万利LPC54102开发板的心率计Heartrate应用笔记例程移植分析

mars4zhu

万利LPC54102开发板的心率计Heartrate应用笔记例程移植分析 [复制链接]

万利LPC54102开发板的心率计Heartrate应用笔记例程移植分析

AN11608_Heart-rate Monitor using the Low Power LPC5410x演示了使用LPC54102和PulseSensorAMped！作为心率计的应用。

由于万里开发板的不同设置，以及没有PulseSensor传感器，需要做一定的修改移植，使用万利开发板上的AIN1作为模拟输入，电位器的来回旋转代表心跳的变化。

1、代码修改

由于万利开发板使用PIO1_4/AIN7作为电位器输入，因此在初始化代码中，做了如下修改：

其中在board.h中，取消了BOARD_NXP_LPCXPRESSO_54102的定义，而是重新定义了BOARD_MANLEY_LPC54102。

并在各个初始化代码中，增加了针对万利开发板的初始化代码。

#if defined(BOARD_NXP_LPCXPRESSO_54102)

/* SEQ_A enables channels 0, 3 and 4; Uses software trigger; doesn't use BURST */

#define ADC_SEQ_A_CONFIG  \

        TRIG_SOFT |                /* Software trigger for SEQ_A */ \

        TRIG_POL_POS |        /* UM recommends this for S/W trigger */ \

        MODE_EOS |                /* Event generated after Sequence done */ \

        ENABLE_CH(3)        /* Associate channels 3 to SEQ_A */

#elif defined(BOARD_MANLEY_LPC54102)

#define ADC_SEQ_A_CONFIG  \

        TRIG_SOFT |                /* Software trigger for SEQ_A */ \

        TRIG_POL_POS |        /* UM recommends this for S/W trigger */ \

        MODE_EOS |                /* Event generated after Sequence done */ \

        ENABLE_CH(7)        /* Associate channels 7 to SEQ_A */

#endif // #if defined(BOARD_xxx)

static void ADC_PinMuxSetup(void)

{

#if defined(BOARD_NXP_LPCXPRESSO_54102)

        /* All pins to inactive, neither pull-up nor pull-down. */

        Chip_IOCON_PinMuxSet(LPC_IOCON, 1, 0, IOCON_MODE_INACT | IOCON_FUNC1 | IOCON_ANALOG_EN);

       

#elif defined(BOARD_MANLEY_LPC54102)

        /* All pins to inactive, neither pull-up nor pull-down. */

        Chip_IOCON_PinMuxSet(LPC_IOCON, 1, 4, IOCON_MODE_INACT | IOCON_FUNC1 | IOCON_ANALOG_EN);

       

#endif

}

2、运行

其余基本不变，下载后，将电位器来回旋转，可以看到串口输出了心跳数据。

3、代码分析

该应用基本采用CM4初始化后即进入休眠。

CM0+核初始化ADC、Timer之后，进入休眠。

每秒20次唤醒后，采样ADC，当采样过半时，调用Compute_Heartrate算法计算是否产生心跳以及心跳间隔IBI。当发现后即输出串口信息。

关键在于Compute_Heartrate算法，该算法采用PulseSensor官方的算法，基本是通过判断ADC模拟量发现峰值、过半点等运算。

1. 
   
2. void Compute_Heartrate(void)
   
3. {
   
4.         int i, N, Signal, runningTotal, current_sample = 0;
   
5.        
   
6.         while(current_sample < SAMPLE_FREQUENCY/2){
   
7.                 Signal = temp_data[current_sample];
   
8.                
   
9.                 /* Keep track of time in milliseconds with sampleCounter variable */
   
10.                 sampleCounter = sampleCounter + 50;
    
11.                
    
12.                 /* Monitor the time since last beat to avoid noise */
    
13.                 N = sampleCounter - lastBeatTime;   
    
14. 
    
15.                 /* Find the peak and trough of the pulse wave, avoid dichrotic noise by waiting 3/5 of last IBI */
    
16.                 if(Signal < thresh && N > (IBI/5)*3){  
    
17.                         if (Signal < T){               
    
18.                                 /* Keep track of lowest point in pulse wave in the T variable */
    
19.                                 T = Signal;                  
    
20.                         }
    
21.                 }
    
22.                
    
23.                 /* Use threshold condition to filter out noise, store peak in P */
    
24.                 if(Signal > thresh && Signal > P){         
    
25.                         P = Signal;                             
    
26.                 }                                       
    
27. 
    
28.                 /* Analyze the data to find heartbeat */
    
29.                 if (N > 500){                                   
    
30.                         /* Avoid high frequency noise */
    
31.                         if ( (Signal > thresh) && (Pulse == 0) && (N > (IBI/5)*3) ){        
    
32.                                 Pulse = 1;                              
    
33.                                 IBI = sampleCounter - lastBeatTime;         
    
34.                                 lastBeatTime = sampleCounter;               
    
35.                                
    
36.                                 if(secondBeat){                     
    
37.                                         secondBeat = 0;                  
    
38.                                         for(i=0; i<=9; i++){            
    
39.                                                 rate[i] = IBI;                     
    
40.                                         }
    
41.                                 }
    
42.                                 if(firstBeat){                        
    
43.                                         firstBeat = 0;           
    
44.                                         secondBeat = 1;               
    
45.                                         continue;
    
46.                                 }   
    
47. 
    
48.                                 /* Keep a running total of the last 10 IBI values */
    
49.                                 runningTotal = 0;                  
    
50. 
    
51.                                 for(i=0; i<=8; i++){               
    
52.                                         rate[i] = rate[i+1];                  
    
53.                                         runningTotal += rate[i];            
    
54.                                 }
    
55.                                
    
56.                                 /* Average the latest IBI values and calculate the BPM */
    
57.                                 rate[9] = IBI;                          
    
58.                                 runningTotal += rate[9];               
    
59.                                 runningTotal /= 10;                     
    
60.                                 BPM = 60000/runningTotal;              
    
61.                                 QS = 1;  
    
62.                         }                       
    
63.                 }
    
64.                 /* Once the beat is over, reset values */
    
65.                 if (Signal < thresh && Pulse == 1){   
    
66.                         Pulse = 0;                        
    
67.                         amp = P - T;                           
    
68.                         thresh = amp/2 + T;                  
    
69.                         P = thresh;                           
    
70.                         T = thresh;
    
71.                 }
    
72.                 /* If we do not detect a heart beat in 2.5 seconds, reset all values */
    
73.                 if (N > 2500){                     
    
74.                         thresh = 2548;                          
    
75.                         P = 2548;                              
    
76.                         T = 2548;                              
    
77.                         lastBeatTime = sampleCounter;            
    
78.                         firstBeat = 1;                     
    
79.                         secondBeat = 0;               
    
80.                 }
    
81.                 current_sample++;
    
82.         }
    
83. }
    

复制代码

ldld55

请问firstbeat和sencondbeat的功能是什么

ldld55

for(i=0; i<=9; i++){     rate[i] = IBI}rate【0】到rate【9】都是一个数