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参考设计

TIDA-010029

配备 Bluetooth® 5 的可穿戴 16 相多传感器 SpO2 和心率监测仪 (HRM) 参考设计

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TIDA-010029

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概述

此参考设计支持可穿戴、经优化的周围毛细血管氧饱和度 (SpO2) 和多传感器、多波长光学心率监测仪 (HRM)。它使用 AFE4420 器件，该器件是一个用于光体积描记法 (PPG) 测量的单芯片生物传感前端。它支持最多四个可切换发光二极管 (LED) 和最多四个光电二极管，以支持多达 16 相的信号采集。CC2640R2F 器件（支持低功耗 Bluetooth® 4.2 和 5）将测量数据传输到远程位置。该患者监控设计使用具有 30 天生命周期的单节 CR3032 电池。可使用原始数据计算心率、SpO2 和其他相关参数。两个板载发光二极管 (LED) 可识别低电量检测和蓝牙连接情况。

特性
  • 提供原始数据来计算心率、SpO2 和其他相关参数
  • 使用单芯片生物传感前端 AFE4420 器件进行 PPG 测量
    • 支持多达 4 个 LED 和 4 个光电二极管，具有消减环境影响的功能，可提高信噪比 (SNR)
    • 支持多达 16 个相位和多波长测量的信号采集，可在每个相位灵活分配 LED 和光电二极管
  • 集成的 Arm® Cortex®-M3 和 2.4GHz 射频收发器 (CC2640R2F) 支持通过低功耗 Bluetooth® 4.2 和 5.0 进行无线数据传输
  • 由 CR3032（3V 500mA 纽扣电池）供电，采用高效直流/直流转换器，电池寿命长达 30 天
  • 外形小巧，可轻松适应可穿戴应用
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我们开发的全面组装电路板仅用于测试和性能验证，不可用于销售。

设计文件和产品

设计文件

下载现成的系统文件，加快您的设计过程。

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参考设计概述和经过验证的性能测试数据

download Assembly drawing — TIDA-010029
TIDRXB1.ZIP (230 KB)

元件放置方式设计布局的详细原理图

download Bill of materials (BOM) — TIDA-010029
TIDRXB0.ZIP (140 KB)

设计元件、引用标识符和制造商/器件型号的完整列表

download CAD/CAE symbol — TIDA-010029
TIDRXB3.ZIP (2742 KB)

IC 元件的 3D 模型和 2D 图纸使用的文件

download Gerber file — TIDA-010029
TIDCEX6.ZIP (532 KB)

包含设计 PCB 物理板层信息的设计文件

download PCB layout — TIDA-010029
TIDRXB2.ZIP (848 KB)

用于生成 PCB 设计布局的 PCB 层图文件

download Schematic — TIDA-010029
TIDRXA9.ZIP (451 KB)

设计布局和元件的详细原理图

产品

在设计中包括 TI 产品和可能的替代产品。

生物传感 AFE

AFE4420 — 具有 FIFO 功能且适用于多传感器可穿戴光学心率监测的超小型集成式 AFE

数据表: PDF | HTML
AC/DC 和 DC/DC 转换器（集成 FET）

TPS63036 — 具有 1A 开关的高效率、单电感器、降压升压转换器

数据表: PDF | HTML
AC/DC 和 DC/DC 转换器（集成 FET）

TPS61099 — 具有 800nA 超低静态电流的 0.7V 输入电压同步升压转换器

数据表: PDF
AC/DC 和 DC/DC 转换器（集成 FET）

TPS63900 — 具有输入电流限制和动态电压调节功能的 1.8V 至 5.5V、75nA IQ 降压/升压转换器

数据表: PDF | HTML
低功耗 2.4GHz 产品

CC2640R2F — 具有 128kB 闪存的 SimpleLink™ 32 位 Arm® Cortex®-M3 低功耗 Bluetooth® 5.1 无线 MCU

数据表: PDF | HTML
AC/DC 和 DC/DC 转换器（集成 FET）

TPS63901 — 采用 WCSP 封装且具有 75nA 工作 IQ 的 5.5V 降压/升压转换器

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开始开发

软件

固件

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支持的产品和硬件

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支持的产品和硬件

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类型 标题 下载最新的英语版本 日期
* 设计指南 配备 Bluetooth® 5 的可穿戴、16 相多传感器 SpO2 和 HRM 参考设计 (Rev. A) 英语版 (Rev.A) 2019-7-9
技术文章 Going beyond traditional SpO2 measurement with multiwavelength optical measurement PDF | HTML 2019-2-12
应用手册 Measuring CC13xx and CC26xx current consumption (Rev. D) PDF | HTML 2019-1-10
应用手册 How to Design an SpO2 and OHRM System Using AFE4403 2015-3-2

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