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光学心率监测腕表电路设计方案参考

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简介:
本方案专注于光学心率监测腕表的电路设计,涵盖传感器选型、信号处理及功耗优化等关键技术点,为智能穿戴设备的心率监测功能提供高效解决方案。 该参考设计适用于全套光学心率监护仪腕表(无需胸带),采用德州仪器的信号链、电源及连接组件构建而成。通过使用TI公司的AFE4400模拟前端,可以加速并简化基于手腕的心率监测设备的设计过程,并保证测量性能符合重要健身应用的需求。 该设计具备以下特点: - 使用 AFE4400 通过手腕静脉检测脉搏 - 利用MSP430F5528微控制器来保留算法和运动取消校准数据 - 采用TI CC2541模块实现蓝牙低功耗连接 该设计经过测试,提供完成项目所需的所有材料(包括原理图、布局及Gerber文件以及物料清单)。 整体系统功能框图概述了以下关键组件: - AFE4400:用于心率监测器和低成本脉搏式血氧计的集成模拟前端 - BQ24072:USB供电锂离子电池充电器及电源路径管理IC,输出电压高于输入电压200mV - CC2541:SimpleLink蓝牙智能与专利无线MCU - TPSC7A49:3至36伏特输入、150毫安超低噪声高PSRR低压差线性稳压器 - MSP430F5528: 一款16位超低功耗微处理器

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    本方案专注于光学心率监测腕表的电路设计,涵盖传感器选型、信号处理及功耗优化等关键技术点,为智能穿戴设备的心率监测功能提供高效解决方案。 该参考设计适用于全套光学心率监护仪腕表(无需胸带),采用德州仪器的信号链、电源及连接组件构建而成。通过使用TI公司的AFE4400模拟前端,可以加速并简化基于手腕的心率监测设备的设计过程,并保证测量性能符合重要健身应用的需求。 该设计具备以下特点: - 使用 AFE4400 通过手腕静脉检测脉搏 - 利用MSP430F5528微控制器来保留算法和运动取消校准数据 - 采用TI CC2541模块实现蓝牙低功耗连接 该设计经过测试,提供完成项目所需的所有材料(包括原理图、布局及Gerber文件以及物料清单)。 整体系统功能框图概述了以下关键组件: - AFE4400:用于心率监测器和低成本脉搏式血氧计的集成模拟前端 - BQ24072:USB供电锂离子电池充电器及电源路径管理IC,输出电压高于输入电压200mV - CC2541:SimpleLink蓝牙智能与专利无线MCU - TPSC7A49:3至36伏特输入、150毫安超低噪声高PSRR低压差线性稳压器 - MSP430F5528: 一款16位超低功耗微处理器
  • 基于STM32与PPG技术的
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    本项目介绍了一款基于STM32微控制器和PPG(光电容积脉搏波)技术的心率监测设备的设计。此腕戴式装置精准监测用户实时心率,助力健康管理。 本段落介绍了一种基于STM32和反射式光电容积脉搏波(PPG)技术设计的腕戴式心率计,具备抗运动干扰特性。该设备利用由STM32生成的PWM信号控制红外光源开启或关闭,并通过光电传感器采集光强信号转换为电信号。这些电信号经过I/V转换、放大及滤波处理后输入到STM32进行进一步分析。测得的心率数据可通过蓝牙4.0传输至液晶屏显示。此外,该设备采用LMS自适应滤波算法有效去除PPG信号中的运动干扰噪声。实验结果显示,在不同运动状态下(包括静止、行走和跑步),心率计均表现出高测量准确性。
  • 合成器转换-
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    本设计提供了一种高效的环路频率合成器解决方案,适用于多种通信设备。通过优化参考时钟的选择与配置,确保了信号的稳定性和低相位噪声,是进行无线通讯产品研发的重要参考资料。 本设计提供了一个低相位噪声的转换环路频率合成器(也称为偏移环路)参考方案。该电路板主要包括ADF4002 合成器、AD8065 运算放大器、HMC512 压控振荡器 (VCO) 和超低噪声低压差稳压器 (LDO)。此电路将ADF4002锁相环 (PLL) 的较低 100 MHz 参考频率转换到 5.0 GHz 至 5.4 GHz 的较高频率范围,后一范围由本振 (LO) 频率决定。 与仅采用 PLL 的频率合成器相比,这种设计的相位噪声非常低(<50 fs)。其原因在于ADF4002整数 N 分频 PLL 使用了极低的N值来控制压控振荡器(VCO),从而减少了PLL中的N值对相位噪声性能的影响。在本例中,ADF4002鉴频鉴相器 (PFD) 运行频率为 100 MHz,并且 N = 1。 所用器件参数如下: - ADL5801:高IP3、10 MHz至6 GHz有源混频器 - HMC512: 集成了Fo/2和4分频SMT的VCO,频率范围为9.6 GHz至10.8 GHz - ADF4355-2: 微波宽带集成 VCO 的频率合成器 - AD8065 : 性能卓越、速度高达 145 MHz 的FastFET运算放大器 - ADP151: 超低噪声、提供200 mA电流的CMOS线性调节器 - ADM7150: 提供800 mA输出,具有超低噪声和高电源抑制比(PSRR)特性的RF线性稳压器 - ADF4002 : 鉴相器/PLL频率合成器
  • 配备ESP8266的智能健身,实时控健康状况-
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    本项目设计了一款基于ESP8266模块的智能健身腕表,能够实时监测心率、血压等健康数据,并通过Wi-Fi将信息同步至手机应用,便于用户随时掌握自身健康状态。 健身手表可以跟踪运动,并通过SMTP发送电子邮件;它还能测量心率并提供触觉反馈以及使用NTP显示时间。这款手表的硬件组件包括:ESP8266 ESP-12E 一个,NodeMCU ESP8266分支板一个,面包板(通用)一块,跳线一组,0.91英寸显示器一个,MPU6050六轴传感器一个,脉搏传感器一个,触觉电机一个,3.3V稳压器一个以及Lipo电池一个。软件方面则使用了PlatformIO IDE、Microsoft VS Code和Arduino IDE。 基于ESP8266的健身手表完全从零开始制作而成!它通过NTP显示时间确保时间准确性;同时能够检测手部在所有三个轴上的运动,并根据预设的动作提供触觉反馈警告。此外,它可以测量心率并在显示屏上展示一个小型图形(当前功能尚待完善)并计划尽快修复。手表还能向您的朋友或家人发送电子邮件以报告所记录的活动。 与市面上其他健身手表相比,这款基于ESP8266的手表具有以下特点:支持WiFi、配备180mAh电池容量、拥有触觉OLED显示屏以及IMU(惯性测量单元)功能;虽然心率监测功能尚未完全实现,但很快将得到改进。制作过程包括构建原型阶段和最终焊接组装步骤,在进行实际装配前会先使用同样基于ESP-12E的NodeMCU板来搭建模型。 这将是详细的教程内容的一部分,其中包含有关如何从头开始创建这款智能手表的所有信息。
  • nRF52832与外置功放大器的-
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    本参考电路采用nRF52832芯片结合外置功率放大器设计,旨在提升蓝牙低功耗模块的传输距离和稳定性。适用于无线通信设备开发。 本参考电路采用nRF52832与外部PA8TR8201为核心组件的无线传输模块设计。nRF52832是一款集成了2.4GHz收发器及BLE功能的单芯片解决方案,通过软件配合可实现无线数据传输和测量等功能。此方案的独特之处在于加入了PA8TR8201、3024以及2.4G天线,使传输距离超过百米。我们具备成熟的线路设计与布局方案,欢迎各位朋友咨询交流。
  • 力系统备绝缘在线及硬件/源码-
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    本项目提供了一套完整的电力系统设备绝缘在线监测解决方案,包括详细的电路设计、硬件配置以及源代码参考,助力实现高效、可靠的电气设备维护与管理。 电力系统设备在线监测装置能够实时监控高压电缆及绝缘状态,为早期识别电缆与子线路的缺陷和隐患、预防突发性绝缘事故以及评估电气设备性能提供了关键数据,确保了系统的安全稳定运行。此装置安装便捷且操作简易,具备强大的信息真实性和准确性,并适用于0.4kV至35kV电力系统。 该监测装置的人机界面由液晶显示屏、指示灯和按键组成。当检测到故障时,指示灯与蜂鸣器会发出警报,同时告警继电器动作,帮助维护人员迅速了解电缆及绝缘线路的状态。 此外,此设备配备RS485通信接口以支持与其他系统进行数据交换。
  • 【RT-Thread作品展示】试仪
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    本项目旨在设计一款基于RTOS RT-Thread的心率测试仪电路方案,结合硬件与软件优化,实现高效、低功耗的心率监测功能。 本段落概述了基于STM32H750芯片开发的心率测试仪项目。该设备能够测量人的心率,并通过心率传感器采集数据并在屏幕上显示结果。用户可以在家中使用此仪器,无需前往医院进行心率检测,其体积小巧且易于操作。 在硬件方面,该项目采用ART-Pi作为主板并配备了一个心率传感器和HMI串口屏。所使用的RT-Thread版本为4.0.3,并通过RT-Thread Studio与USART HMI开发工具完成项目开发工作。 内核部分使用了调度器来创建多个线程以实现不同功能,而组件方面则包括ADC框架和UART框架:前者用于采集引脚电压值,后者用来向串口屏发送指令显示心电图数据。在硬件层面上,MCU定时读取心率传感器的电压,并通过串口将信息传递给屏幕。 软件架构分为两部分: 第一部分是心率采集,在设备启动后会自动初始化板级外设和ADC采样引脚以开始采集。 第二部分负责展示结果:当系统上电时,HMI屏也会随之开启并等待MCU发送的数据进行更新显示。 在整个项目开发过程中,通过查阅RT-Thread官网文档中心的学习资源,掌握了线程创建、内存管理和定时器等内核组件的应用,并将理论知识与实践相结合。感谢RT-Thread社区中同伴们的积极帮助和支持,让我能够顺利完成该项目。最后要特别感谢主办方提供了这样一个优秀的平台,使我有机会学习到更多关于物联网设备开发的知识和技术,在未来我将继续深入研究并为RT-Thread开源社区贡献自己的力量。
  • 基于TI CC2541 的胎压-
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    本设计采用TI公司的CC2541芯片,提出了一种高效的胎压监测系统电路方案。该方案具备低功耗、高精度和远距离传输的特点,适用于汽车安全领域。 胎压监测系统对于许多人来说可能还是一个相对陌生的概念,但就其功能而言,在安全性配置中的重要性不容忽视。然而在很长一段时间内,并没有人真正重视它的存在。 想象一下,无论你的发动机或底盘性能多么优越,这些优势最终都要通过轮胎与地面的接触来体现出来。如果胎压不正确,则车辆的各项性能将无法得到充分发挥。据相关数据显示,由爆胎引发的重大交通事故占比较高,而其中最常见的一种原因就是胎压不足。 当胎内气压过高时,会减少轮胎与路面的实际接触面积,并且此时轮胎所承受的压力也会相应增大,这会导致抓地力的下降。此外,在车辆经过坑洼或颠簸路段时,由于没有足够的空间来吸收震动,除了影响行驶稳定性和乘坐舒适性外,还会增加对悬挂系统的冲击力度。 因此合适的胎压不仅有助于提升驾驶体验,更是保证行车安全的重要措施之一。 世平集团合作伙伴升润公司推出了一款基于TI CC2541 芯片的轮胎压力监控解决方案。该方案能够实时监测轮胎的压力值、温度变化以及电量状况,并将这些数据传输到手机应用程序中以便用户随时查看车辆状态,为用户提供安全保障。 核心技术优势包括: - 支持对多个轮胎进行气压和电量检测。 - 实时获取轮胎内部温度信息的变化情况。 - 可同时控制4至6个轮胎的工作状态。 方案规格如下: - 当监测到异常状况时可以触发报警机制提醒驾驶员注意安全问题。 - 允许一个应用程序管理多辆汽车的数据传输需求。 - 采用TI CC2541作为主控芯片,该款芯片是专为低能耗蓝牙通信设计的系统级集成电路(SoC),支持多种数据速率模式。
  • 硬件指南
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    本书为工程师和研究人员提供了详细的心电图硬件电路设计指导,涵盖原理、元件选择及常见问题解决方法。适合初学者与专业人士阅读。 这里提供一个家庭参考的心电设计方案,希望能帮助大家掌握一种简单的设计思维。
  • 控系统.doc
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    本文档提供了全面的监控系统设计参考方案,涵盖硬件选型、软件配置及网络集成等关键环节,旨在为工程师和设计师提供实用的设计指导。 前言 宝龙园区作为深圳高新区的重点发展区域,在推动当地经济发展方面发挥了关键作用。该园区位于深圳市龙岗区中心城组团,占地总面积22.98平方公里,地理位置优越且市政设施完善。自成立以来,已成功吸引了众多国内外知名高新技术企业入驻,并累计投资总额达182.28亿元人民币,预计全面投产后年产值可达463.93亿元人民币。在过去的五年中(即从2004年到2008年),宝龙园区的经济呈现迅猛增长态势,工业总产值和纳税额分别以每年平均增长率超过31%及40%的速度递增。 为了响应深圳市提出的建设国际化城市的总体目标以及通过实施净、畅、宁工程等措施提高社会治安管理水平的要求,深圳市政府决定在包括宝龙园区在内的新城区内建立和完善电子监控系统。该举措旨在增强预防和打击犯罪的能力,并为构建和谐与高效的社会环境奠定坚实基础。 作为深圳市最大的综合信息服务提供商之一,中国电信股份有限公司深圳分公司有责任积极参与到宝龙工业区社会治安防控系统的建设中来。根据《深圳市龙岗区电子监控系统工程技术要求》及《二六年龙岗区电子防控工程建设技术要求》,制定了详尽的实施方案,以确保项目能够按照计划、步骤有序进行,并达到高标准和高质量的要求。 概述 深圳高新区宝龙园区电子监控工程的主要目标是利用先进的信息技术与网络平台提升公安部门在监控、报警、指挥调度以及协同作战等方面的能力。具体而言,通过实时监测区域内的治安状况并提供便捷的报警方式来增强快速反应能力和联合行动效率,从而构建一个高效的社会治安防控体系。 本方案强调系统架构设计应具备合理性及安全性,并采用主流高性能的产品和解决方案以确保整个系统的稳定运行与未来扩展性需求得到满足。