基于AMS AS7000动态心率测量智能手环

消费电子   作者:丁剑林 时间:2017-02-17来源:电子产品世界

引言
     随着移动互联网的发展、技术进步和高性能低功耗处 理芯片的推出等,智能穿戴设备种类逐渐丰富,穿戴式智能 设备已经从概念走向商用化,谷歌眼镜、苹果手表、三星智 能腕表、耐克的燃料腕带、传感器智能服、太阳能充电背包 等穿戴式智能设备大量涌现,智能穿戴技术已经渗透到健 身、医疗、娱乐、安全、财务等众多领域。目前在国内手环 市场上,自带高精度心率检测功能的智能手环也日趋成熟, 前不久小米还推出了了心率手环,其中心率模块用的就是 AMS的动态心率检测芯片AS7000。


1 系统总体方案介绍
如图1基于AS7000心率手环系统框架所示,手环主要由 充电管理系统、三轴加速度传感器LIS3DH的计步检测运动 量信息系统、AS7000的动态心率检测系统、触摸、OLED显 示、手机App蓝牙信息交互系统共同组成。
1.1  充电管理系统

图1   基于AS7000心率手环系统框架
STNS01芯片内部集成了LDO稳压器和电池充电管理系
统。它使用CC / CV算法给电池充电,充电电流可以使用一 个外部电阻来选择,充电电流最大400mA,浮动电压值是4.2
V。输入电源电压通常用来为充电电池和LDO稳压器提供电 力。当一个有效的输入电压不存在并且电池存在的时候,设 备会自动切换到电池供电。
STNS01电池充电管理系统集成了过度充电、过放电和 过电流保护电路,这样可以有效地在故障条件下防止电池损 坏。它还有一个充电控制引脚控制停止充电,当我们从外部 检测电池过热时。
STNS0芯片在shutdown模式,电池电力消耗可以减少到
500 nA,这样可以最大化地保证电池寿命,尤其在货架期间 或航运期间。芯片的封装尺寸只有3×3mm,为智能手环的 PCB 布局减少了很多的空间。
如图2所示,其中芯片1管脚IN:电池管理芯片电压输 入引脚。
芯片2管脚SYS:电池管理芯片3.1V输出引脚,可以提供 电源,跟LDI输出引脚类似。
芯片3管脚LDO:电池管理芯片3.1V输出引脚,具体见 芯片数据手册描述。
芯片4管脚SD:LDO输出控制引脚,默认上拉使能。
芯片5管脚CHG:电池管理芯片错误提示引脚,闪烁说 明电源存在问题。
芯片6管脚CEN:充电使能引脚,上拉使能。 芯片7管脚GND:地。 芯片8管脚NTC:外部热敏电阻。 芯片9管脚ISET:充电电流控制引脚,接1kΩ电阻,电
流最大200mA。


图2    STNS01最小系统原理  

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关键词: AMS AS7000 心率测量 手环

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