Tutorial de Arduino

Introducción al sensor

JUXI_HeartRate_SPO2 es un módulo sensor de frecuencia cardíaca y SpO2 basado en el chip MAX30102; su algoritmo integrado puede entregar directamente los valores de frecuencia cardíaca y saturación de oxígeno.

Funciones principales:

• Medición de saturación de oxígeno (SPO2)
• Medición de frecuencia cardíaca (veces/minuto)
• Medición de temperatura de la placa
• Compatibilidad con comunicación I2C

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Tutorial de Arduino

Preparación del hardware

Material necesario
Placa de desarrollo Arduino (Uno/ESP32, etc.)
Sensor JUXI_HeartRate_SPO2
Cables Dupont (varios)
Cable de datos USB (para conectar el Arduino al ordenador)

Instalación de la biblioteca

1. Descargue el archivo de la biblioteca JUXI_HeartRate_SPO2.zip
2. Descomprima el archivo y cópielo en el directorio de bibliotecas de Arduino:

• Windows: C:\Users\用户名\Documents\Arduino\libraries\
• Mac: ~/Documents/Arduino/libraries/
• Linux: ~/Arduino/libraries/

1. Reinicie el Arduino IDE

Carga del código de ejemplo

Al cargar el código, conecte solo el Arduino al ordenador; no conecte el módulo de monitorización de frecuencia cardíaca y SpO2 al Arduino.

Opción 1: ejemplo en modo UART

Comente #define I2C_COMMUNICATION y cargue el código en el Arduino

#include "JUXI_HeartRate_SPO2.h"

// I2C 地址
#define I2C_ADDRESS 0x57

// 创建传感器对象，I2C模式
JUXI_HeartRate_SPO2_I2C sensor(&Wire, I2C_ADDRESS);

void setup() {
  Serial.begin(9600);

  // 初始化传感器
  while (!sensor.begin()) {
    Serial.println("传感器初始化失败，请检查连接！");
    delay(1000);
  }
  Serial.println("传感器初始化成功！");

  // 启动数据采集
  sensor.sensorStartCollect();
}

void loop() {
  // 读取心率和血氧数据
  sensor.getHeartbeatSPO2();

  // 输出血氧饱和度
  Serial.print("血氧饱和度: ");
  Serial.print(sensor._sHeartbeatSPO2.SPO2);
  Serial.println(" %");

  // 输出心率
  Serial.print("心率: ");
  Serial.print(sensor._sHeartbeatSPO2.Heartbeat);
  Serial.println(" 次/分钟");

  // 读取并输出温度
  Serial.print("板载温度: ");
  Serial.print(sensor.getTemperature_C());
  Serial.println(" ℃");

  Serial.println("------------------------");

  // 传感器每4秒更新一次数据
  delay(4000);
}

Conexión de hardware

Comunicación I2C

Pin del sensor	Arduino
VCC	5V/3.3V
GND	GND
SDA	SDA/A4
SCL	SCL/A5

• ¡Desplace el interruptor del módulo de monitorización de frecuencia cardíaca y SpO2 a IIC!
• Conecte el Arduino al ordenador con el cable de datos

Resultado de ejecución:

1. Abra Arduino - Herramientas - Monitor Serie

Configure la velocidad en baudios a 9600

2. Abra el asistente de depuración de puerto serie

Asistente de depuración de puerto serie uartassist5.15.zip

Seleccione el número de puerto serie

Configure la velocidad en baudios a 9600

Bits de datos 8, bit de parada 1, bit de paridad NONE, control de flujo NONE

Seleccione ASCII en la configuración de recepción y de envío

Descripción de la API

Función	Descripción
begin()	Inicializa el sensor; devuelve true/false
getHeartbeatSPO2()	Lee la frecuencia cardíaca y el SpO2 y los guarda en la estructura _sHeartbeatSPO2
getTemperature_C()	Lee la temperatura de la placa (grados Celsius)
sensorStartCollect()	Inicia la adquisición de datos (el sensor se enciende)
sensorEndCollect()	Detiene la adquisición de datos (el sensor se apaga)

Descripción de los datos

• SPO2 (saturación de oxígeno): rango normal 95% - 100%; un valor de -1 indica inválido
• Heartbeat (frecuencia cardíaca): rango normal 60 - 100 veces/minuto; un valor de -1 indica inválido
• Causa de los valores inválidos: el dedo no está bien colocado o los datos aún no se han estabilizado

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Precauciones de uso

Técnicas de medición

1. Coloque el dedo correctamente

• Apoye suavemente el dedo sobre el sensor, cubriendo los dos LEDs
• No presione con fuerza para no afectar la circulación sanguínea
• Mantenga el dedo estable, sin moverlo

1. Espere a que los datos se estabilicen

• Al principio de la medición, los valores pueden ser inestables
• Se recomienda esperar de 10 a 30 segundos a que los datos se estabilicen antes de leerlos
• El sensor actualiza los datos cada 4 segundos

1. Requisitos del entorno

• Evite la luz intensa directa sobre el sensor
• Mantenga una temperatura ambiente adecuada
• Mantenga un entorno tranquilo durante la medición

Interpretación de los datos

Rango de SPO2	Descripción
95% - 100%	Normal
90% - 94%	Hipoxia leve
< 90%	Hipoxia; se recomienda acudir al médico

Rango de frecuencia cardíaca	Descripción
60 - 100 veces/min	Rango normal de un adulto
< 60 veces/min	Bradicardia
> 100 veces/min	Taquicardia

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Preguntas frecuentes

P1: ¿Qué hacer si falla la inicialización del sensor?

A:

1. Compruebe si el cableado es correcto (SDA a GPIO2/A4, SCL a GPIO3/A5)
2. Confirme que la alimentación es correcta (3,3V o 5V)
3. Use el comando i2cdetect -y 1 para detectar el dispositivo
4. Confirme que el interruptor del sensor está en la posición IIC

P2: ¿Qué hacer si los datos muestran siempre -1?

A:

1. Confirme que el dedo está correctamente colocado sobre el sensor
2. Espere unos segundos a que los datos se estabilicen
3. Compruebe si se ha llamado a sensorStartCollect() para iniciar la adquisición
4. Confirme si el indicador LED del sensor está encendido

P3: ¿Qué hacer si los datos son imprecisos?

A:

1. Asegúrese de que el dedo cubre por completo la zona óptica del sensor
2. Mantenga el dedo quieto, sin moverlo
3. Espere más de 30 segundos a que los datos se estabilicen
4. Realice varias mediciones y obtenga el promedio

P4: ¿Qué placas de desarrollo Arduino son compatibles con el sensor?

A: Compatibles:

• Arduino Uno/Mega
• ESP8266
• ESP32
• Otras placas de desarrollo compatibles con el entorno Arduino

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Ubicación de los archivos de ejemplo

Ejemplo de Arduino

JUXI_HeartRate_SPO2/
└── examples/
    └── gainHeartbeatSPO2/
        └── gainHeartbeatSPO2.ino