MAX30102 یک حسگر نوری مجتمع برای طراحی سامانه‌های پایش ضربان قلب و پالس‌اکسیمتری است. این قطعه LED قرمز و مادون قرمز، گیرنده نوری و مدار پردازش اولیه سیگنال را در یک مجموعه کوچک جای می‌دهد. محصول این صفحه به‌عنوان قطعه مجتمع معرفی شده است؛ برای ساخت ابزار قابل استفاده، مدار تغذیه، پردازنده میزبان و نرم‌افزار پردازش سیگنال نیز لازم است.
ویژگی‌ها و مشخصات فنی
| مشخصه | مقدار یا توضیح |
|---|---|
| نوع قطعه | حسگر نوری مجتمع با LED و فوتودیود داخلی |
| روش حسگری | دریافت تغییرات نور بازتابی از بافت؛ سیگنال PPG |
| کانال‌های نوری | قرمز و مادون قرمز |
| رابط ارتباطی | I²C برای پیکربندی و خواندن داده |
| مسیر تبدیل | ADC با وضوح تا ۱۸ بیت، وابسته به تنظیمات |
| تغذیه خود قطعه | ۱٫۸ ولت برای مدار داخلی و تغذیه جداگانه ۳٫۳ ولت برای LEDها، طبق دیتاشیت |
| کنترل مصرف | نرخ نمونه‌برداری و جریان LED قابل تنظیم؛ خاموش‌سازی نرم‌افزاری |
| ذخیره نمونه‌ها | FIFO برای نگهداری نمونه‌های دیجیتال |
نحوه کار و نوع خروجی
LEDها نور را به بافت می‌تابانند و گیرنده، تغییرات نور بازگشتی را ثبت می‌کند. مدار داخلی شامل تبدیل سیگنال به داده دیجیتال و کاهش اثر نور محیط است. پردازنده میزبان نمونه‌های کانال‌های فعال را از FIFO می‌خواند و برای استخراج اطلاعات موردنظر پردازش می‌کند. داده نوری خام، عدد ضربان قلب یا درصد اشباع اکسیژن نیست؛ انتخاب الگوریتم، کیفیت تماس نوری و ارزیابی سامانه نهایی در نتیجه اثر دارند.
کاربردها
سازنده این قطعه را برای تجهیزات پوشیدنی، ابزارهای همراه فعالیت و تناسب اندام، تلفن هوشمند و تبلت معرفی می‌کند. وجود LED و گیرنده در یک مجموعه، طراحی مسیر نوری را ساده‌تر می‌کند. انتخاب آن زمانی مناسب است که طراح به داده نوری دیجیتال دسترسی بخواهد و پردازش لازم را در میزبان پیاده‌سازی کند.
نکات اتصال، نصب و محدودیت‌ها
پیش از طراحی، پیکربندی تغذیه، سطوح منطقی رابط و توالی روشن‌شدن مدار با دیتاشیت تطبیق داده شود. مشخصات تراشه خام را به ورودی تغذیه یک برد آماده تعمیم ندهید؛ رگولاتور و مدارهای جانبی هر ماژول باید جداگانه بررسی شوند. خواندن منظم FIFO و مدیریت پرشدن آن برای جلوگیری از ازدست‌رفتن نمونه‌ها لازم است. تنظیم جریان LED و زمان نمونه‌برداری باید با شرایط نوری و مصرف موردنظر سازگار باشد. این قطعه بخشی از زنجیره اندازه‌گیری است و وجود آن، اعتبار بالینی یا تأییدیه پزشکی سامانه نهایی را اثبات نمی‌کند.
