内容简介

对于 arduino 来说，网上有大量关于 PulseSensor 脉搏传感器的资料，而其他单片机上的实例较少。本文使用 STM32F407 系列芯片的 ADC 模块，从硬件配置、简易心率算法编写到官方 Processing 上位机的使用，带你全方位玩转 PulseSensor，玩的，就是心跳！

PulseSensor 脉搏传感器介绍

基本参数

供电电压：3.3~5V

检测信号类型：光反射信号（PPG）

输出信号类型：模拟信号

输出信号大小：0~VCC

电流大小：~4ma（5v 下）

功能原理

PulseSensor 是一款用于脉搏心率测量的光电反射式模拟传感器。将其佩戴于手指、耳垂等处，利用人体组织在血管搏动时造成透光率不同来进行脉搏测量。传感器对光电信号进行滤波、放大，最终输出模拟电压值。单片机通过将采集到的模拟信号值转换为数字信号，再通过简单计算就可以得到心率数值。

PulseSensor 是一款开源硬件，目前国外官网上已有其对应的开源 arduino 程序和上位机 Processing 程序，其适用于心率方面的科学研究和教学演示，也非常适合用于二次开发。 网上关于传感器的 arduino 资料已经十分丰富（毕竟同为开源硬件），本文采用 STM32F407系列芯片 的 ADC 模块读取并处理传感器数据，实现心率测量。

引脚定义

传感器只有三个引脚，分别为信号输出 S 脚 、电源正极 VCC 以及电源负极 GND，供电电压为 3.3V - 5V，可通过杜邦线与开发板连接。上电后， 传感器会不断从 S 脚输出采集到的电压模拟值。需要注意的是，印有心形的一面才是与手指接触面，在测量时要避免接触布满元件的另一面，否则会影响信号准确性。

读取传感器电压值 —— STM32 ADC 功能配置

硬件配置

开发板使用的是公司的 M4 板子，传感器 3.3V 供电，信号采集选用 ADC1 的 通道 2，硬件连接如下：

开发板传感器PA2S3V3+GND-

把 PA2 用作模拟功能，配置 ADC 为 12 位分辨率，单次转换，并设置转换序列长度为 1，首次转换通道 2。为确保数据准确性，选择APB2 时钟 6 分频作为 ADC 时钟（即 84M / 6 = 14M），采样时间 480 个周期（使得采样时间更加充分），最后使能 ADC。初始化函数如下：

/********** ADC通道2初始化函数 **************/
void ADC_AN2_Init(void)
{ /* 设置ADC功能对应的GPIO端口 */ RCC->AHB1ENR |= 1 << 0; GPIOA->MODER &= ~(3 << (2 * 2)); GPIOA->MODER |= 3 << (2 * 2);