PROGRESS) { R_ADC_StatusGet(g_adc0_ctrl, status); } /* 2. 讀adc通道原始碼值 */ err R_ADC_Read(g_adc0_ctrl, ADC_CHANNEL_0, adc_raw); assert(FSP_SUCCESS err); /* 3. ADC 電壓轉(zhuǎn)換 */ float volt (float)(adc_raw/4095.0)*3.3; /* 4. 返回?cái)?shù)據(jù) */ *p_raw adc_raw; *p_volt volt; } void hal_entry(void) { /* Initializes UART */ err R_SCI_UART_Open(g_uart9_ctrl, g_uart9_cfg); assert(FSP_SUCCESS err); /* Initializes the module. */ err R_ADC_Open(g_adc0_ctrl, g_adc0_cfg); assert(FSP_SUCCESS err); while(1) { uint16_t adc_raw; float volt; get_adc_voltage(adc_raw, volt); printf({\adc\: %u, \volt\: %.3f}\r\n,adc_raw,volt); R_BSP_SoftwareDelay (50, BSP_DELAY_UNITS_MILLISECONDS); } }保存文件。工程編譯右鍵項(xiàng)目文件夾選擇屬性進(jìn)入C/C 構(gòu)建-設(shè)置選項(xiàng)進(jìn)入GNU Arm Cross Create Flash Image - General選項(xiàng)在輸出格式中選擇Intel HEX應(yīng)用并關(guān)閉右鍵項(xiàng)目文件夾構(gòu)建工程確認(rèn)無報(bào)錯查看工程目錄下的Debug文件夾生成相應(yīng)的 HEX 格式的固件固件上傳開發(fā)板支持串口燒錄、J-Link、EZ-Cube 調(diào)試器燒錄等這里使用 JLINK-OB 調(diào)試工程。點(diǎn)擊工具欄的小蟲子 Debug 按鈕進(jìn)入調(diào)試界面或右鍵項(xiàng)目文件夾選擇調(diào)試配置選中當(dāng)前項(xiàng)目對應(yīng)的 elf 文件調(diào)試工具為 JLINK開始調(diào)試進(jìn)入調(diào)試界面點(diǎn)擊菜單欄的運(yùn)行按鈕程序開始執(zhí)行效果演示打開網(wǎng)頁串口繪圖工具 高性能WebSerial串口繪圖工具 配置參數(shù)連接串口開始采集根據(jù)串口數(shù)據(jù)繪圖結(jié)果可獲取心電圖。總結(jié)本文介紹了 RA-Eco-RA2T1-48PIN-V1.0 開發(fā)板結(jié)合心率傳感器模塊通過 ADC 電壓采樣、心率計(jì)算、串口通信實(shí)現(xiàn)心率監(jiān)測的項(xiàng)目設(shè)計(jì)包括環(huán)境搭建、工程配置、代碼、流程圖、效果演示等為相關(guān)產(chǎn)品的快速開發(fā)和應(yīng)用設(shè)計(jì)提供了參考。