采用ADuC7024精密模拟微控制器的ADI脉搏血氧仪解决方案

采用ADuC7024精密模拟微控制器的ADI脉搏血氧仪解决方案

ADuC7019 / 20/21/22/24/25/26/27/28/29是完全集成的，1 MSPS，12位数据采集系统，集成了高性能多通道ADC，16位/ 32位MCU和闪存®/ EE存储器位于单个芯片上。

这些器件的工作电压为2.7 V至3.6 V，额定温度范围为−40℃至+ 125℃。当工作在41.78 MHz时，功耗通常为120 mW。ADuC7019 / 20/21/22/24/25/26/27/28/29提供多种存储器型号和封装（请参阅《订购指南》）。

ADuC7019 / 20/21/22/24/25/26/27/28/29主要特性：

模拟I / O

多通道，12位，1 MSPS ADC

多达16个ADC通道1

全差分和单端模式

0 V至VREF模拟输入范围

12位电压输出DAC

多达4个DAC输出可用

1片内参考电压

片内温度传感器（±3°C）

电压比较器

微控制器

ARM7TDMI内核，16位/ 32位RISC架构

JTAG端口支持代码下载和调试

时钟选项

修整的片上振荡器（±3％）

外部

时钟晶体外部时钟源，最高44 MHz

41.78 MHz PLL，带可编程分频器

存储器

62 kB Flash / EE存储器，8 kB SRAM

在线下载，基于JTAG的调试，

软件触发的在线可重编程

性，片上外设

最多40针GPIO端口1

三相16位PWM发生器1

可编程逻辑阵列（ PLA）

外部存储器接口，高达512 kB1

功率

指定用于3 V操作

主动模式：11 mA @ 5 MHz，40 mA @ 41.78 MHz

封装和温度范围

从40引线6 mm×6 mm LFCSP到80引线LQFP1

完全额定用于–40℃至+ 125℃的操作

工具

低成本QuickStart™开发系统

完整的第三方支持

ADuC7019 / 20/21/22/24/25/26/27/28/29应用：

智能传感器，精密仪器

基站系统，光网络

图1.ADuC7026框图

图2.ADuC7020典型系统配置图

ADuC7024评估板

开发系统，用于评估ADuC7024 / 25，完全集成的1 MSPS，12位数据采集系统，集成了高性能多通道ADC，16位/ 32位MCU和闪存/ EE内存在单个芯片上。

ADuC7024评估板的主要特性：

•9 V电源调节至板载3.3 V

•演示电路

•32.768 kHz监视晶体来驱动PLL时钟

•ADR291 2.5 V外部基准芯片

•复位/下载/ IRQ0按钮

•电源指示灯/通用LED

•从外部接头连接器访问所有ADC输入和DAC输出。所有设备端口都引出到外部接头连接器引脚。

•表面安装和通孔通用原型区域

图3.ADuC7024评估板电路图

控制器ADuC7024评估板材料清单：

ADI脉搏血氧仪解决方案

脉搏血氧仪包括发射路径，接收路径，显示和背光，数据接口以及音频报警。发射路径包括红光LED，红外光LED和用于驱动LED的DAC。接收路径包括光电二极管传感器，信号调理，模数转换器和处理器。

脉搏血氧仪系统设计考虑和主要挑战

设计脉搏血氧仪系统时，需要解决多个难题，如低血流灌注，运动和皮肤湿度，杂散光干扰，碳氧血红蛋白和高铁血红蛋白干扰等。

•碳氧血红蛋白和高铁血红蛋白。一氧化碳（CO）很容易与血红蛋白结合，使血液变得更像红色HbO2，导致测得的SpO2值虚高。血红素基中的铁处于异常状态，无法携带氧（Fe + 3而不是Fe + 2），导致血红蛋白减少，SpO2读数虚低。使用更多波长可以提高精度，从而需要更高性能的数字处理DSP。处理时间常数。

图4。脉搏血氧仪解决方案外形图

图5.脉搏血氧仪功能定位

脉搏血氧仪功能定位中主要元件表：

图6。脉搏血氧仪演示系统定位

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