STM32 원본을 다시 분류하기
먼저 PCB 검사 자료를 STM32 자료에서 제외했다. 새 원본의 사진 22장, 설정 슬라이드, 회로도, 코드와 CubeIDE 압축본을 하드웨어·설정·취득·필터·검출 순서로 다시 묶었다.
Engineering Study Track
STM32 · Embedded
NUCLEO-F411RE와 ECG·PPG 아날로그 회로를 연결한 실험 사진, CubeIDE 설정 자료, ADC·TIM1·UART 코드, CMSIS-DSP biquad와 peak·HRV 검출 흐름을 함께 정리한다.
자료를 고른 기준
새로 확인한 원본은 실험 사진 22장, STM 사용법 40장, 3쪽 KiCad 회로도, ADC·UART 메모, HRV 모듈, PPG 코드 2종, ECG C 코드 변형 12개와 CubeIDE 프로젝트 압축본이다. 같은 SHA-256의 중복 코드와 ST·Arm vendor 파일은 별도 결과처럼 세지 않았다. 사진과 코드로 확인되는 구성까지만 적고 측정 성능은 새로 만들지 않았다.
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CubeIDE 프로젝트와 CMSIS 설정
강의 슬라이드의 project 생성 화면부터 Pinout & Configuration, Clock Configuration, ADC1·TIM1·USART2 설정을 순서대로 다시 봤다. CMSIS를 붙일 때는 include path와 source location, ARM_MATH_CM4, float printf 설정을 함께 확인했다.
F411 MCU·전원·핀 연결
KiCad MCU sheet에서 STM32F411RETx, 3.3 V rail, 8 MHz crystal, reset, SWD와 두 UART를 먼저 확인했다. ECG는 PA0, PPG는 PA1, APG는 PA4로 들어가고 USART2는 PA2·PA3에 연결된다.
ECG·PPG·APG 아날로그 프론트엔드
sensor sheet에서는 INA128 ECG 입력단, OPA2333 기반 filter·buffer, SFH7070 PPG sensor와 Vcm 기준을 분리해 읽었다. MCU로 들어가기 전 analog gain과 bias 경로를 먼저 확인해야 ADC code의 의미를 해석할 수 있다.
ADC1·TIM1 250 Hz 동기 샘플링
ECG 코드 변형을 비교해 보니 핵심은 TIM1 update interrupt를 sample clock으로 쓰고 ADC1을 한 번 읽는 구조였다. 250 Hz 버전은 sample_index와 timestamp_us를 함께 보내며, 5-sample moving average 뒤에 filter를 적용한다.
USART2와 SerialChart로 파형 보내기
ADC·UART 메모의 HAL_ADC_Start·PollForConversion·GetValue 순서를 기준으로 USART2 전송을 다시 정리했다. SerialChart 설정은 COM6, 115200 baud와 0~3.3 V·0~4096 field 범위를 사용한다.
CMSIS-DSP Biquad filter 연결
ECG 250 Hz 코드는 40 Hz low-pass와 0.5 Hz high-pass 두 stage를 DF1 또는 DF2T cascade로 구현한다. PPG 코드에는 0.5 Hz high-pass와 8 Hz low-pass가 분리돼 있어 ECG coefficient를 그대로 재사용하지 않았다.
PPG peak·HRV·BPM 검출 흐름
PPG 기본 코드는 100 Hz timer에서 1·2차 차분과 peak interval을 계산한다. 별도 HRV 모듈은 최근 peak 4개로 gap 3개를 만들고 평균에서 20% 이상 벗어난 gap을 제외한 뒤 BPM을 계산한다.