1.概述

MAX30102是一種集成的脈搏血氧計心率監測模塊。它包括內部LED，光電探測器、光學元件和低噪聲電子器件具有環境光抑制。MAX30102提供簡化設計過程的完整系統解決方案用于移動和可穿戴設備。

MAX30102在單個1.8V電源上運行以及用于內部LED的單獨3.3V電源。通信通過標準I2C兼容。

MAX30102的SpO2（經皮動脈血氧飽和度）子系統包含環境光消除（ALC），連續時間∑-ΔADC和專有的離散時間濾波器。ALC有內部跟蹤/保持電路，用于消除環境光，以及增加有效動態范圍。SpO2 ADC具有可編程滿量程范圍從2μA到16μA。這個ALC可抵消高達200μA的環境電流。內部ADC是連續時間過采樣∑-Δ轉換器，分辨率為18位。ADC采樣率為10.24MHz。ADC輸出數據速率可以從50sps（每秒采樣）編程到3200sps。

MAX30102具有片上溫度傳感器，用于校準SpO2子系統的溫度依賴性。溫度傳感器的固有分辨率為0.0625°C。設備輸出數據對IR LED的波長相對不敏感，其中紅色LED的波長對于正確解釋數據至關重要。與MAX30102輸出信號一起使用的SpO2算法可以補償與環境溫度變化相關的SpO2誤差。

MAX30102模塊集成了紅色和紅外LED驅動器，以調制用于SpO2和HR測量的LED脈沖。使用適當的電源電壓，LED電流可以從0編程到50mA。LED脈沖寬度可從69μs編程到411μs，以允許算法根據使用情況優化SpO2和HR精度和功耗。

應用

• 可穿戴設備
• 健身輔助設備
• 智能手機

硬件接口：

2.通訊協議

本模塊采用I2C通訊方式，具有I2C/SMBus兼容的2線制由串行數據線（SDA）和串行時鐘線（SCL），時鐘速率高達400kHz。

• 設備地址：

• I2C接口時序：

2.1 起始信號和停止信號

• 起始信號：時鐘為高電平時，數據由高電平變為低電平。

//產生IIC起始信號
void IIC_Start(void)
{
	SDA_OUT();     //sda線輸出
	IIC_SDA(1);	  	  
	IIC_SCL(1);
	Delay_Us(4);
 	IIC_SDA(0);//START:when CLK is high,DATA change form high to low 
	Delay_Us(4);
	IIC_SCL(0);//鉗住I2C總線，準備發送或接收數據 
}	  

• 停止信號：時鐘線為高電平時，數據線由低變高。

//產生IIC停止信號
void IIC_Stop(void)
{
	SDA_OUT();//sda線輸出
	IIC_SCL(0);
	IIC_SDA(0);//STOP:when CLK is high DATA change form low to high
 	Delay_Us(4);
	IIC_SCL(1); 
	IIC_SDA(1);//發送I2C總線結束信號
	Delay_Us(4);							   	
}

2.2 發送數據和發送應答

時鐘線為低電平時發送數據。應答信號本身就是一位數據。

//產生ACK應答
void IIC_Ack(void)
{
	IIC_SCL(0);
	SDA_OUT();
	IIC_SDA(0);
	Delay_Us(2);
	IIC_SCL(1);
	Delay_Us(2);
	IIC_SCL(0);
}
//不產生ACK應答		    
void IIC_NAck(void)
{
	IIC_SCL(0);
	SDA_OUT();
	IIC_SDA(1);
	Delay_Us(2);
	IIC_SCL(1);
	Delay_Us(2);
	IIC_SCL(0);
}	
//IIC發送一個字節
		  
void IIC_Send_Byte(u8 txd)
{                        
    u8 t;   
	SDA_OUT(); 	    
    IIC_SCL(0);//拉低時鐘開始數據傳輸
    for(t=0;t<8;t++)
    {   
      if(txd&0x80)IIC_SDA(1);
      else IIC_SDA(0);
      txd<<=1; 	  
      Delay_Us(2);   
      IIC_SCL(1);
      Delay_Us(2); 
      IIC_SCL(0);	
      Delay_Us(2);
    }	 
}

2.3 讀取數據和讀取應答

時鐘線為高時讀取數據。應答信號本身就是一位數據。

//等待應答信號到來
//返回值：1，接收應答失敗
//        0，接收應答成功
u8 IIC_Wait_Ack(void)
{
	u8 ucErrTime=0;
	SDA_IN();      //SDA設置為輸入  
	IIC_SDA(1);Delay_Us(1);	   
	IIC_SCL(1);Delay_Us(1);	 
	while(READ_SDA)
	{
		ucErrTime++;
		if(ucErrTime>250)
		{
			IIC_Stop();
			return 1;
		}
	}
	IIC_SCL(0);//時鐘輸出0 	   
	return 0;  
} 
//讀1個字節，ack=1時，發送ACK，ack=0，發送nACK   
u8 IIC_Read_Byte(unsigned char ack)
{
  unsigned char i,receive=0;
  SDA_IN();//SDA設置為輸入
  for(i=0;i<8;i++ )
  {
    IIC_SCL(0); 
    Delay_Us(2);
    IIC_SCL(1);
    receive<<=1;
    if(READ_SDA)receive++;   
    Delay_Us(1); 
  }					 
  if (!ack)
  IIC_NAck();//發送nACK
  else
  IIC_Ack(); //發送ACK   
  return receive;
}

2.4 數據讀寫

void IIC_Read_One_Byte(u8 daddr,u8 addr,u8* data)
{				  	  	    																 
  IIC_Start();  
	IIC_Send_Byte(daddr);	   //發送寫命令
	IIC_Wait_Ack();
	IIC_Send_Byte(addr);//發送地址
	IIC_Wait_Ack();		 
	IIC_Start();  	 	   
	IIC_Send_Byte(daddr|0X01);//進入接收模式			   
	IIC_Wait_Ack();	 
  *data = IIC_Read_Byte(0);		   
  IIC_Stop();//產生一個停止條件	    
}

void IIC_Write_One_Byte(u8 daddr,u8 addr,u8 data)
{				   	  	    																 
  IIC_Start();  
	IIC_Send_Byte(daddr);	    //發送寫命令
	IIC_Wait_Ack();
	IIC_Send_Byte(addr);//發送地址
	IIC_Wait_Ack();	   	 										  		   
	IIC_Send_Byte(data);     //發送字節							   
	IIC_Wait_Ack();  		    	   
  IIC_Stop();//產生一個停止條件 
	HAL_Delay(10);	 
}