DIY心率监测：用ESP32和Max30102打造个人健康助手
项目背景：随身健康监测的意义
随着健康意识的提升，便携式生理监测设备越来越受欢迎。今天我们将通过ESP32和Max30102心率传感器，打造一个低成本、高精度的心率监测系统。这个项目不仅能帮助你了解生理信号采集原理，还能为可穿戴设备开发打下基础。
硬件准备与电路连接
核心组件
- ESP32开发板
- Max30102心率血氧传感器模块
- 杜邦线若干
- 面包板（可选）
电路连接图
Max30102与ESP32通过I2C接口通信，接线方式如下：
| Max30102引脚 | ESP32引脚 |
|---|---|
| VCC | 3.3V |
| GND | GND |
| SDA | GPIO15 |
| SCL | GPIO2 |
驱动安装与环境配置
1. 下载传感器驱动
从官方链接下载Max30102驱动库：max30102.zip
2. 驱动文件结构
解压后得到两个核心文件：
3. 上传驱动到ESP32
使用开发工具将驱动文件上传到ESP32：
核心代码解析
1. 传感器初始化
# 创建I2C对象
i2c = SoftI2C(sda=Pin(15), scl=Pin(2), freq=400000)# 初始化传感器
sensor = MAX30102(i2c=i2c)
sensor.setup_sensor()
sensor.set_sample_rate(400) # 设置采样率
sensor.set_active_leds_amplitude(MAX30105_PULSE_AMP_MEDIUM)
2. 心率检测算法
# 心率计算核心逻辑
history.append(red_reading)
history = history[-MAX_HISTORY:] # 保留最近32个样本
minima, maxima = min(history), max(history)
threshold_on = (minima + maxima * 3) // 4 # 检测阈值
threshold_off = (minima + maxima) // 2 # 复位阈值if not beat and red_reading > threshold_on:# 检测到脉搏上升沿t_s = ticks_diff(ticks_us(), t_start)/1000000bpm = 60 / t_s # 计算心率beats_history.append(bpm)BEATS = round(sum(beats_history)/len(beats_history), 2)
运行效果展示
将手指放在传感器上，系统会自动检测并显示心率数据：
项目扩展建议
- 数据可视化：添加OLED屏幕实时显示心率曲线
- 无线传输：通过WiFi将数据发送到手机APP
- 功能扩展：结合算法实现血氧饱和度检测
- 低功耗优化：调整采样率延长电池使用时间
获取完整教程
本项目的详细步骤和代码解释可以参考官方教程：ESP32+Max30102心率检测详解