EO_481

ANALOG/MIXED SIGNAL BIOLOGICAL SENSOR 37 - ELETTRONICA OGGI 481 - OTTOBRE 2019 Il sottosistema ECG MAX86150 tiene conto del rumore del segnale nelle misure ECG con una sofisticata ca- tena di segnali studiata per la reiezione dei segnali di modo comune. Il front-end analogico dell’ECG integrato nel dispositi- vo comprende un amplificatore chopper, un filtro e un amplificatore a guadagno programmabile (PGA) pro- gettati per massimizzare il rapporto segnale/rumore delle forme d’onda cardiache. Seguendo questa cate- na di segnali, un ADC ΔΣ a 18 bit converte ogni cam- pione e inoltra ogni risultato al buffer FIFO a 32 cam- pioni condivisi del dispositivo, riducendo la necessità di effettuare un polling continuo dei dati da parte di un microcontrollore host. Per ridurre ulteriormente il consumo e limitare i re- quisiti di accesso ai dati, gli sviluppatori possono re- golare la frequenza di campionamento di entrambi i sottosistemi ECG e PPG da 3.200 sps (max) fino a 200 sps per ECG e a 10 sps per PPG. Ciò non impedisce che possano utilizzare il dispositivo in applicazioni so- fisticate che richiedono contemporaneamente il cam- pionamento di ECG e PPG/SpO 2 e la sincronizzazione dei risultati. Se devono applicare questo approccio utilizzando le diverse velocità di campionamento mi- nime dei due sottosistemi, il dispositivo carica sem- plicemente il buffer FIFO con l’ultimo campione PPG, fornendo i nuovi dati PPG al successivo ciclo di cam- pionamento di quel sottosistema. Realizzazione del progetto Poiché integra le funzionalità principali richieste per le misurazioni ECG e PPG, come accennato in prece- denza l’interfaccia hardware di MAX86150 può es- sere completata con solo un paio di elettrodi a sec- co e pochi altri componenti per il disaccoppiamento e il buffering. Di conseguenza, per implementare un sofisticato sistema di misurazione del biopotenziale gli sviluppatori possono combinare un microcontrol- lore con MAX86150 e un numero minimo di compo- nenti esterni (Fig. 4). Grazie al sistema di valutazione MAX86150EVSYS di Maxim Integrated è possibile evi- tare questa fase di progettazione hardware e iniziare in tempi brevi la valutazione delle applicazioni ECG/PPG. Nella sua duplice veste di piattaforma per lo sviluppo immediato di un’applicazione e di progetto di riferimen- to, il sistema di valutazione MAX86150EVSYS include una scheda MAX86150, una scheda MAX32630FTHR e una batteria litio polimero da 500 mAh (Fig. 5). Assie- me a MAX32630FTHR, la scheda MAX86150 fornisce due elettrodi a secco in acciaio inox e i componenti aggiuntivi segnalati in precedenza. Collegata tramite basette, la scheda MAX32630FTHR mette a disposizione un sistema abilitato Bluetooth completo basato sul microcontrollore MAX32630 di Maxim Integrated in grado anche di gestire la ricarica e la potenza del pacco batterie incluso. Il sistema di valutazione pronto per l’uso comprende la scheda MAX32630FTHR precaricata con il firmware per un’applicazione MAX86150 di base, consentendo agli sviluppatori di cimentarsi da subito con le misure ECG e PPG. È sufficiente collegare il set di schede a Fig. 4 – Per inserire misure avanzate delle prestazioni cardiache in un prodotto mobile di fitness, gli sviluppatori possono combinare un microcontrollore con MAX86150 e un numero minimo di componenti esterni (Fonte: Maxim Integrated) Fig. 5 – Gli sviluppatori possono iniziare rapidamente a valutare i metodi di misura cardiaca con il sistema di valutazione MAX86150EVSYS di Maxim Integrated che offre una scheda MAX86150 (a sinistra) completa di elettrodi a secco, una scheda di sviluppo MAX32630FTHR basata su MAX32630 e un pacco batterie (Fonte: Maxim Integrated) Fig. 6 – L’applicazione software relativa al sistema di valutazione MAX86150EVSYS di Maxim Integrated consente agli sviluppatori di esaminare le misure ECG e PPG eseguite da MAX86150 (Fonte: Maxim Integrated)