方案 | 基于 ams OSRAM AS7050 + SFH7074 的心率血氧检测

随着人们健康意识的不断提高，大家对自身生理健康指标的监测越来越感兴趣，全球疫情的流行也使心肺功能监测变得越来越重要。

Heartbeat 是基于AS7050 + SFH7074 的心率板方案，支持心率和血氧检测。该方案中AS7050 是ams OSRAM 的一颗模拟前端（Analog Front End，简称AFE），包含LED 驱动、PD 信号读取、信号调节功能；SFH7074 是ams OSRAM 的一颗光电前端（Optical Front End，简称OFE），集成了绿光、红光、红外光三种LED 发射器和IR-Cut Photodiode 、Broadband Photodiode 两种PD（Photodiode）接收器。

相关研讨会：可测心率血氧的TWS来啦!

AS7050 Block Diagram

下图是Heartbeat 外部接口的说明，主板包含有：电源接口、I2C 接口、SPI 接口、PPG 接口（用于连接MCU-Cthlhu (Smart Watch) 方案的RT500 主板）。

接口说明

AS7050 支持 I2C 和 SPI 两种通信方式（相关引脚已在上面注明），可通过 IFSEL 引脚的电平选择使用哪种方式：

IFSEL = 1 : 使用 SPI 通信 (CS, MISO, MOSI, CLK, INT)

IFSEL = 0 : 使用 I2C 通信 (SCL, SDA, INT)，默认为该选项

在电路板上可通过调节 R9 和 R11 来控制 IFSEL 的上拉和下拉，默认情况下 R9 上拉电阻为 NC，R11 下拉电阻正常焊接，即默认使用 I2C 通信。

I2C 和 SPI 通信方式选择

AS7050支持 3.3V 和 1.8V 的 IO 参考电平，可通过 R1、R2、R4、R5 四个 0Ω 电阻的状态进行选择，具体信息如下，默认为 3.3V 参考电平。

VDDIO 的 1.8V 或 3.3V 选择

确定了 IO 口参考电平之后，需要在排针引脚的 3V3 或 1V8 上提供外部相应的电压，即：若 IO 参考电平 3V3，需在排针引脚 3V3 上提供相应外部电压；若IO 参考电平 1V8，需在排针引脚 1V8 上提供相应外部电压。

►展示板照片

►方案方块图

►核心技术优势

1. 极高的动态动态输入范围: 104 dB
2. 最多支持 6 个光电二极管 PD 的输入通道
3. 最多支持 8 个外部 LED 驱动器
4. 多路 LED 和 PD 的灵活配置组合
5. ADC resolution：18bits
6. 1.5Kbytes FIFO

►方案规格

1. 支持 1.8V、3.3V 的 IO 电平
2. 支持 AGC 调节 LED 电流
3. 支持 I2C、SPI 通信接口