单芯片心率监测仪解决方案

随着物联网技术的发展，可穿戴产品已得到广泛普及。可穿戴健康监测设备能够实时检测多项关键生理指标，在指标出现异常时发出警报，并将检测数据传输至专业医疗设备或个人移动终端。目前市面上的可穿戴健康监测设备种类丰富，涵盖心率监测仪、血压计、体脂分析仪以及睡眠监测仪等。本文将介绍赛普拉斯 PSoC BLE 方案在可穿戴心率监测仪中的应用。

可穿戴心率监测仪的研发初衷

心率指单位时间内的心脏跳动次数，是评估心脏功能的重要指标，也能反映人体的身心负荷状态。因此，研发一款可穿戴心率监测仪具备实际应用价值 —— 该设备可持续记录、显示并存储心率数据，通过蓝牙与手机实现数据交互，具备抗干扰能力，还能在心率超出正常范围时及时发出警报。

设计难点

研发心率监测仪通常面临以下设计难点：

1. 实现低功耗蓝牙通信，完成与手机的数据交互，为用户提供实时反馈，同时支持通过手机对设备进行参数配置；

2. 搭建模拟前端与滤波电路以采集心率信号，模数转换器的采样精度对监测结果的准确性影响显著；

3. 设计按键、电容触控等用户输入交互接口；

4. 驱动分段式液晶显示屏，实现心率监测数据的可视化展示；

5. 实现超低功耗设计，延长设备待机时间，确保设备可由纽扣电池供电运行。

平台概述：赛普拉斯 PSoC BLE

赛普拉斯(已被英飞凌收购) PSoC BLE 系列产品以单芯片蓝牙解决方案，精准满足上述所有设计需求。PSoC 4 平台基于 ARM Cortex-M0 微控制器打造，采用可扩展、可重构的架构设计，整合了可编程模拟模块、数字模块以及灵活的布线资源。

PSoC BLE 器件高度集成了低功耗蓝牙微控制器、射频收发器及相关子系统，同时搭载数字可编程逻辑电路、高性能模数转换器、比较器模式运算放大器，以及标准的通信和定时外设。芯片内置的可编程运算放大器与逐次逼近型模数转换器，可实现心率信号的检测与滤波；产品集成支持电容触控按键、滑动条及触控板的 CapSense 人机交互接口，还配备了用于心率数据显示的分段式液晶显示驱动器；设备提供五种可配置的低功耗模式，能有效延长低功耗应用场景下的待机时间；集成的巴伦器件大幅简化了天线的设计流程。此外，图形化的 PSoC Creator 开发工具提供可视化的开发环境，可简化研发流程，缩短产品的上市周期。

总结

赛普拉斯 PSoC BLE 系列产品可作为可穿戴心率监测仪的单芯片核心方案，该系列器件高度集成了射频收发器、微控制器、模拟前端、触控交互接口及显示驱动器，同时支持可配置的低功耗模式，能够满足设备的电池供电运行需求。