Advertisement

基于德州仪器AFE4490的指夹式脉冲血氧仪设计与实现（附资料表、BOM及方案说明）- 电路方案

  •  5星
  •     浏览量: 0
  •     大小:None
  •      文件类型：None

简介：
本文介绍了采用德州仪器AFE4490芯片开发的一款指夹式脉冲血氧仪的设计过程，包括详细的硬件材料清单(BOM)和设计方案，并提供了必要的数据表格以供参考。 该参考设计适用于采用德州仪器（TI）信号链、电源和连接组件的全套SPO2脉动式血氧计手指夹终端设备。通过使用TI的AFE4490脉动式血氧计模拟前端，可以加快并简化脉动式血氧计的设计过程，并确保临床测量的质量最高。该参考设计还包含完整的蓝牙低能耗（BLE）连接方案，便于与支持BLE的智能手机、平板电脑等设备相连，并将数据传输至云端，使医疗团队能够实时监控和追踪。 核心技术优势： - 采用AFE4490作为脉动式血氧计测量中的LED发射器及接收路径。 - 使用MSP430F5528微控制器保留算法与校准数据。 - 利用TI的CC2541模块进行BLE连接设计。 - 经过测试，提供完成所需的所有材料（包括原理图、布局和Gerber文件以及物料清单）。 方案规格： 1. 模拟前端 (AFE): AFE4490 - 用于脉动式血氧计的集成模拟前端 2. 电池管理产品: BQ24072 - USB供电锂离子电池充电器及电源路径管理IC，Vout高于Vbat 200mV | 线性 3. 电量监测计|电量检测计：BQ27425-G1 - 具有直接电池连接的系统端Impedance Track:trade_mark: 4. 无线连接: CC2541 - SimpleLink Bluetooth Smart和专利无线MCU低功耗高性能MSP430F5528 - 超低能耗微处理器，具有128KB闪存、8KB RAM、USB接口、12位ADC及两个USCI。 5. TPS61093 - 具有集成功率二极管和输入/输出隔离的低输入升压DC-DC转换器（最大电压：20V / 电流：1.1A） 6. 线性稳压器 (LDO): TPS736 - 单路输出 LDO，400mA可调电压范围为1.2至5.5V，无电容设计、低噪声及反向电流保护 7. 线性稳压器 (LDO): TPS7A49 - 适用于3V到36V输入电压的150mA超低压降线性稳压器，具备高电源抑制比（PSRR）和无电容设计。

全部评论 (0)

还没有任何评论哟~
客服
客服
客服关闭
  • 基于德州仪器AFE4490的指夹式脉冲血氧仪设计与实现（附资料表、BOM及方案说明）- 电路方案
    优质
    本文介绍了采用德州仪器AFE4490芯片开发的一款指夹式脉冲血氧仪的设计过程，包括详细的硬件材料清单(BOM)和设计方案，并提供了必要的数据表格以供参考。 该参考设计适用于采用德州仪器（TI）信号链、电源和连接组件的全套SPO2脉动式血氧计手指夹终端设备。通过使用TI的AFE4490脉动式血氧计模拟前端，可以加快并简化脉动式血氧计的设计过程，并确保临床测量的质量最高。该参考设计还包含完整的蓝牙低能耗（BLE）连接方案，便于与支持BLE的智能手机、平板电脑等设备相连，并将数据传输至云端，使医疗团队能够实时监控和追踪。 核心技术优势： - 采用AFE4490作为脉动式血氧计测量中的LED发射器及接收路径。 - 使用MSP430F5528微控制器保留算法与校准数据。 - 利用TI的CC2541模块进行BLE连接设计。 - 经过测试，提供完成所需的所有材料（包括原理图、布局和Gerber文件以及物料清单）。 方案规格： 1. 模拟前端 (AFE): AFE4490 - 用于脉动式血氧计的集成模拟前端 2. 电池管理产品: BQ24072 - USB供电锂离子电池充电器及电源路径管理IC，Vout高于Vbat 200mV | 线性 3. 电量监测计|电量检测计：BQ27425-G1 - 具有直接电池连接的系统端Impedance Track:trade_mark: 4. 无线连接: CC2541 - SimpleLink Bluetooth Smart和专利无线MCU低功耗高性能MSP430F5528 - 超低能耗微处理器，具有128KB闪存、8KB RAM、USB接口、12位ADC及两个USCI。 5. TPS61093 - 具有集成功率二极管和输入/输出隔离的低输入升压DC-DC转换器（最大电压：20V / 电流：1.1A） 6. 线性稳压器 (LDO): TPS736 - 单路输出 LDO，400mA可调电压范围为1.2至5.5V，无电容设计、低噪声及反向电流保护 7. 线性稳压器 (LDO): TPS7A49 - 适用于3V到36V输入电压的150mA超低压降线性稳压器，具备高电源抑制比（PSRR）和无电容设计。
     
  • 血氧仪应用设计电路方案详解
    优质
    本资料详细解析了血氧仪的设计与应用电路方案，涵盖工作原理、关键组件选型及优化策略等内容，旨在帮助工程师和研究人员深入理解并开发高质量的血氧监测设备。 TS951X系列芯片是坤元微电子专为“指夹式血氧仪”设计的一款模拟前端专用芯片。该应用方案已成为此类产品中的主流选择之一。目前，采用TS951X系列的指夹式血氧仪在Fluke Index2血氧仪模拟器测试中表现出色，在弱灌注条件下普遍能达到0.4%以下的成绩，最佳表现甚至达到0.1%。 使用该芯片方案的“指夹式血氧仪”具有高性能、高集成度和低成本等优点。相较于传统方案，TS951X的应用方案提高了集成度，并减少了所需的元器件数量，包括用于切换红光及红外光的模拟开关、调整发光强度的模拟开关、I-V转换电路中的放大器以及滤波电路中的放大器。 此外，此应用方案对MCU的要求较低，仅需具备定时器功能。这不仅降低了物料清单（BOM）的成本，并且通过减少元器件的数量也提高了产品的可靠性。同时，这也显著减少了生产管理成本。
     
  • 光电脉搏血氧仪的设计与实现（2014）
    优质
    本论文详细探讨了光电脉搏血氧仪的设计原理及实现方法，包括硬件电路设计、软件算法优化等内容，并通过实验验证其有效性和稳定性。 血氧饱和度是衡量供氧状态的重要指标之一，在疾病预防与治疗过程中具有重要意义。然而，现有的脉搏血氧仪存在功耗大、稳定性差以及成本与精度难以兼顾的问题。为此，本段落提出了一种性价比高、低功耗且支持无线传输的光电脉搏血氧仪设计方案。 该设计采用指夹式光电血氧探头采集信号，并以STM32芯片作为核心控制器对数据进行分析和处理并显示结果。这样可以实现便携、实时以及连续监测血氧饱和度的功能。最终，通过使用Fluke公司生产的Index2型血氧模拟仪进行了多次测试验证，在60%至80%的血氧饱和度范围内精度达到了±2%。
     
  • 脉搏血氧仪资料(keil5).rar
    优质
    本文件包含使用Keil5开发环境编写的脉搏血氧仪相关程序和资料，适用于嵌入式系统开发者和技术爱好者学习研究。 复数的模可以通过以下公式计算：模值 * N / 2 对应于该频率下信号的幅度，而模值 / N 则对应直流信号的幅度。 ```cpp s1[i].real = sqrtf(s1[i].real*s1[i].real + s1[i].imag*s1[i].imag); s2[i].real = sqrtf(s2[i].real*s2[i].real + s2[i].imag*s2[i].imag); ``` 计算最大幅度值对应的索引： ```cpp s1_max_index = find_max_num_index(s1, 60); // 最大幅度值为第几个 s2_max_index = find_max_num_index(s2, 60); ``` 如果 `s1` 和 `s2` 的最大幅度值对应相同的索引，则可以计算心率： ```cpp if (s1_max_index == s2_max_index) { Heart_Rate = 60 * 100 * ((s1_max_index + s2_max_index) / 2) / FFT_N; } ``` 注意，这里的 `Heart_Rate` 变量用于存储计算得到的心率值。
     
  • （包含完整设计资料）便携式PM2.5检测仪设计方案（含硬件、源代码、BOM及设计说明等）-电路方案
    优质
    本项目提供了一套完整的便携式PM2.5检测仪设计方案，涵盖硬件设计、源代码、物料清单(BOM)以及详细的设计说明书。适合电子爱好者与专业人士研究学习。 便携式PM2.5检测仪概述：当前人们非常关注PM2.5浓度值的变化。随时掌握这一数值有助于指导个人活动，并对身体健康产生积极影响。这款便携式设备具备两个主要功能：一是能够实时监测空气中的PM2.5浓度；二是内置移动电源，支持给手机等电子设备充电。 该检测仪集成了储电、升压、充电管理、放电管理和PM2.5检测等多项功能于一体。其电路设计采用瑞萨单片机R7F0C001（主频为24MHz），通过A/D转换模块和I/O端口及时钟模块，完成对空气质量的监控以及电池充放电的管理工作。 设备由输入充电控制电路、放电控制电路、电池保护电路、微粒传感器控制电路、LCD显示控制电路及EEPROM 控制电路等组成，并且主控MCU负责整体协调。设计框图展示了整个系统的架构，同时提供了PCB实物图和源码截图以供参考。 此外，对于对PM2.5检测仪感兴趣的读者来说，可能还会关注简易版的PM2.5检测仪电路设计（包括原理图、源代码及物料清单等）。
     
  • 脉搏血氧仪LED电流驱动器设计及PCB工程文件和应用电路方案
    优质
    本项目提供了一套完整的脉搏血氧仪LED电流驱动器设计方案，包括详细的PCB工程文件与多种应用电路实例，旨在为医疗设备开发人员提供便捷的设计参考。 该LED电流驱动器特别适用于脉搏血氧仪应用，在这种情况下，叠加在LED亮度水平上的1/f噪声会降低整体测量精度。在典型的脉搏血氧仪中，当接收到脉冲信号时，LED的电流电平从高（例如3/4量程）降到低（如1/4量程）。这些导通时间通常只有数百微秒，在此期间叠加于亮度水平上的峰峰值1/f噪声会影响测量精度。为了减小这种影响，需要最小化该噪声。 本段落介绍了一种完整的单电源、低噪声LED电流源驱动器设计，由一个16位数模转换器（DAC）控制。系统具有±1 LSB的积分和差分非线性误差，在0.1 Hz至10 Hz频率范围内产生的噪声小于45 nA p-p，并且满量程输出电流为20 mA。大多数轨到轨输入运算放大器存在交叉非线性误差，这在16位系统中可能高达4到5个LSB；然而，该设计中的创新驱动放大器消除了这一问题。 本段落还展示了脉搏血氧仪LED电流驱动器的实物图和电路板布局。
     
  • 基于ATtiny85的脉搏血氧仪与光电容积描记器电路设计
    优质
    本项目介绍了一种采用ATtiny85微控制器实现的低成本脉搏血氧仪及光电容积描记（PPG）监测系统的设计，包括硬件电路和软件算法。 ATtiny85脉搏血氧仪及光电容积描记器能够显示您的脉搏率、血氧水平以及每个心跳的运动图（PPG）。该项目硬件包括Arduino Nano R3，Arduino UNO与Genuino UNO芯片，ATtiny85微控制器，SSD1306 128x32 OLED显示屏及MAX30102高灵敏度脉搏血氧仪和心率传感器。此项目在ATtiny85上实现，并显示运动的体积描记图、脉搏频率以及SpO2（血氧百分比）估计值，使用SSD1306 128x32 OLED显示屏及MAX30102传感器。 需要注意的是，该项目不应用于医学目的。计算出的SpO2非常近似，并未进行任何校准处理。此项目旨在展示仅具有512字节RAM的处理器可以实现的功能范围，这意味着需要实时处理来自MAX30102传感器的数据样本。大多数现有的Arduino程序通常会读取大约100个左右的样本，然后对其进行处理。 硬件方面，在原型板上实现了这些组件，并且根据电路图所示，也可以将它们组装在面包板中使用。通过Spence Konde的ATtinyCore库可以配置ATtiny85以16 MHz的速度运行（有关如何进行设置和加载Arduino程序至ATtiny85的具体信息，请参考David Johnson-Davies博客Technoblogy上的相关文章）。根据数据手册，电源电压应大于4.5V。实际上，该设备似乎可以用锂电池（3.7-4.2V）方便地供电使用。 更多详情请参见附件中的教程文档！
     
  • 基于德州仪器PCM2912和OPA2111的高品质USB声卡电路设计-电路方案
    优质
    本项目介绍了一种采用德州仪器PCM2912音频编解码器及OPA2111运算放大器设计的高品质USB声卡电路，旨在提供卓越的音质体验。 USB解码器采用德州仪器的PCM2912芯片，并通过双路运放opa2111进行后端输出。附件包含原理图和PCB文件，使用AD软件可以打开这些文件。
     
  • 基于STC单片机的指夹式血氧仪电路与算法程序
    优质
    本项目设计了一款基于STC单片机的指夹式血氧仪，涵盖硬件电路和软件算法。通过光电传感器采集血液透射光信号，并利用单片机进行数据处理以计算血氧饱和度，适用于医疗健康监测领域。 该指夹式血氧仪方案采用了透射式的原理，分时驱动红光（660nm）和红外光（940nm），利用PD接收采集PPG信号。硬件包含两种电路方案：一种是模拟方案，将PD采集到的微小信号经过运放三级放大输出进行AD采集；另一种为数字方案，直接以频率信号形式输出光强信息。血氧算法程序通过计算比率R=(AC660/DC660)/(AC940/DC940)，获得血氧值SPO2。
     
  • 德州仪器LM4780立体声音频放大电路设计方案
    优质
    本设计围绕德州仪器LM4780音频放大器芯片展开，提供高效能、低噪音的立体声解决方案。详细介绍其应用特性及电路配置策略。 使用德州仪器LM4780音频功率芯片的高保真立体声电路板。附件包括用AD软件绘制的原理图和PCB。