基于AMS AS7000動態(tài)心率測量智能手環(huán)
引言
隨著移動互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展、技術(shù)進步和高性能低功耗處 理芯片的推出等,智能穿戴設(shè)備種類逐漸豐富,穿戴式智能 設(shè)備已經(jīng)從概念走向商用化,谷歌眼鏡、蘋果手表、三星智 能腕表、耐克的燃料腕帶、傳感器智能服、太陽能充電背包 等穿戴式智能設(shè)備大量涌現(xiàn),智能穿戴技術(shù)已經(jīng)滲透到健 身、醫(yī)療、娛樂、安全、財務(wù)等眾多領(lǐng)域。目前在國內(nèi)手環(huán) 市場上,自帶高精度心率檢測功能的智能手環(huán)也日趨成熟, 前不久小米還推出了了心率手環(huán),其中心率模塊用的就是 AMS的動態(tài)心率檢測芯片AS7000。
1 系統(tǒng)總體方案介紹
如圖1基于AS7000心率手環(huán)系統(tǒng)框架所示,手環(huán)主要由 充電管理系統(tǒng)、三軸加速度傳感器LIS3DH的計步檢測運動 量信息系統(tǒng)、AS7000的動態(tài)心率檢測系統(tǒng)、觸摸、OLED顯 示、手機App藍牙信息交互系統(tǒng)共同組成。
1.1 充電管理系統(tǒng)
圖1 基于AS7000心率手環(huán)系統(tǒng)框架
STNS01芯片內(nèi)部集成了LDO穩(wěn)壓器和電池充電管理系
統(tǒng)。它使用CC / CV算法給電池充電,充電電流可以使用一 個外部電阻來選擇,充電電流最大400mA,浮動電壓值是4.2
V。輸入電源電壓通常用來為充電電池和LDO穩(wěn)壓器提供電 力。當一個有效的輸入電壓不存在并且電池存在的時候,設(shè) 備會自動切換到電池供電。
STNS01電池充電管理系統(tǒng)集成了過度充電、過放電和 過電流保護電路,這樣可以有效地在故障條件下防止電池損 壞。它還有一個充電控制引腳控制停止充電,當我們從外部 檢測電池過熱時。
STNS0芯片在shutdown模式,電池電力消耗可以減少到
500 nA,這樣可以最大化地保證電池壽命,尤其在貨架期間 或航運期間。芯片的封裝尺寸只有3×3mm,為智能手環(huán)的 PCB 布局減少了很多的空間。
如圖2所示,其中芯片1管腳IN:電池管理芯片電壓輸 入引腳。
芯片2管腳SYS:電池管理芯片3.1V輸出引腳,可以提供 電源,跟LDI輸出引腳類似。
芯片3管腳LDO:電池管理芯片3.1V輸出引腳,具體見 芯片數(shù)據(jù)手冊描述。
芯片4管腳SD:LDO輸出控制引腳,默認上拉使能。
芯片5管腳CHG:電池管理芯片錯誤提示引腳,閃爍說 明電源存在問題。
芯片6管腳CEN:充電使能引腳,上拉使能。 芯片7管腳GND:地。 芯片8管腳NTC:外部熱敏電阻。 芯片9管腳ISET:充電電流控制引腳,接1kΩ電阻,電
流最大200mA。
圖2 STNS01最小系統(tǒng)原理
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