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

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ZHCU564A.PDF (7641 K)

参考设计概述和经过验证的性能测试数据

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设计布局和元件的详细原理图

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设计元件、引用标识符和制造商/器件型号的完整列表

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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

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包含设计 PCB 物理板层信息的设计文件

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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 & DC/DC converters (integrated 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 & DC/DC converters (integrated 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 & DC/DC converters (integrated 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 & DC/DC converters (integrated 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

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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
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