STM32+ MAX30102通过指尖测量心率+血氧饱和度

一、前言

        重要的事情放在最前面：max30102只适用于指尖手指测量，不适用与手腕手指测量，如需做成可穿戴样式选择传感器的小伙伴请pass掉他，因为他只有红光和红外2种光，不够充足的数据源去运算。

        由于一些原因，本篇文章所有下载资源不收取任何积分，让你不花一分钱教你如何使用stm32驱动和使用max30102这个传感器，对大学生做毕设的很友好，如果帮助到你了，请在评论区说明有帮助，给与我能量继续为你们开源哦。

二、环境

stm32f1xx（我是用的是c8t6）

keil5

qt5.7

三、正文

        简单的概括，从你有需求，到确认物料使用，到采购物料，到使用物料做成品，到调试使用中间会涉及很多环节，在文章开头就把最重要的说出来了，如果你想做穿戴在手腕上或贴在皮肤表面的，不适用这个传感器，他的原理是透过血管，采集图像，在经过算法分析，如果光无法透过血管，采集的数据特征不明显，那么准确率就没有了，实用性也就没有了，如果只是用在手指检测，那么可以继续往下看了。

        在网上搜索有很多很多的模块再买，资料也是有很多，在b站和各种论坛使用这种传感器成功的也有很多，都是打着开源的口号，然后背地里收钱，网上还有很多付费花积分下载的资源，下载下来也是不能直接用的，是不好使的。 

1.电路设计

首先附上我是用单片机的最小系统电路，这就很简单了，新手小白也能一下子就看懂

 这里我把图片缩小，单击就能方大看了，就是stm32最小系统

然后是传感器电路图，我看网上很多模块都是使用到1.8V，在看了官方手册实际3.3V也可以为设备供电和使用了，原理图如下

 这里我把IIC信号和中断信号用0402的排阻上拉，大家伙可以用封装稍微大一些的电阻

再有就是USB端子部分了，因为整体使用的是USB通信，通过USB连接电脑，软件端使用虚拟串口，与上位机通讯使用的是串口通讯方式，相当于省去了CH340芯片。

 最后在某创白嫖一下四层板，在焊接元器件，洗板水刷个板，硬件就干干净净的出炉了

      

 2.程序编写

        硬件完毕，就是软件的活了，软件我也是一开始在网上找现成的程序，毕竟能省去很多的研究时间，经过一两天晚上的寻找，发现网上很多程序都是骗积分的，根本不能用，再有就是带了一大堆乱七八糟的外设驱动，程序结构也是乱七八糟，这个也不是抱怨什么，都可以理解，因为编程习惯是看入门是使用的谁家教程，就习惯谁家的程序结构，比如我特别使用某原子的库函数程序结构，有些人用的是某火的结构，有些人是某xx的结构，各有各的习惯，这里不多说，继续。

        软件主要增加3个文件，分别是myiic.c  max30102.c  algorithm.c这三个程序分别是硬件iic引脚驱动程序，max30102时序逻辑驱动程序和对应采集数据算法程序，这三个文件基本把和自己设计的硬件引荐对应好，基本就没什么问题了，最主要的是main.c中程序，这里我在网上下载了10几个程序，没有一个在main函数里驱动部分写注释的，都是一模一样的，再有就是写的乱七八糟，没有任何说明的，我把main.c驱动部分写了中文注释，让你会清晰的静下心来了解程序是如何实现逻辑的（一开始我也是很懵圈，下载的里程连main调用部分都特别复杂，都不知道从哪里入手，也没有中文注释），以上三个程序在下面开源资源中。

         这里把main.c的程序发出来，因为有很多小伙伴看了这里，根本就不需要下载我的资源，就可以在自己的程序上一下子调通了。

#include "sys.h"
#include "delay.h"
#include "string.h"
#include "usart.h" 
#include "led.h" 		 	 
#include "usb_lib.h"
#include "hw_config.h"
#include "usb_pwr.h"	 
#include "timer.h"
#include "stdlib.h"
#include "ct1711.h"
#include "max30102.h"
#include "algorithm.h"
#include "myiic.h"
 
//串口数据包
char senddate[16]={0x5A,0xA5,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0x53,0x54,0x4F,0x50};//缓存容量5A A5 温度2字节（1000倍，高前低后） 心率曲线2字节（高前低后） 心率2字节（高前低后） 心率检测状态  血氧2字节（高前低后） 血氧检测状态 53 54 4F 50
 
//max30102参数
uint32_t aun_ir_buffer[500]; //IR LED sensor data   红外数据，用于计算血氧
int32_t n_ir_buffer_length=500;    //data length  
uint32_t aun_red_buffer[500];    //Red LED sensor data  红光数据，用于计算心率曲线以及计算心率
int32_t n_sp02; //SPO2 value
int8_t ch_spo2_valid;   //indicator to show if the SP02 calculation is valid
int32_t n_heart_rate;   //heart rate value
int8_t  ch_hr_valid;    //indicator to show if the heart rate calculation is valid
#define MAX_BRIGHTNESS 255
 
int main(void)
{	 
	//USB通信变量
	u32 len;	
	u8 usbstatus=0;		
	//max30102变量
	uint32_t un_min, un_max, un_prev_data;  
	int i,j;
	int32_t n_brightness;
	float f_temp;
	u8 temp[6];
 
	//初始化系统
	delay_init();	    	 //延时函数初始化	  
	NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);	 //设置NVIC中断分组2:2位抢占优先级，2位响应优先级 
	JTAG_Set(JTAG_SWD_DISABLE);     //=====关闭JTAG接口
    JTAG_Set(SWD_ENABLE);           //=====打开SWD接口 可以利用主板的SWD接口调试
	uart1_init(115200);
	LED_Init();		  		//初始化与LED连接的硬件接口
	TIM3_Int_Init(49,7199);//10Khz的计数频率，计数到50为5ms  
	
	
	//max30102初始化
	max30102_init();
	//下面这些在主程序循环执行，在保证硬件没问题的情况下，无需在初始化中执行一次，反正也没有做什么保护和提示措施
//	un_min=0x3FFFF;
//	un_max=0;
//  n_ir_buffer_length=500; //缓冲区长度100存储5秒的运行在100sps的样本
//	//读取前500个样本，确定信号范围
//  for(i=0;i<n_ir_buffer_length;i++){
//    while(MAX30102_INT==1);   //等待直到中断引脚断言
//		max30102_FIFO_ReadBytes(REG_FIFO_DATA,temp);//读取传感器数据，赋值到temp中
//		aun_red_buffer[i] =  (long)((long)((long)temp[0]&0x03)<<16) | (long)temp[1]<<8 | (long)temp[2];    //  将值合并得到实际数字
//		aun_ir_buffer[i] = (long)((long)((long)temp[3] & 0x03)<<16) |(long)temp[4]<<8 | (long)temp[5];   //  将值合并得到实际数字
//		if(un_min>aun_red_buffer[i])
//				un_min=aun_red_buffer[i];//更新计算最小值
//		if(un_max<aun_red_buffer[i])
//				un_max=aun_red_buffer[i];//更新计算最大值
//	}
//	//un_prev_data=aun_red_buffer[i];//获取数据最后一个数值，没有用，主程序中未马上使用被替换
//	//计算前500个样本(前5秒样本)后的心率和SpO2
//	maxim_heart_rate_and_oxygen_saturation(aun_ir_buffer, n_ir_buffer_length, aun_red_buffer, &n_sp02, &ch_spo2_valid, &n_heart_rate, &ch_hr_valid); 
 
	
	//USB虚拟串口初始化
	delay_ms(500);
	USB_Port_Set(0); 	//USB先断开
	delay_ms(200);
	USB_Port_Set(1);	//USB再次连接
	Set_USBClock();   
	USB_Interrupts_Config();    
	USB_Init();	
	while(1)
	{
			/**************************USB虚拟串口部分*************************/
			//检测usb热插拔状态
			if(usbstatus!=bDeviceState){//USB连接状态发生了改变.
				usbstatus=bDeviceState;//记录新的状态
//				if(usbstatus==CONFIGURED)printf("USB连接成功\r\n");//提示USB连接成功
//				else printf("USB连接断开\r\n");//提示USB断开
			}
			//终端接收usb虚拟串口数据
			if(USB_USART_RX_STA&0x8000){	
					len=USB_USART_RX_STA&0x3FFF;//得到此次接收到的数据长度
					USB_USART_RX_STA=0;
//					printf("您发送的消息长度为:%d,内容为：%s\r\n",len,USB_USART_RX_BUF);//提示USB接收数据长度
					if(USB_USART_RX_BUF[0]==0x5a&&USB_USART_RX_BUF[1]==0xa5&&USB_USART_RX_BUF[2]==0xff&&USB_USART_RX_BUF[3]==0x50&&len==4){//判断接收数据
							//no deal with...
					}
					memset(USB_USART_RX_BUF,0,sizeof(USB_USART_RX_BUF));//缓存清零			
			}
			if(usbstatus==CONFIGURED){//判断USB已经连接
					//定时500ms进入一次
					if(led_flag>100){//5ms×100=500ms
						led_flag=0;
						//闪烁led代表工作状态正常
						LED0=!LED0;		
					}			
					
					//读取和计算max30102数据，总体用缓存的500组数据分析，实际每读取100组新数据分析一次
					i=0;
					un_min=0x3FFFF;
					un_max=0;
					//将前100组样本转储到内存中（实际没有），并将后400组样本移到顶部，将100-500缓存数据移位到0-400
					for(i=100;i<500;i++){
							aun_red_buffer[i-100]=aun_red_buffer[i];//将100-500缓存数据移位到0-400
							aun_ir_buffer[i-100]=aun_ir_buffer[i];//将100-500缓存数据移位到0-400
							//更新信号的最小值和最大值
							if(un_min>aun_red_buffer[i])//寻找移位后0-400中的最小值
								un_min=aun_red_buffer[i];
							if(un_max<aun_red_buffer[i])//寻找移位后0-400中的最大值
								un_max=aun_red_buffer[i];
					}
					//在计算心率前取100组样本，取的数据放在400-500缓存数组中
					for(i=400;i<500;i++){
						un_prev_data=aun_red_buffer[i-1];//临时记录上一次读取数据
						while(MAX30102_INT==1);
						max30102_FIFO_ReadBytes(REG_FIFO_DATA,temp);//读取传感器数据，赋值到temp中
						aun_red_buffer[i] =  (long)((long)((long)temp[0]&0x03)<<16) | (long)temp[1]<<8 | (long)temp[2];  //将值合并得到实际数字，数组400-500为新读取数据
						aun_ir_buffer[i] = (long)((long)((long)temp[3] & 0x03)<<16) |(long)temp[4]<<8 | (long)temp[5];   //将值合并得到实际数字，数组400-500为新读取数据
						if(aun_red_buffer[i]>un_prev_data){//用新获取的一个数值与上一个数值对比
							f_temp=aun_red_buffer[i]-un_prev_data;
							f_temp/=(un_max-un_min);
							f_temp*=MAX_BRIGHTNESS;//公式（心率曲线）=（新数值-旧数值）/（最大值-最小值）*255
							n_brightness-=(int)f_temp;
							if(n_brightness<0)
								n_brightness=0;
						}
						else{
							f_temp=un_prev_data-aun_red_buffer[i];
							f_temp/=(un_max-un_min);
							f_temp*=MAX_BRIGHTNESS;//公式（心率曲线）=（旧数值-新数值）/（最大值-最小值）*255
							n_brightness+=(int)f_temp;
							if(n_brightness>MAX_BRIGHTNESS)
								n_brightness=MAX_BRIGHTNESS;
						}
						//通过UART将样本和计算结果发送到终端程序
						//if(ch_hr_valid == 1 && ch_spo2_valid ==1 && n_heart_rate<200 && n_sp02<101){//使用上一次测量的结论作为检测正确性判断//ch_hr_valid == 1 && n_heart_rate<120
  //					usb_printf("HR=%i, ", n_heart_rate); 
	//					usb_printf("HRvalid=%i, ", ch_hr_valid);
	//					usb_printf("SpO2=%i, ", n_sp02);
	//					usb_printf("SPO2Valid=%i\r\n", ch_spo2_valid);
								senddate[2]=CT1711_hex>>8;//温度搞8位
								senddate[3]=CT1711_hex;//温度低8位
								senddate[4]=n_brightness>>8;//心率曲线高8位
								senddate[5]=n_brightness;//心率曲线8位
								senddate[6]=n_heart_rate>>8;//心率高8位
								senddate[7]=n_heart_rate;//心率8位							
								senddate[8]=ch_hr_valid;//心率监测状态
								senddate[9]=n_sp02>>8;//血氧搞8位
								senddate[10]=n_sp02;//血氧低8位
								senddate[11]=ch_spo2_valid;//血氧监测状态						
								for(j=0;j<16;j++){//发送测试完毕标志，提示校验
									USB_USART_SendData(senddate[j]);//以字节方式,发送给USB 
								}		
						//}
					}
					maxim_heart_rate_and_oxygen_saturation(aun_ir_buffer, n_ir_buffer_length, aun_red_buffer, &n_sp02, &ch_spo2_valid, &n_heart_rate, &ch_hr_valid);//传入500个心率和血氧数据计算传感器检测结论，反馈心率和血氧测试结果
			}
			else{//USB未连接
					//定时50ms进入一次
					if(led_flag>10){//5ms×10=50ms
							led_flag=0;
							LED0=!LED0;
					}
			}
	}
}

        在程序中放了大量的注释，从函数定义，到初始化，到循环中，这里包含了USB初始化，大家有使用的保留即可，不使用的while中就看if(usbstatus==CONFIGURED)这个条件里的程序即可。

        主程序大概的流程就是每次采集100次数据，然后放在缓存数组的400-500地址位置，然后每次从500个全部缓存的数据中通过maxim_heart_rate_and_oxygen_saturation函数进行算法分析，计算出当前的心率、血氧饱和度，以及对应状态。

        在硬件中可以看见我把RD和IRD引脚也连接到了单片机上，正常情况下这两个引脚不配置，默认悬空也可以使用，当然也可以配置红光和红外更强一些，因为max30102芯片9和10引脚是红光和红外的电源正极，这两个对应就是电源负极，我将电源的正连接3.3，这里配置之后红光会直接被拉到0V，就会导致我在设置低电平时，红光特别刺眼，功耗也会大大增加

//#define RD  PBout(3)    // 红光
//#define IRD PBout(4)    // 红外

        在程序中也说明了对外的串口通讯协议，按照协议简单编写了一个上位机测试程序，只管的看一下曲线波形，在手指放上去之后他大概是这样的

         其中紫色的是心率曲线，红色的是心率数值，血氧计算也是比较平稳的，基本保持95-100左右

         但是放在手腕上，效果就完全不行， 虽然偶尔也能测出波形，但是心率和血氧就是乱了，就算使用算法磨平曲线二次分析计算，检测的波形也是无法保持的，只要稍微一动，测试曲线立马就没有了

         以上是在手腕上测试的几个数据，和在手指下测量完全不能对比

        软件也附在资源中了，以上硬件和软件就解决了，接下来还差什么呢，当然是结构设计了。

 3.结构设计

        这里本意是穿戴在手腕上，虽然比不上很多产品，又小、又精致、又实用、又准确，但是！我们这个自主可控，可以自己任意升级，自己想增加什么功能就增加什么功能，上位机或者手机APP想做什么样就做什么样，这个是买现成产品比不了的，毕竟，谁叫看这篇帖子到这的都是顶级动手小行家，都是未来的顶尖设计师工程师呢，我们的生命在于敢于折腾。

       结构上采用金属磁吸表链的方式，设计的外壳当然就要有手表链的孔啦，这里结构也是使用的ABS材料，在强度上也是有保障的。整体分为上壳可下盖两个部分，将电路板嵌入在上壳中，在下盖拧螺丝固定。

        上图即为上壳正面与反面，有4个3.5mm孔，嵌入铜花母

        上图即为下盖，中间位置为裸漏出传感器与手指连接部分

        整体结构设计相对简单，毕竟是准备使用3D打印的外壳，精度和材料没法像手机及只能手表那么复杂和高精尖。

 

                 最后出的结构有粉色和黑色两种，我还是比较喜欢粉色的一些，嘁哩喀喳开始组装

 

 

 

        最后在将USB线缆连接到电脑，打开qt编写的上位机软件。

4.上位机设计

         上位机程序就相对简单很多了，把算法部分都放在了下位机软件中去处理，上位机制作串口数据解析以及 曲线刷新显示，

         头文件如下，可以看出内容很少，程序中还是使用了3个曲线独立，实际一个就够了，代码还能缩减1/3

mainwindow.h

 
class MainWindow : public QMainWindow
{
    Q_OBJECT
 
public:
    explicit MainWindow(QWidget *parent = 0);
    ~MainWindow();
private slots:
 
    void timeisout();
 
    void open_serialport(bool reset,QString comstr);
    void serialRead();//串口回调函数
    void comBatAnalyze(QByteArray &allData);//处理串口得到的数据
 
 
    //控制菜单槽函数
    void start_clicked();//开始采集
    void fw_data();//复位数据
    void setcan();
    void theback();//退出
    //曲线
    void QCustomPlot_Init(QCustomPlot *CustomPlot, char mode);
    void QCustomPlot_Updata1(QCustomPlot *CustomPlot);
    void QCustomPlot_Updata2(QCustomPlot *CustomPlot);
    void QCustomPlot_Updata3(QCustomPlot *CustomPlot);
    void updatedata(uint mode);
    double maxValue(QVector<double> list);//最大值
    double minValue(QVector<double> list);//最小值
    double averageValue(QVector<double> list);//平均值
 
 
 
private:
    Ui::MainWindow *ui;
    QTimer *timeres;
    QSerialPort *serial;//串口句柄
    ulong m_allnum;//记录数据长度
 
    uint x_num1,x_num2,x_num3;//接收数据次数
//    QVector<double> AIxx;
    QVector<double> y_history[4];//全部数据
 
    QVector<double> x_vec_p1,x_p1,x_vec_p1_2;
    QVector<double> x_vec_p2,x_p2;
    QVector<double> x_vec_p3,x_p3;
 
 
    double m_cursor_1[9];//曲线数值
};

主程序mainwindow.cpp

#include "mainwindow.h"
#include "ui_mainwindow.h"
QString COMS;
MainWindow::MainWindow(QWidget *parent) :
    QMainWindow(parent),
    ui(new Ui::MainWindow)
{
    ui->setupUi(this);
//   this->setWindowFlags(Qt::FramelessWindowHint);
    this->setWindowModality(Qt::ApplicationModal);
 
    //读取数据库历史串口配置
 
    COMS="COM13";
    open_serialport(0,COMS);//初始化串口
 
 
    ///初始化定时器
    QTimer *timebaty=new QTimer;
    timebaty->start(1000);//1s更新频率
    connect(timebaty,SIGNAL(timeout()),this,SLOT(timeisout()));//定时器1
 
    ///菜单栏绑定槽
    connect(ui->action_L,SIGNAL(triggered()),this,SLOT(start_clicked()));//开始采集
    connect(ui->action_R,SIGNAL(triggered()),this,SLOT(fw_data()));//复位数据
    connect(ui->action_set,SIGNAL(triggered()),this,SLOT(setcan()));
    connect(ui->action_back,SIGNAL(triggered()),this,SLOT(theback()));//退出程序
    connect(ui->pushButton,QPushButton::clicked,[=](){setcan();});
 
    ///初始化曲线
//    AIxx.clear();//清除x数据
    y_history[0].clear();//清除y数据
    y_history[1].clear();//清除y数据
    y_history[2].clear();//清除y数据
    y_history[3].clear();//清除y数据
    QCustomPlot_Init(ui->customplot1,1);
    QCustomPlot_Init(ui->customplot2,2);
    QCustomPlot_Init(ui->customplot3,3);
    ///复位数据
    fw_data();
}
 
MainWindow::~MainWindow()
{
    delete ui;
}
void MainWindow::timeisout()
{
    //刷新系统时间和系统运行时间
    ui->label_runtime->setText(QDateTime::currentDateTime().toString(QString::fromUtf8("yyyy年MM月dd日 HH:mm:ss")));
 
    //计算通讯速率
    static uint32_t number=0;
    if(m_allnum<number)number=m_allnum;
    else number=m_allnum-number;
    ui->label_speed->setText(QString::number(number/1024)+"KByte/s  RX:"+QString::number(m_allnum));
    number=m_allnum;
}
///串口配置start/
 
//初始化/复位串口
void MainWindow::open_serialport(bool reset,QString comstr)
{
    if(reset){
        serial->clear();//先关闭之前的串口
        serial->close();
    }
    serial = new QSerialPort(comstr);
    serial->open(QIODevice::ReadWrite);//读写打开
    serial->setBaudRate(921600);  //波特率QSerialPort::Baud9600
    serial->setDataBits(QSerialPort::Data8); //数据位
    serial->setParity(QSerialPort::NoParity);    //无奇偶校验
    serial->setStopBits(QSerialPort::OneStop);   //无停止位
    serial->setFlowControl(QSerialPort::NoFlowControl);  //无控制
    connect(serial,SIGNAL(readyRead()),this,SLOT(serialRead()));//连接串口读取函数
}
//串口回调函数
void MainWindow::serialRead()
{
    static QByteArray allData;
    while (!serial->atEnd()){
        allData += serial->readAll().toHex();
        comBatAnalyze(allData);//处理串口得到的数据
    }
}
//处理串口得到的数据5AA5 0000 0000 00 0000 00 53544F50
void MainWindow::comBatAnalyze(QByteArray &allData)
{
    QByteArray dataTemp;
    bool ok;
    int len=0;
    int start;
    int move;
    dataTemp=allData.toUpper();
    while((len=dataTemp.count())>=16*2){//最少长度为13+数据0
      move=2;
      start=dataTemp.indexOf("5AA5",0);//搜索字符，返回搜索到的起始位置
      if(start>=0){
         len=len-start;//将5AA5做为开头，长度随之变化
         dataTemp=dataTemp.right(len);//从右侧裁剪len长度数据保存
         if(len>=16*2){
             if(dataTemp.mid(0,4)=="5AA5"&&dataTemp.mid(24,8)=="53544F50"){
//                 QByteArray aaa=QByteArray::fromHex(dataTemp);
//                 uint16_t temp=((aaa[2]<<24)&0xFF000000)+((aaa[3]<<16)&0x00FF0000)+((aaa[4]<<8)&0x0000FF00)+(aaa[5]&0x000000FF);
                uint16_t temp=(unsigned int)dataTemp.mid(2*2,4).toInt(&ok,16);
                uint16_t HRplot=(unsigned int)dataTemp.mid(4*2,4).toInt(&ok,16);
                uint16_t HR=(unsigned int)dataTemp.mid(6*2,4).toInt(&ok,16);
                uint8_t HRvalid=(unsigned char)dataTemp.mid(8*2,2).toInt(&ok,16);
                uint16_t SpO2=(unsigned int)dataTemp.mid(9*2,4).toInt(&ok,16);
                uint8_t SPO2Valid=(unsigned char)dataTemp.mid(11*2,2).toInt(&ok,16);
                qDebug()<<(double)temp/1000<<HRplot<<HR<<HRvalid<<SpO2<<SPO2Valid;
                //if(HRvalid==1&&SPO2Valid==1){
                    y_history[0].append(HRplot);
                    y_history[1].append(HR);
                    y_history[2].append(SpO2);
                    y_history[3].append((double)temp/1000);
                    //更新曲线
                    QCustomPlot_Updata1(ui->customplot1);
                    QCustomPlot_Updata2(ui->customplot2);
                    QCustomPlot_Updata3(ui->customplot3);
                    //更新数值
                    updatedata(1);
                    updatedata(2);
                    updatedata(3);
                //}
 
                m_allnum+=len;
                move=16*2;//剪掉当前使用完毕的数据
             }
             dataTemp=dataTemp.right(len-move);//剪掉当前使用完毕的数据
         }
         else{
            break;
         }
      }
      else{
         dataTemp.clear();//若没有需求的数据，则清除整个数据内容，重新接收判断
         break;
      }
    }
    allData=dataTemp;
}
///串口配置end/
 
///菜单栏回调函数/
//开始采集y_history[0],y_history[1],y_history[2]
void MainWindow::start_clicked()
{
    open_serialport(1,COMS);//初始化串口
    qDebug()<<"11";
}
//复位数据
void MainWindow::fw_data()
{
    //开始采集前清空数据
    m_allnum=0;//清空长度
    y_history[0].clear();//清除y数据
    y_history[1].clear();//清除y数据
    y_history[2].clear();//清除y数据
    y_history[3].clear();//清除y数据
    x_num1=0;//接收刷新曲线数据次数
    x_num2=0;//接收刷新曲线数据次数
    x_num3=0;//接收刷新曲线数据次数
    //清空曲线显示
    x_vec_p1.clear();
    x_p1.clear();
    x_vec_p2.clear();
    x_p2.clear();
    x_vec_p3.clear();
    x_p3.clear();
    QCustomPlot_Updata1(ui->customplot1);
    QCustomPlot_Updata2(ui->customplot2);
    QCustomPlot_Updata3(ui->customplot3);
    updatedata(0);
}
//设置界面
void MainWindow::setcan()
{
 
}
 
//退出程序
void MainWindow::theback()
{
    this->close();
}
 
///菜单栏回调函数end/
 
 
曲线配置
void MainWindow::QCustomPlot_Init(QCustomPlot *CustomPlot,char mode)
{
    //添加曲线
    CustomPlot->addGraph(CustomPlot->xAxis,CustomPlot->yAxis);//以左侧y轴为准
    if(mode==1)CustomPlot->addGraph(CustomPlot->xAxis,CustomPlot->yAxis2);//以右侧y轴为准
    QPen graphPen0;
    graphPen0.setColor(QColor(150,40,120));//设置曲线颜色
    QPen graphPen1;
    graphPen1.setColor(QColor(220,40,0));//设置曲线颜色
//    graphPen0.setWidthF(4);//曲线粗度
    if(mode==1)CustomPlot->yAxis2->setVisible(true);//显示y轴2
    CustomPlot->graph(0)->setPen(graphPen0);//使用画笔绘制曲线
    if(mode==1)CustomPlot->graph(1)->setPen(graphPen1);//使用画笔绘制曲线
    CustomPlot->graph(0)->setName(QString(""));
    if(mode==1)CustomPlot->graph(1)->setName(QString(""));
    //设置横坐标显示倍数
    QSharedPointer<QCPAxisTickerPi> pITicker(new QCPAxisTickerPi());//QCPAxisTickerPi设置Pi刻度标签
    CustomPlot->xAxis->setTicker(pITicker);
    pITicker->setPiSymbol("");//设置数值后面π替换为*
    pITicker->setFractionStyle(QCPAxisTickerPi::fsFloatingPoint);//设置小数部分显示float型
    pITicker->setPiValue(1);//设置*表示的值 原代表π=3.14，先换为m_multiple//50ms传输一包，这里1秒就是20包,1/20=0.05
 
    //设置坐标标题
//    QString groupname[3]={"心率","血氧","体温"};
//    QString plotname=QString(groupname[mode-1]);
//    CustomPlot->xAxis->setLabel(QString::fromUtf8("时间(s)"));
//    CustomPlot->yAxis->setLabel(QString::fromUtf8("plotname"));
    //设置坐标轴范围
    CustomPlot->xAxis->setRange(0,1000);//设置x轴范围
    CustomPlot->yAxis->setRange(-5,5);//设置y轴范围
    if(mode==1)CustomPlot->yAxis2->setRange(0,200);//设置y轴范围
    //设置网格虚线
//    CustomPlot->xAxis->grid()->setVisible(false);
//    CustomPlot->yAxis->grid()->setVisible(false);
    //设置风格颜色
    QLinearGradient plotGradient;
    plotGradient.setStart(0, 0);
    plotGradient.setFinalStop(0, 350);
    plotGradient.setColorAt(0, QColor(220, 220, 220));//80, 80, 80
    plotGradient.setColorAt(1, QColor(120, 120, 120));//50, 50, 50
    CustomPlot->setBackground(plotGradient);      // 设置背景颜色
    QLinearGradient axisRectGradient;
    axisRectGradient.setStart(0, 0);
    axisRectGradient.setFinalStop(0, 350);
    axisRectGradient.setColorAt(0, QColor(220, 220, 220));//80, 80, 80
    axisRectGradient.setColorAt(1, QColor(120, 120, 120));//30, 30, 30
    CustomPlot->axisRect()->setBackground(axisRectGradient);   // 设置QCPAxisRect背景颜色
    CustomPlot->xAxis->setBasePen(QPen(Qt::black,2));//设置x轴坐标轴颜色
    CustomPlot->yAxis->setBasePen(QPen(Qt::black,2));//设置y轴坐标轴颜色//black
    if(mode==1)CustomPlot->yAxis2->setBasePen(QPen(Qt::black,2));//设置y轴坐标轴颜色//black
    CustomPlot->xAxis->setTickPen(QPen(Qt::black, 2));  // 轴刻度线的画笔
    CustomPlot->yAxis->setTickPen(QPen(Qt::black,2));//black
    if(mode==1)CustomPlot->yAxis2->setTickPen(QPen(Qt::black,2));//black
    CustomPlot->xAxis->setSubTickPen(QPen(Qt::black, 2)); // 轴子刻度线的画笔
    CustomPlot->yAxis->setSubTickPen(QPen(Qt::black,2));//black
    if(mode==1)CustomPlot->yAxis2->setSubTickPen(QPen(Qt::black,2));//black
    CustomPlot->xAxis->setTickLabelColor(Qt::black);//设置x轴坐标颜色
    CustomPlot->yAxis->setTickLabelColor(Qt::black);//设置y轴坐标颜色
    if(mode==1)CustomPlot->yAxis2->setTickLabelColor(Qt::black);//设置y轴坐标颜色
    CustomPlot->xAxis->setLabelColor(Qt::black);//设置x轴名称颜色
    CustomPlot->yAxis->setLabelColor(Qt::black);//设置y轴名称颜色
    if(mode==1)CustomPlot->yAxis2->setLabelColor(Qt::black);//设置y轴名称颜色
    //设置曲线名称显示
    CustomPlot->legend->setBrush(QColor(0, 0, 0, 0));//设置图例提示背景色（曲线名称背景色）
    CustomPlot->legend->setVisible(false);//设置曲线名称不可见
    CustomPlot->legend->setTextColor(Qt::black);//black
 
    CustomPlot->replot();//重绘制
}
//刷新曲线1
void MainWindow::QCustomPlot_Updata1(QCustomPlot *CustomPlot)
{
//    static QVector<double> x_vec_p,x_p; //存放数据的容器  在h文件中声明，这里声明再次进入界面崩溃，不知道为什么
    uint x_number=x_num1;
    double y_value1=y_history[0].last();
    double y_value2=y_history[1].last();
    if(x_number<1000){//这时容器里面还没1000个点 所有一直向里面存
        x_vec_p1.append(y_value1);//新值数
        x_vec_p1_2.append(y_value2);//新值数
        x_p1.append(x_number);
        CustomPlot->xAxis->setRange(0,1000);//设置范围正好 能显示当前点
    }
    else{//容器数据现在是正好1000个  把第一个出栈  把第1001个入栈  正好还是1000个数据
        x_vec_p1.removeFirst();
        x_vec_p1_2.removeFirst();
        x_p1.removeFirst();
        //入栈
        x_vec_p1.append(y_value1);//新值数
        x_vec_p1_2.append(y_value2);//新值数
        x_p1.append(x_number);
        CustomPlot->xAxis->setRange(x_p1.at(0),x_p1.at(x_p1.size()-1));
    }
    //设置坐标轴范围
    CustomPlot->yAxis->setRange(0,255);//设置y轴范围
    CustomPlot->yAxis2->setRange(0,200);//设置y轴范围
    CustomPlot->graph(0)->setData(x_p1,x_vec_p1);//设置数据
    CustomPlot->graph(1)->setData(x_p1,x_vec_p1_2);//设置数据
//    CustomPlot->yAxis->rescale(true);//设置Y轴坐标系 自动缩放以正常显示所有的数据
//    CustomPlot->graph(0)->rescaleAxes(true);//根据图像最高点最低点自动缩放坐标轴
//    CustomPlot->yAxis2->rescale(true);//设置Y轴坐标系 自动缩放以正常显示所有的数据
//    CustomPlot->graph(1)->rescaleAxes(true);//根据图像最高点最低点自动缩放坐标轴
    CustomPlot->replot();//重绘制
    x_num1++;
}
//刷新曲线2
void MainWindow::QCustomPlot_Updata2(QCustomPlot *CustomPlot)
{
//    static QVector<double> x_vec_p,x_p; //存放数据的容器  在h文件中声明，这里声明再次进入界面崩溃，不知道为什么
    uint x_number=x_num2;
    double y_value=y_history[2].last();
    if(x_number<1000){//这时容器里面还没1000个点 所有一直向里面存
        x_vec_p2.append(y_value);//新值数
        x_p2.append(x_number);
        CustomPlot->xAxis->setRange(0,1000);//设置范围正好 能显示当前点
    }
    else{//容器数据现在是正好1000个  把第一个出栈  把第1001个入栈  正好还是1000个数据
        x_vec_p2.removeFirst();
        x_p2.removeFirst();
        //入栈
        x_vec_p2.append(y_value);//新值数
        x_p2.append(x_number);
        CustomPlot->xAxis->setRange(x_p2.at(0),x_p2.at(x_p2.size()-1));
    }
    //设置坐标轴范围
    CustomPlot->yAxis->setRange(0,150);//设置y轴范围
    CustomPlot->graph(0)->setData(x_p2,x_vec_p2);//设置数据
//    CustomPlot->yAxis->rescale(true);//设置Y轴坐标系 自动缩放以正常显示所有的数据
//    CustomPlot->graph(0)->rescaleAxes(true);//根据图像最高点最低点自动缩放坐标轴
    CustomPlot->replot();//重绘制
    x_num2++;
}
//刷新曲线3
void MainWindow::QCustomPlot_Updata3(QCustomPlot *CustomPlot)
{
//    static QVector<double> x_vec_p,x_p; //存放数据的容器  在h文件中声明，这里声明再次进入界面崩溃，不知道为什么
    uint x_number=x_num3;
    double y_value=y_history[3].last();
    if(x_number<1000){//这时容器里面还没1000个点 所有一直向里面存
        x_vec_p3.append(y_value);//新值数
        x_p3.append(x_number);
        CustomPlot->xAxis->setRange(0,1000);//设置范围正好 能显示当前点
    }
    else{//容器数据现在是正好1000个  把第一个出栈  把第1001个入栈  正好还是1000个数据
        x_vec_p3.removeFirst();
        x_p3.removeFirst();
        //入栈
        x_vec_p3.append(y_value);//新值数
        x_p3.append(x_number);
        CustomPlot->xAxis->setRange(x_p3.at(0),x_p3.at(x_p3.size()-1));
    }
    //设置坐标轴范围
    CustomPlot->yAxis->setRange(minValue(x_vec_p3)-2,maxValue(x_vec_p3)+2);//设置y轴范围,最低温度-2，最高温度+2
    CustomPlot->graph(0)->setData(x_p3,x_vec_p3);//设置数据
//    CustomPlot->yAxis->rescale(true);//设置Y轴坐标系 自动缩放以正常显示所有的数据
//    CustomPlot->graph(0)->rescaleAxes(true);//根据图像最高点最低点自动缩放坐标轴
    CustomPlot->replot();//重绘制
    x_num3++;
}
 
//初始化曲线数据1.2.3
void MainWindow::updatedata(uint mode)
{
    //计算曲线需求值
    QVector<double> shortdata1;
    shortdata1.clear();
    for(int i=0;i<(y_history[1].size());i++)
        shortdata1.append(y_history[1].at(i));
    QVector<double> shortdata2;
    shortdata2.clear();
    for(int i=0;i<(y_history[2].size());i++)
        shortdata2.append(y_history[2].at(i));
    QVector<double> shortdata3;
    shortdata3.clear();
    for(int i=0;i<(y_history[3].size());i++)
        shortdata3.append(y_history[3].at(i));
 
    m_cursor_1[0]=minValue(shortdata1);
    m_cursor_1[1]=maxValue(shortdata1);
    m_cursor_1[2]=averageValue(shortdata1);
    m_cursor_1[3]=minValue(shortdata2);
    m_cursor_1[4]=maxValue(shortdata2);
    m_cursor_1[5]=averageValue(shortdata2);
    m_cursor_1[6]=minValue(shortdata3);
    m_cursor_1[7]=maxValue(shortdata3);
    m_cursor_1[8]=averageValue(shortdata3);
 
    QString groupunit[9]={"次/分","次/分","次/分","%","%","%","℃","℃","℃"};
    QLabel *group1[9]={ui->label_show1,ui->label_show2,ui->label_show3,ui->label_show4,ui->label_show5,ui->label_show6,ui->label_show7,ui->label_show8,ui->label_show9};
    for(int i=0;i<9;i++)
        group1[i]->setText(QString::number(m_cursor_1[i])+groupunit[i]);
 
 
    ui->label_shuoming1->setText(QString::number(y_history[1].last()));
    ui->label_shuoming2->setText(QString::number(y_history[2].last()));
    ui->label_shuoming3->setText(QString::number(y_history[3].last()));
 
}
//求最大值
double MainWindow::maxValue(QVector<double> list)
{
    if(list.count() == 0) return 0;
    double max=list.at(0);
    foreach(double each,list){
        if(max>each){
            max = max;
        }
        else{
            max = each;
        }
    }
    return max;
}
//求最小值
double MainWindow::minValue(QVector<double> list)
{
    if(list.count() == 0) return 0;
    double min = list.at(0);
    foreach(double each,list){
        if(min<each){
            min = min;
        }
        else{
            min = each;
        }
    }
    return min;
}
//求平均值
double MainWindow::averageValue(QVector<double> list)
{
    if(list.count() == 0) return 0;
    uint count=list.count();
    double num=0;
    for(int i=0;i<count;i++){
        num+=list.at(i);
    }
    return num/count;
}
 
 
 

       实物演示视频https://live.csdn.net/v/255669

       所有资源下载链接https://download.csdn.net/download/qq_37603131/87090708

四、结语

本文中涉及注意事项：

1.焊接传感器时不要把传感器表面搞坏，建议试用焊台，先焊接传感器，在焊接其他元器件

2.硬件和下位机程序与上位机程序仅供参考，不需要的地方自行删除改动

3.此传感器不适用于医疗，仅适用于监测和论文

4.如有升级需求请看资源说明