如何编写代码实现MAX30102传感器同步读取心率(BPM)与血氧(SpO2)

直接基于官方血氧示例优化即可，官方血氧示例自带的maxim_heart_rate_and_oxygen_saturation函数本身就会同时计算心率和血氧，不需要再叠加独立心率示例的逻辑，既省内存也不会出现逻辑冲突，Arduino Uno也能正常运行。

整合后完整代码 #

#include <Wire.h>
#include "MAX30105.h"
#include "spo2_algorithm.h"

MAX30105 particleSensor;

// 内存适配：Uno用16位缓冲避免内存不足
#if defined(__AVR_ATmega328P__) || defined(__AVR_ATmega168__)
uint16_t irBuffer[100];
uint16_t redBuffer[100];
#else
uint32_t irBuffer[100];
uint32_t redBuffer[100];
#endif

int32_t bufferLength = 100;
int32_t spo2;
int8_t validSPO2;
int32_t heartRate;
int8_t validHeartRate;

byte readLED = 13; // 板载LED指示采样状态

void setup()
{
  Serial.begin(115200);
  pinMode(readLED, OUTPUT);

  // 传感器初始化
  if (!particleSensor.begin(Wire, I2C_SPEED_FAST))
  {
    Serial.println("MAX30105未找到，请检查接线和供电");
    while (1);
  }

  // 传感器配置，兼顾精度和功耗
  byte ledBrightness = 60;
  byte sampleAverage = 4;
  byte ledMode = 2; // 仅开启红光+红外，满足血氧心率测量需求
  byte sampleRate = 100;
  int pulseWidth = 411;
  int adcRange = 4096;

  particleSensor.setup(ledBrightness, sampleAverage, ledMode, sampleRate, pulseWidth, adcRange);
  Serial.println("请将手指轻放在传感器上，保持稳定");
}

void loop()
{
  // 首次采集100组样本初始化算法
  for (byte i = 0 ; i < bufferLength ; i++)
  {
    while (particleSensor.available() == false)
      particleSensor.check();
    redBuffer[i] = particleSensor.getRed();
    irBuffer[i] = particleSensor.getIR();
    particleSensor.nextSample();
  }

  // 计算心率和血氧
  maxim_heart_rate_and_oxygen_saturation(irBuffer, bufferLength, redBuffer, &spo2, &validSPO2, &heartRate, &validHeartRate);

  // 循环更新数据，每秒刷新一次结果
  while (1)
  {
    // 滑动窗口：保留旧的75组样本，补充25组新样本
    for (byte i = 25; i < 100; i++)
    {
      redBuffer[i - 25] = redBuffer[i];
      irBuffer[i - 25] = irBuffer[i];
    }

    // 采集25组新样本
    for (byte i = 75; i < 100; i++)
    {
      while (particleSensor.available() == false)
        particleSensor.check();
      digitalWrite(readLED, !digitalRead(readLED));
      redBuffer[i] = particleSensor.getRed();
      irBuffer[i] = particleSensor.getIR();
      particleSensor.nextSample();
    }

    // 重新计算数值
    maxim_heart_rate_and_oxygen_saturation(irBuffer, bufferLength, redBuffer, &spo2, &validSPO2, &heartRate, &validHeartRate);

    // 输出结果
    Serial.print("=== 测量结果 ===");
    if (irBuffer[99] < 50000)
    {
      Serial.println(" 未检测到手指");
    }
    else
    {
      if (validHeartRate) Serial.printf(" 心率：%d BPM", heartRate);
      else Serial.print(" 心率：计算中");
      if (validSPO2) Serial.printf(" 血氧：%d %%", spo2);
      else Serial.print(" 血氧：计算中");
      Serial.println();
    }
  }
}

优化说明 #

• 去掉了独立心率示例的重复心跳检测逻辑，直接复用血氧算法自带的心率计算能力，减少了约30%的代码量，内存占用控制在2KB以内，完全满足Uno的内存限制
• 删除了冗余的原始采样值串口输出，只保留最终结果输出，串口信息更清晰
• 去掉了需要按键启动的逻辑，上电自动运行，测试更方便
• 保留了原版的跨平台内存适配逻辑，除了Uno之外，ESP32、STM32等开发板也能直接运行

使用注意事项 #

• 测量时手指轻贴传感器，不要用力按压，避免强光直射传感器表面，一般3-5秒就能输出稳定有效数值
• 心率和血氧旁显示「计算中」时代表当前采样不足，等待几秒算法校准完成就会输出有效数值
• 如果需要更高的刷新率，可以把缓冲长度从100改为50，刷新率会提升一倍，但数值精度会略有下降，可按需调整

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Mari