1.17. 血氧模块

1.17.1. 连接方法

将血氧模块通过RJ48线连接至Trailbeaker开发板，然后使用Trailbeaker的UART与血氧模块的串口进行通信。

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在这里，我们使用Trailbeaker的UART6，根据血氧模块和Trailbeaker开发板的如下电路原理图，可知 RJ48线一端需接在血氧模块的J5口，另一端需接在Trailbeaker开发板包含Y1、Y2引脚的口上。

blood

1.17.2. 串口通信协议

串口通信设置：

  • 数据格式：起始位+8位数据位+1位停止位，奇校验
  • 波特率：4800 baud

模块向上位机发送的数据：

  • 发送数据：5字节格式，每秒钟60个包，第七位为同步位。
blood

因此，我们可以通过调用readchar()函数，每次读入一个字节，找到包头后将之后的五个字节依次读入， 再按照通信协议进行解析。解析完后将相应的数据显示在屏幕上。

1.17.3. 代码实现

  • 导入库
from pyb import UART
  • SPO2类
class SPO2:
    # 传入UART
    def __init__(self, uart):
        self.uart = uart

    # 将缺省下的位数添0，以便之后进行数据解析
    def fill(self, sData):
        l = len(sData)
        lData = '0' * (8 - l) + sData
        return lData

    # 将二进制数转化为十进制数
    def binToInt(self, bData):
        iData = 0
        for i in range(len(bData)):
            if (bData[-(i + 1)] == '1'):
                iData = iData + 2 ** i
        return iData

    # 读取数据包
    def receiveData(self):
        while True:
            byte1 = self.uart.readchar()  # 每次读入一个字节
            if byte1 >= 128:  # 根据通信协议，每个包开头字节的最高位为1，其余所有字节为0，所以包头>=128
                byte2 = self.uart.readchar()
                byte3 = self.uart.readchar()
                byte4 = self.uart.readchar()
                byte5 = self.uart.readchar()
                if byte2<128 and byte3<128 and byte4<128 and byte5<128:
                    dataList = ['', '', '', '', '']
                    dataList[0] = self.fill(bin(byte1)[2:])  # bin()函数可以将字节串转化为其二进制表示
                    dataList[1] = self.fill(bin(byte2)[2:])  # bin()函数转化而来的二进制会有0b作为前缀，这里并不需要0b，
                    dataList[2] = self.fill(bin(byte3)[2:])  # 所以取值时从所得数据的第二位开始取值，一直到结尾。
                    dataList[3] = self.fill(bin(byte4)[2:])
                    dataList[4] = self.fill(bin(byte5)[2:])
                    return dataList

    # 解析数据包获得数据列表
    def getSpList(self):
        dataList = self.receiveData()
        spList = []

        if (dataList[0][-7] == '1'):
            print("Pulse rate sound is on")

        if (dataList[0][-5] == '1'):
            print("Too long time in searching")
        elif (dataList[0][-6] == '1'):
            print("Oxygen saturation is getting lower")
        elif (dataList[2][-5] == '1'):
            print("Probe has something wrong")
        elif (dataList[2][-6] == '1'):
            print("Detecting pulse rate")
        else:
            print("Succeed to get data")
            signalStrength = self.binToInt(dataList[0][-4:])
            volumeGraph = self.binToInt(dataList[1][-7:])
            barGraph = self.binToInt(dataList[2][-4:])
            pulseRate = self.binToInt(dataList[2][-7] + dataList[3][-7:])
            spO2 = self.binToInt(dataList[4][-7:])
            spList.append(signalStrength)
            spList.append(volumeGraph)
            spList.append(barGraph)
            spList.append(pulseRate)
            spList.append(spO2)
        return spList

    # 通过数据读取设置时间延迟
    def sleep(self, time):
        count = time * 300
        for i in range(count):
            self.uart.readchar()
  • 主函数
if __name__ == '__main__':
    uart6 = UART(6, baudrate=4800, bits=8, parity=1, stop=1)
    sp = SPO2(uart6)
    while True:
        spList = sp.getSpList()
        if len(spList) != 0:
            print('PulseRate: ' + str(spList[3]))
            print('BloodOxygen: ' + str(spList[4]))
        sp.sleep(2)
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