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運動手表

運動手表在人們的日常生活中越來越常見，除了監(jiān)測我們的生命體征，這些設備還可以檢測行走步數(shù)、跑步距離以及睡眠狀態(tài)。在本文中，我們將帶大家一起探討運動手表的內(nèi)部結構以及如何使用ADI的MAXREFDES103健康傳感器平臺。

項目材料與資源

700-MAXREFDES103#：

- MAXREFDES103健康傳感器平臺

軟件和工具：

- MAXREFDES103 Complete Eval Pckg, 4.2.0

- PC

- 安卓手機

項目技術概述

ADI MAXREFDES103（圖1）是腕戴式健康傳感器，集成了心率（HR）和血氧飽和度（SpO₂）光學傳感器（MAX86141）。傳感器數(shù)據(jù)可以通過低功耗藍牙傳輸?shù)桨沧渴謾C或PC GUI進行演示和評估。

圖1：MAXREFDES103健康傳感器平臺

（圖源：貿(mào)澤電子）

與其他可穿戴設備一樣，MAXREFDES103也有三個主要系統(tǒng)組件：微控制器、傳感器板和射頻模塊。

其內(nèi)置的MAX32664C傳感器集線器搭載了用于HR和SpO₂測量的MAX32664微控制器和MAX86141光學傳感器（圖2）。

圖2：MAXREFDES103系統(tǒng)框圖

（圖源：ADI）

下面就讓我們一起仔細觀察一下傳感器的操作：

在健康傳感器腕帶的底部（圖3），有兩個LED和兩個光電二極管。一個LED發(fā)射紅光用于測量SpO₂，另一個LED發(fā)射綠光用于測量HR。LED光射向人體皮膚，反射光由光電二極管捕獲并發(fā)送給MCU，然后通過算法將其轉換為有意義的數(shù)據(jù)。血液會吸收光，所以我們可以利用反射光檢測血液流動的變化，這個過程被稱為光體積描記術（PPG）。來自PPG的電壓信號與流經(jīng)血管的血液流量成比例關系。

圖3：MAXREFDES103健康傳感器平臺底視圖

（圖源：貿(mào)澤電子）

最后，數(shù)據(jù)通過I²C發(fā)送到主機MCU MAX32630，并通過BLE發(fā)送到移動設備。

硬件安裝

硬件組裝過程其實很簡單。MAXREFDES103包含從傳感器到AFE和MCU在內(nèi)的所有硬件。但要對其進行編程，我們需要通過USB-C連接MAXDAP-TYPE-C適配器板，如下圖所示（圖4）。

圖4：MAXDAP-TYPE-C適配器

（圖源：ADI）

按鈕旁邊的底部連接器用于更新微型板的.bin固件。Device標簽右側的連接器用于MAXREFDES103#和PC之間的串行連接。兩個連接器都用于為MAXREFDES103#供電，且該板有兩個按鈕。

軟件安裝

MAXREFDES103#附帶有預裝固件，但需要升級以確保加載的是新版本。請執(zhí)行以下安裝步驟以更新Windows 10固件。

安裝Maxim DeviceStudio PC GUI：1. 在ADI官網(wǎng)的“軟件開發(fā)”下找到并下載新版的軟件包。然后，解壓縮文件夾。

2. 在下載的文件夾中找到子文件夾

“Maxim Device Studio Windows 10

& Windows 7 PC GUI Installers”。

3. 單擊并運行安裝程序

“SetupHSP_EvKit_5.8.4.5_Win10.msi”。

4. 接受條款，然后依次單擊“Install”和“Finish”。

更新電路板固件：1. 如圖4所示連接電路板。

2. 等待Windows安裝驅(qū)動程序。然后，將在電腦上看到此設備（圖5）。

圖5：DAPLINK windows 10驅(qū)動

（圖源：ADI）

3. 將“mbed-os_HSP2SPO2_4_2_1.bin”文件（位于已下載軟件包的“MAX32630 Microcontroller Host Firmware”文件夾下）拖放到PC的DAPLINK驅(qū)動中。這會將主機固件快速存儲到MAX32630中。 4. 最后，按下并釋放MAXDAP-TYPE-C適配器板上的重置按鈕以重新啟動健康腕帶。按鈕位置如圖6所示。