單芯片可穿戴心率監測儀解決方案

隨著(zhù)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，可穿戴式產(chǎn)品技術(shù)得到廣泛的普及，其中可穿戴健康檢測儀能隨時(shí)隨地檢測人體的多種主要生理指標，并在指標出現異常時(shí)發(fā)出警報，將監測信息通過(guò)無(wú)線(xiàn)傳送到專(zhuān)業(yè)設備或個(gè)人手機。目前市面上已經(jīng)出現各種可穿戴的健康檢測儀，有心率監測儀、血壓監測儀，脂肪含量測試儀、睡眠監測儀等等，本文主要介紹Cypress PSoC BLE在可穿戴心率監測儀上的應用。

心率是指單位時(shí)間內心臟搏動(dòng)的次數。它是反映心臟是否正常工作的一個(gè)重要參數。同時(shí)心率值也是衡量體力勞動(dòng)強度和腦力勞動(dòng)強度的重要指標。因此，設計一種可隨時(shí)穿戴、可長(cháng)時(shí)間記錄、顯示和存儲心率值，可以和手機藍牙通信并具有較強抗干擾能力，能對超出正常范圍的心率進(jìn)行報警的心率測試儀是十分必要的。

設計心率監測儀產(chǎn)品主要會(huì )遇到如下一些問(wèn)題：

1、需要低功耗藍牙通信和手機進(jìn)行信息交互，及時(shí)給使用者反饋測試的心率信息，并允許使用者通過(guò)手機進(jìn)行相關(guān)設置;

2、需要使用AFE(模擬前端)電路和濾波電路來(lái)對心率信號進(jìn)行測量，AD的采樣精度對心率信號的準確度有較大的影響;

3、需要給客戶(hù)提供用戶(hù)按鍵接口，如電容觸摸按鍵等;

4、需要提供一個(gè)段碼LCD液晶顯示屏顯示測量的心率值;

5、需要實(shí)現低功耗延長(cháng)產(chǎn)品的待機時(shí)間，從而可以使用紐扣電池供電。

CYPRESS 的PSoC BLE 系列產(chǎn)品可以解決上述設計的問(wèn)題和需求。PSoC?4 是一個(gè)可擴展和可重配置的平臺架構，包含ARM?Cortex?-M0 CPU 的可編程嵌入式系統控制器。它把可編程、可重新配置的模擬和數字模塊與靈活的自動(dòng)布線(xiàn)資源相結合?；谠撈脚_的 PSoC BLE 系列產(chǎn)品集成了低功耗藍牙(簡(jiǎn)稱(chēng)BLE ，還稱(chēng)為Bluetooth Smart)的微控制器、無(wú)線(xiàn)模塊和子系統。其他功能包括數字可編程邏輯、高性能的模數轉換(ADC)、比較器模式的運算放大器以及標準通信和時(shí)序外設。

如下是PSoC BLE心率監測儀解決方案的原理框圖。

PSoC BLE 系列產(chǎn)品針對心率監測儀提供了簡(jiǎn)單易實(shí)現的單芯片BLE解決方案，同時(shí)提供了標準的心率測試Profile案例供開(kāi)發(fā)者參考。片內提供了可編程的運算放大器和SAR ADC，可用于心率信號的檢測和濾波。該產(chǎn)品集成了電容觸摸按鍵、滑條和觸控板的CapSense用戶(hù)接口，還集成了LCD段碼液晶屏驅動(dòng)可用于顯示心率信號。針對低功耗應用提供了五種靈活可設置的低功耗模式，可用于延長(cháng)產(chǎn)品的待機時(shí)間。另外產(chǎn)品內部集成了BALUN電路，使天線(xiàn)設計也更加簡(jiǎn)單。此外，圖形可視化的PSoC Creator軟件給開(kāi)發(fā)者提供了一個(gè)友好的、易操作的開(kāi)發(fā)環(huán)境，可大大縮短開(kāi)發(fā)者的開(kāi)發(fā)周期，加快產(chǎn)品上市時(shí)間。

綜上所述，CYPRESS PSoC BLE系列產(chǎn)品可以提供一個(gè)完美的心率監測儀解決方案，單芯片解決產(chǎn)品的應用，既滿(mǎn)足了產(chǎn)品的實(shí)際需求，還可以節省開(kāi)發(fā)成本和開(kāi)發(fā)周期。