ZHCU476B May   2019  – October 2020

 

  1.   说明
  2.   资源
  3.   特性
  4.   应用
  5.   5
  6. 1系统说明
    1. 1.1 使用 TIDA-01580 测量的参数简介
    2. 1.2 高级系统说明
    3. 1.3 典型应用
    4. 1.4 系统规格和设计特性
    5. 1.5 主要系统规格
  7. 2系统概述
    1. 2.1 方框图
    2. 2.2 主要产品
      1. 2.2.1 AFE4900
      2. 2.2.2 CC2640R2F
      3. 2.2.3 TPS61099
      4. 2.2.4 TPS63036
      5. 2.2.5 TPD1E10B06
    3. 2.3 系统设计理论与设计注意事项
      1. 2.3.1  AFE4900 和电源
      2. 2.3.2  CC2640R2F 微控制器
      3. 2.3.3  PPG 测量
      4. 2.3.4  ECG 测量
        1. 2.3.4.1 两电极配置
        2. 2.3.4.2 三电极配置
      5. 2.3.5  选择用于驱动 LED 的 TX 电源（TX_SUP）值
      6. 2.3.6  生成用于驱动 LED 的 TX 电源电压
        1. 2.3.6.1 对输出电压进行编程
        2. 2.3.6.2 最大输出电流
        3. 2.3.6.3 输入和输出电容器选型
        4. 2.3.6.4 开关频率
        5. 2.3.6.5 TPS61099 升压转换器的 WEBENCH® 仿真
      7. 2.3.7  为 AFE4900 生成 RX 电源电压
        1. 2.3.7.1 设置输出电压
        2. 2.3.7.2 电容器选型
        3. 2.3.7.3 输出电流限制
        4. 2.3.7.4 电感器选型
        5. 2.3.7.5 TPS63036 的 TINA-TI™ 仿真
      8. 2.3.8  生成 I/O 电源电压
      9. 2.3.9  电池输入和充电电容器
      10. 2.3.10 电池寿命计算
        1. 2.3.10.1 AFE4900 电流消耗
        2. 2.3.10.2 CC2640R2F 电流消耗
        3. 2.3.10.3 导通状态电流计算
        4. 2.3.10.4 关断状态电流计算（考虑电池电压 = 3V）
      11. 2.3.11 外部存储器
      12. 2.3.12 LED 指示
      13. 2.3.13 传感器板与 ECG 板之间的连接
  8. 3硬件、软件、测试要求和测试结果
    1. 3.1 需要的硬件和软件
      1. 3.1.1 硬件
        1. 3.1.1.1 将光学传感器和 ECG 板连接至主板
        2. 3.1.1.2 PPG 传感器板之间的差异
      2. 3.1.2 软件
        1. 3.1.2.1 TIDA-01580 板的软件加载（BLE 的发送端）
        2. 3.1.2.2 为检查测量数据执行 LabVIEW™ 文件（BLE 的接收端）
    2. 3.2 测试和结果
      1. 3.2.1 测试设置
      2. 3.2.2 测试结果
        1. 3.2.2.1 使用 PPG（绿色 LED）和 ECG 测量心率
        2. 3.2.2.2 使用红色和红外 LED 测量 SpO2
        3. 3.2.2.3 PTT 测量
        4. 3.2.2.4 导联脱落检测
          1. 3.2.2.4.1 交流导联脱落检测
          2. 3.2.2.4.2 直流导联脱落检测
        5. 3.2.2.5 低电池电量指示
        6. 3.2.2.6 直流/直流转换器的波形
        7. 3.2.2.7 电池寿命测试
  9. 4设计文件
    1. 4.1 原理图
    2. 4.2 物料清单
    3. 4.3 PCB 布局建议
      1. 4.3.1  主板布局
      2. 4.3.2  PD 与 AFE 之间的连接
      3. 4.3.3  LED 与 AFE 之间的连接
      4. 4.3.4  ECG PAD 与 AFE 之间的连接
      5. 4.3.5  BT 与 AFE 之间的连接
      6. 4.3.6  BT 天线与芯片之间的连接
      7. 4.3.7  升压转换器
      8. 4.3.8  降压/升压转换器
      9. 4.3.9  PPG 传感器板布局
      10. 4.3.10 ECG 传感器板布局
      11. 4.3.11 布局图
    4. 4.4 Altium 工程
    5. 4.5 光绘文件
    6. 4.6 装配图
  10. 5软件文件
  11. 6相关文档
    1. 6.1 商标
  12. 7关于作者
  13.   Revision History

1.3 典型应用

  • 医疗传感器贴片：医疗传感器贴片可测量生命体征并通过无线技术（Bluetooth®、BLE、Wi-Fi® 或 NFC）将数据发送到远程位置。这些监护仪通常由电池供电，具有低工作电流，可实现较长的电池寿命。与床边多参数患者监护仪不同，这些解决方案尺寸非常紧凑。
  • 可穿戴健身和活动监测仪：健身监测仪可测量一个人的运动量和运动速度（例如英里数和配速跑）以及运动的强度（例如通过监测心率）。通常，使用腕表或腕戴式显示器来实现控制和提供反馈。可以通过 USB 或无线 USB 软件狗将存储的数据下载到计算机中。系统的所有零件都需要超低功耗嵌入式控制器和低功耗射频进行通信。心率监测和运动输出监测（例如跑步配速传感器或功率传感器）需要额外的信号调节。
  • ECG：ECG 机的基本功能包括 ECG 波形显示（通过 LCD 显示屏或打印纸媒介）、心律指示以及简单用户界面（通过按钮）。越来越多的 ECG 产品需要附加功能，例如使用便利媒介的病历存储、无线或有线传输以及在具有触摸屏功能的大型 LCD 屏幕上进行的 2D/3D 显示。多级诊断功能还可以协助没有受过专门 ECG 培训的医生和其他人员了解 ECG 模式及其对特定心脏病的指示。在采集 ECG 信号并对其进行数字化之后，发送该信号以进行显示和分析，其中涉及进一步的信号处理。
  • 脉搏血氧仪：脉搏血氧仪通过检测脱氧血红蛋白和氧合血红蛋白的红外线和红光吸收性能来测量血氧浓度。血氧仪包含连接至患者耳垂、脚趾或手指的检测探针，并连接至数据采集系统，以便计算和显示氧饱和程度、心率和血流量。光源（通常为 LED）发出可见的红光和红外光。脱氧血红蛋白允许更多红外光通过并吸收更多红光。高度氧合的血红蛋白允许更多红光通过并吸收更多红外光。血氧仪检测并计算具有这些波长的光的量，该量与血红蛋白的氧饱和度（或去饱和度）成正比。在吸光度测量中，光的使用要求设计人员以电流作为输入信号来实现真正的光到电压的转换。