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

TIDA-010029

设计文件

概述

This reference design enables a wearable, optimized saturation of peripheral capillary oxygen (SpO2) and multi-sensor, multi-wavelength optical heart rate monitor (HRM). It uses AFE4420 device, which is a single-chip, bio-sensing front end for photoplethysmography (PPG) measurements. It supports up to four switching light-emitting diodes (LEDs) and up to four photodiodes to enable signal acquisition of up to 16 Phases. The CC2640R2F device (supporting Bluetooth® low energy 4.2 and 5) transfers the measured data to a remote location. This patient-monitoring design uses a single CR3032 battery with a 30-day life cycle. Raw data is available to calculate heart rate, SpO2, and other related parameters. 2 onboard light-emitting diodes (LEDs) identify low-battery detection and a Bluetooth connection.

特性
  • Provides raw data to calculate heart rate, SpO2, and other related parameters
  • Uses single-chip, bio-sensing, front-end AFE4420 device for PPG measurement
    • Supports up to 4 LEDs and 4 photodiodes with ambient subtraction to improve signal-to-noise ratio (SNR)
    • Enables signal acquisition of up to 16 phases and multi-wavelength measurements with the flexible allocation of LEDs and photodiodes in each phase
  • Integrated Arm® Cortex®-M3 and 2.4-GHz RF transceiver (CC2640R2F) supports wireless data transfer through Bluetooth® low energy 4.2 and 5.0
  • Operates from CR3032 (3-V, 500-mA coin cell battery) with a battery life of 30 days using highly efficient DC/DC converters
  • Small form factor helps in easy adaption to wearable applications
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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。

ZHCU564A.PDF (7641 K)

参考设计概述和经过验证的性能测试数据

TIDRXA9.ZIP (450 K)

设计布局和元件的详细原理图

TIDRXB0.ZIP (139 K)

设计元件、引用标识符和制造商/器件型号的完整列表

TIDRXB1.ZIP (230 K)

元件放置方式设计布局的详细原理图

TIDRXB3.ZIP (2741 K)

IC 元件的 3D 模型和 2D 图纸使用的文件

TIDCEX6.ZIP (531 K)

包含设计 PCB 物理板层信息的设计文件

TIDRXB2.ZIP (848 K)

用于生成 PCB 设计布局的 PCB 层图文件

产品

在设计中包括 TI 产品和可能的替代产品。

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)

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)

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
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

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
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

开始开发

软件

固件

TIDCEX7 TIDA-010029 Firmware

支持软件

TIDCEX8 TIDA-010029 LabView Application

技术文档

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类型 标题 下载最新的英文版本 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年 7月 9日
技术文章 Going beyond traditional SpO2 measurement with multiwavelength optical measurement PDF | HTML 2019年 2月 12日
应用手册 Measuring CC13xx and CC26xx current consumption (Rev. D) PDF | HTML 2019年 1月 10日
应用手册 测量蓝牙低耗能功耗 (Rev. C) 最新英语版本 (Rev.D) PDF | HTML 2017年 7月 12日
应用手册 How to Design an SpO2 and OHRM System Using AFE4403 2015年 3月 2日

相关设计资源

硬件开发

评估板
LAUNCHXL-CC2640R2 CC2640R2 LaunchPad™ development kit for SimpleLink™ Bluetooth® Low Energy wireless MCU

参考设计

参考设计
TIDA-010043 适用于 SpO2 和其他医疗应用的高效、高电流、线性 LED 驱动器参考设计 TIDA-01580 用于医疗和消费类可穿戴设备的无线 ECG、SpO2、PTT 和心率监测仪参考设计

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