PC · Execução em Python

Índice

1. Preparação de hardware
2. Ligação de hardware
3. Configuração do ambiente de software
4. Executar o programa de exemplo
5. Perguntas frequentes

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Preparação de hardware

Materiais necessários

Material	Descrição
Sensor JUXI_HeartRate_SPO2	Módulo de frequência cardíaca e SpO2
Módulo USB para TTL	CH340 / CP2102 / FT232, etc.
Cabos jumper	4 (fêmea-fêmea)
Computador Windows	Win7/Win10/Win11

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Ligação de hardware

Modo de ligação

Pino do sensor	Pino do módulo USB para TTL	Descrição
VCC	3.3V ou 5V	Polo positivo da alimentação
GND	GND	Polo negativo da alimentação
TX	RX	Sensor envia → módulo recebe
RX	TX	Sensor recebe → módulo envia

⚠️ Aviso importante:

1. Chave seletora do módulo na posição UART!!!
2. TX e RX têm de ser ligados de forma cruzada!
3. O sensor suporta 3.3V e 5V; não ligue à tensão errada
4. Ligue todos os cabos primeiro e só depois insira o USB no computador

Diagrama de ligação

传感器        USB转TTL模块
┌──────┐      ┌──────────┐
│ VCC  │──────│ 3.3V/5V  │
│ GND  │──────│ GND      │
│ TX   │──────│ RX       │  ← 交叉连接
│ RX   │──────│ TX       │  ← 交叉连接
└──────┘      └──────────┘

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Configuração do ambiente de software

Instalar o controlador

Instale o controlador correspondente de acordo com o modelo do chip USB para TTL:

• CH340: https://sparks.gogo.co.nz/ch340.html
• CP2102: https://www.silabs.com/developers/usb-to-uart-bridge-vcp-drivers
• FT232: https://ftdichip.com/drivers/vcp-drivers/

Depois de instalar, insira o módulo USB para TTL.

Verificar a porta COM

Método 1: Gestor de Dispositivos

1. Prima Win + X e selecione «Gestor de Dispositivos»
2. Expanda «Portas (COM e LPT)»
3. Veja o número da porta COM correspondente ao seu USB para TTL (por exemplo, COM3)

Método 2: deteção automática pelo programa

Ao executar o programa de exemplo, todas as portas série disponíveis são listadas automaticamente.

Instalar as dependências do Python

Abra o Prompt de Comandos (CMD) ou o PowerShell e execute:

pip install pyserial

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Executar o programa de exemplo

Descarregue e descompacte o ficheiro JUXI_HeartRate_SPO2.zip

Localização dos ficheiros

JUXI_HeartRate_SPO2/python/windows/
├── gain_heartbeat_SPO2.py  ← 主程序（直接运行这个）
├── JUXI_HeartRate_SPO2_Windows.py
├── JUXI_RTU_Windows.py
└── README_CN.md        ← 本文件
└── README.md

Passos de execução

1. Confirme se a ligação do hardware está correta

• VCC → 3.3V/5V
• GND → GND
• TX → RX (cruzado)
• RX → TX (cruzado)

1. Insira o USB no computador
2. Execute o programa

cd D:\JUXI_HeartRate_SPO2\python\windows

python gain_heartbeat_SPO2.py

1. Siga as instruções apresentadas

• O programa lista todas as portas série disponíveis
• Introduza o número da sua porta COM (por exemplo, COM3)
• O programa deteta automaticamente o sensor e inicia a medição

Saída esperada

==================================================
JUXI Blood Oxygen Sensor - Windows Test
==================================================
Available serial ports:
  COM3

Please enter the COM port number (e.g., COM3):

Connecting to COM3 at 9600 baud...
Initializing sensor...
Sensor initialized successfully!

Starting data collection...
Sensor LED should be ON now!

Place your finger on the sensor...

SPO2 (血氧): 97 %
Heart Rate (心率): 82 BPM
Temperature (温度): 26.5 °C
SPO2 (血氧): 98 %
Heart Rate (心率): 78 BPM
Temperature (温度): 26.6 °C
...

Pressione Ctrl + C para parar o programa.

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Descrição das funcionalidades do programa

API principal

# 创建传感器对象
sensor = BloodOxygenSensor("COM3", 9600)

# 初始化传感器
sensor.begin()

# 开始采集（LED亮起）
sensor.sensor_start_collect()

# 读取心率血氧
sensor.get_heartbeat_SPO2()
print(f"SPO2: {sensor.SPO2}%")
print(f"Heart Rate: {sensor.heartbeat} BPM")

# 读取温度
temp = sensor.get_temperature_c()

# 停止采集（LED熄灭）
sensor.sensor_end_collect()

# 关闭串口
sensor.close()

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Perguntas frequentes

P1: o que fazer se a porta COM não for encontrada?

R:

1. Verifique se o USB para TTL está bem inserido
2. Reinstale o controlador
3. Experimente outra porta USB
4. Verifique no Gestor de Dispositivos se existe algum «Dispositivo desconhecido»

P2: o que fazer se a inicialização do sensor falhar?

R:

1. Verifique a cablagem:

• VCC e GND estão ligados corretamente?
• TX e RX estão ligados de forma cruzada? (problema mais comum)

1. Confirme se o débito em bauds é 9600
2. Verifique se o módulo USB para TTL funciona corretamente
3. Desligue e volte a ligar o USB

P3: o que fazer se os dados continuarem a apresentar -1?

R:

1. Confirme se o dedo está corretamente colocado sobre o sensor (cobrindo completamente a área do LED)
2. Mantenha o dedo estável, sem se mover
3. Aguarde alguns segundos para os dados estabilizarem
4. Verifique se o LED do sensor está aceso

P4: o LED não acende, mas a comunicação funciona?

R:

• Pode ser um problema de hardware do LED, mas o sensor funciona normalmente
• Se os dados estiverem normais, pode ignorar o problema de o LED não acender

P5: o que fazer se a porta série estiver ocupada?

R:

1. Feche outros programas de porta série (assistente de porta série, Arduino IDE, etc.)
2. Verifique se existe outro programa Python em execução
3. Desligue e volte a ligar o USB

P6: o que fazer se os dados estiverem imprecisos?

R:

1. Certifique-se de que o dedo cobre completamente a área ótica do sensor
2. Mantenha o ambiente tranquilo durante a medição; não fale nem se mova
3. Aguarde mais de 30 segundos para os dados estabilizarem
4. Faça várias medições e calcule a média

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Especificações técnicas

Parâmetro	Especificação
Modo de comunicação	UART (nível TTL)
Débito	9600 bps (predefinido)
Formato de dados	8N1 (8 bits de dados, sem paridade, 1 bit de paragem)
Tensão de alimentação	3.3V / 5V
Faixa de medição de SpO2	35% - 100%
Faixa de medição da frequência cardíaca	30 - 250 BPM
Endereço do dispositivo Modbus	0x20

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Descrição dos registos Modbus

Endereço do registo	Função	Descrição
0x02	ID do dispositivo	Leitura: devolve 0x0020
0x06-0x09	Dados de frequência cardíaca e SpO2	Leitura: SpO2 + frequência cardíaca
0x0A	Temperatura	Leitura: temperatura da placa
0x10	Controlo de recolha	Escrita: 0x0001=iniciar, 0x0002=parar