【花雕学编程】Arduino动手做（253）---MAX30100脉搏血氧模块
2025-05-121938
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本文介绍了MAX30100脉搏血氧模块的使用方法，通过具体的实验步骤和代码示例，帮助初学者掌握心率检测技术。文章详细记录了实验过程，包括仿真编程和图形编程，适合STEM教育场景。
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37款传感器与模块的提法，在网络上广泛流传，其实Arduino能够兼容的传感器模块肯定是不止37种的。鉴于本人手头积累了一些传感器和执行器模块，依照实践出真知（一定要动手做）的理念，以学习和交流为目的，这里准备逐一动手试试多做实验，不管成功与否，都会记录下来——小小的进步或是搞不掂的问题，希望能够抛砖引玉。 【Arduino】189种传感器模块系列实验（资料代码+仿真编程+图形编程） 实验二百五十三：MAX30100血氧手腕心率脉搏检测心跳传感器模块  |
脉搏血氧仪的原理是，吸收的红光和红外光的量根据血液中的氧气量而变化。下图是含氧血红蛋白 （HbO2） 和脱氧血红蛋白 （Hb） 的吸收光谱。
Hb 和 Hbo2 的吸收光谱
从图中可以看出，脱氧血液吸收更多的红光 （660nm），而含氧血液吸收更多的红外光 （880nm）。通过测量光电探测器接收到的红外光和红光的比率，可以计算出血液中的氧含量 （SpO2）。
动脉血中的含氧血红蛋白 （HbO2） 具有吸收红外光的特性。血液越红（血红蛋白越高），吸收的红外光就越多。随着每次心跳，血液通过手指泵送，反射光的量会发生变化，从而在光电探测器的输出端产生变化的波形。当您继续照射光线并获取光电探测器读数时，您很快就会开始获得心跳 （HR） 脉搏读数。
MAX30100 或任何光学脉搏血氧仪和心率传感器由一对高强度 LED（RED 和 IR，波长不同）和一个光电探测器组成。这些 LED 的波长分别为 660nm 和 880nm。
MAX30100 脉搏检测 光电容积脉搏图
MAX30100的工作原理是将两种光线照射到手指或耳垂上（或者基本上是皮肤不太厚的任何地方，因此两种光线都可以轻松穿透组织）并使用光电探测器测量反射光的量。这种通过光进行脉搏检测的方法称为光电容积脉搏图。
MAX30100的工作可分为两部分：心率测量和脉搏血氧饱和度（测量血液的氧含量）。
[*]Power Ready ： 在通电时或掉电后触发。
[*]SpO2 数据就绪 ：在收集每个 SpO2 数据样本后触发。
[*]心率数据就绪 ：在收集每个心率数据样本后触发。
[*]Temperature Ready ：当内部芯片温度转换完成时触发。
[*]FIFO Almost Full ：当 FIFO 已满且未来数据即将丢失时触发。
[/list][align=left][font="]INT 线路是开漏线，因此它被板载电阻器拉高。当中断发生时， INT 引脚变为低电平并保持低电平，直到中断被清除。[/font][/align][align=left][font="]
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MAX30100 Module 硬件概述
该模块采用 MAX30100 – Analog Devices 的现代集成脉搏血氧仪和心率传感器 IC。它结合了两个 LED、一个光电探测器、优化的光学元件和低噪声模拟信号处理，以检测脉搏血氧饱和度 （SpO2） 和心率 （HR） 信号。
MAX30100 模块硬件概述 IC 和 LED
在右侧，MAX30100有两个 LED——一个 RED LED 和一个 IR LED。左边是一个非常灵敏的光电探测器。这个想法是，您一次照射一个 LED，检测照射回探测器的光量，然后根据特征，您可以测量血氧水平和心率。