MAX30100血氧心率模块(一) 硬件 – 使用

美信 MAX30100 脉搏血氧仪 & 及心率传感器集成电路是一款集成有脉搏血氧仪和心率监测传感器的解决方案。该器件集成有两个 LED、一个光电探测器, 经过优化的光学器件和低噪声模拟信号处理器，可检测脉搏血氧及心率信号。MAX30100 采用 1.8V(芯片供电) 和 3.3V(发光电路供电) 的电源。可通过软件来关断电源，待机模式下的电流消耗量可忽略不计，因而可以始终保持电源连接。典型应用有健身辅助设备、医疗监控设备和可穿戴设备。

MAX30100的特点：

• 完整的脉搏血氧仪及心率传感器解决方案简化了设计
• 集成有 LED、光传感器和高性能模拟前端
• 光增强型6mm x 2.8mm x 1.2mm 14 引脚微型系统级封装
• 超低功耗工作模式延长了可穿戴设备电池的使用寿命
• 可编程采样率和 LED 电流节约了功率的电能
• 超低关断电流 (0.7µA，典型值)
• 高级功能提升了测量性能
• 高 SNR 能够可靠消除运动干扰的影响
• 集成的环境光抵消
• 高采样率
• 快速数据输出

MAX30100功能框图解析

通过图可看到该器件分为两大部分，第一部分是发光电路，第二部分是光传感器ADC电路。

它集成了一个传感器和芯片为基础。该传感器包括光电二极管，一个红色和一个红外线。还包括模拟信号处理电路，这加强了非常弱的信号正比于心脏速率。该电路设集成的离散时间滤波器抑制50Hz/ 60Hz的干扰和低频残余环境噪声。该器件拥有自己的振荡器，无需外界晶振。而且这些LED的发光是通过寄存器去设定的，不需要你单片机进行控制他的开关，也可以通过R_DRV和IR_DRV引脚控制，该器件功能框图如下图：

MAX30100引脚功能

MAX30100有14个引脚，实际接在单片机上面只用到5个，分别是VCC、GND、SCL、SDA、INT。

1,7,8,14    未使用，用于PCB焊盘固定。
2           SCL ——始终入
3           SDA ——时钟数据，双向（开漏）
4           LED——驱动电源地（这个地和模拟地可能要做干扰处理）
5,6         IR_DRV/R_DRV——红外/红光的阴级和驱动器连接点（如不使用则浮空）
9,10        R_LED+/IR_LED+——红光/红外电源阳级连接，通过发光二极管从PGND出
11          VDD模拟电源入（1.8V）。
12          GND模拟电源地
13          INT低电平触发中断（开漏）

MAX30100硬件故障 – 不工作

• 芯片模拟电源超出最大承受电压2.2V
• 所有引脚对地电压大于6V （建议不要5V单片机通信）
• 所有引脚电流超过20MA（这三个表现出I2C没通信）
• 焊接温度大于260度（能正常读出数据，但是波形峰值小或者混乱）
• MAX30100死机？ 因为STM32的硬件IIC设计缺陷，电路裸露出来触碰到IIC就可能会引起故障。（可自己打热熔胶贴纸什么的，但是精度会变差）