TI Designs 设计库为大家推出了许多参考设计的精选，包含工业、医疗、汽车电子、工厂自动化与控制、楼宇自动化、个人电子等各类应用，每周都有更新。今天，咱们就先来看看“医疗健康参考设计”有什么好的推荐吧!

1. 支持 BLE 连接的光学心率监视器

该参考设计适用于全套光学心率监护仪腕表(无胸带!)终端设备，采用 TI 信号链、电源和连接组件。借助 TI 的 AFE4400 AFE，可以加速和简化基于手腕的 HRM 设计过程，同时仍可保障重要健身设计所需的测量性能。该参考设计还包含全套 BLE 连接设计，可轻松连接到已启用 BLE 的智能手机、平板电脑等设备

核心设计器件

特性

一、使用 AFE4400 通过手腕静脉测量脉搏

AFE4400

用于心率监视器和低成本脉动式血氧计的集成模拟前端

描述

AFE4400 是一款非常适合于脉冲血氧仪应用的完全集成模拟前端 (AFE)。 此器件包含一个具有集成模数转换器 (ADC) 的低噪声接收器通道、一个 LED 发射部件和针对传感器以及 LED 故障检测的诊断功能。 此器件是一款可配置定时控制器。 这个灵活性使得用户能够完全控制器件定时特性。 为了简化计时要求并为 AFE4400 提供一个低抖动时钟，还集成了一个由外部晶振供频的振荡器。 此器件使用一个 SPI 接口与外部微控制器或主机处理器通信。

此器件是一个单体、紧凑型 VQFN-40 封装 (6mm x 6mm) 内的完整 AFE 解决方案，其额定工作温度范围为 0°C 至 70°C。

如需了解所有可用封装，请见数据表末尾的可订购产品附录。

特性

完全集成 模拟前端，用于脉冲血氧仪 应用范围：

灵活的脉冲排序和

定时控制

发射：

集成发光二极管 (LED) 驱动器

(H 桥、推挽)

动态范围：95dB

LED 电流：

可编程至具有 8 位电流分辨率的 50mA 电流

低功耗：

100µA + 平均 LED 电流

可编程 LED 接通时间

独立的 LED2 和 LED1 电流基准

具有高动态范围的接收通道：

13 个无噪声位

低功率：在使用 3.3V 电源供电时小于 670µA

集成数字环境估算和删减

灵活的接收采样时间

具有可编程 LED 设置的灵活转阻放大器

集成式故障诊断：

光电二极管和 LED 开路与

短路检测

线缆接通和断开检测

电源：

Rx = 2.0V 至 3.6V

Tx = 3.0V 至 5.25V

封装：紧凑型超薄四方扁平无引线 (VQFN)-40 (6mm x 6mm)

额定温度范围： 0°C 至 70°C

应用

低成本 医疗脉冲血氧仪应用

光学心率监视器 (HRM)

工业光测量应用

二、用于保留算法和运动取消校准数据的MSP430F5528MCU

MSP430F5528MCU

16 位超低功耗微处理器，具有 128KB 闪存、8KB RAM、USB 接口、12 位 ADC、2 个 USCI、32 位 HW MPY

描述

The TI MSP430 family of ultra-low-power microcontrollers consists of several devices featuring peripheral sets targeted for a variety of applications. The architecture, combined with extensive low-power modes, is optimized to achieve extended battery life in portable measurement applications. The microcontroller features a powerful 16-bit RISC CPU, 16-bit registers, and constant generators that contribute to maximum code efficiency. The digitally controlled oscillator (DCO) allows the devices to wake up from low-power modes to active mode in 3.5 µs (typical).

The MSP430F5529, MSP430F5527, MSP430F5525, and MSP430F5521 microcontrollers have integrated USB and PHY supporting USB 2.0, four 16-bit timers, a high-performance 12-bit analog-to-digital converter (ADC), two universal serial communication interfaces (USCI), a hardware multiplier, DMA, a real-time clock (RTC) module with alarm capabilities, and 63 I/O pins. The MSP430F5528, MSP430F5526, MSP430F5524, and MSP430F5522 microcontrollers include all of these peripherals but have 47 I/O pins.

The MSP430F5519, MSP430F5517, and MSP430F5515 microcontrollers have integrated USB and PHY supporting USB 2.0, four 16-bit timers, two universal serial communication interfaces (USCI), a hardware multiplier, DMA, an RTC module with alarm capabilities, and 63 I/O pins. The MSP430F5514 and MSP430FF5513 microcontrollers include all of these peripherals but have 47 I/O pins.

Typical applications include analog and digital sensor systems, data loggers, and others that require connectivity to various USB hosts.

特性

Low Supply Voltage Range: 3.6 V Down to 1.8 V

Ultra-Low Power Consumption

Active Mode (AM):

All System Clocks Active:

290 µA/MHz at 8 MHz, 3.0 V, Flash Program Execution (Typical)

150 µA/MHz at 8 MHz, 3.0 V, RAM Program Execution (Typical)

Standby Mode (LPM3):

Real-Time Clock (RTC) With Crystal, Watchdog, and Supply Supervisor Operational, Full RAM Retention, Fast Wake up:

1.9 µA at 2.2 V, 2.1 µA at 3.0 V (Typical)

Low-Power Oscillator (VLO), General-Purpose Counter, Watchdog, and Supply Supervisor Operational, Full RAM Retention, Fast Wake up:

1.4 µA at 3.0 V (Typical)

Off Mode (LPM4):

Full RAM Retention, Supply Supervisor Operational, Fast Wake up:

1.1 µA at 3.0 V (Typical)

Shutdown Mode (LPM4.5):

0.18 µA at 3.0 V (Typical)

Wake up From Standby Mode in 3.5 µs (Typical)

16-Bit RISC Architecture, Extended Memory, up to 25-MHz System Clock

Flexible Power Management System

Fully Integrated LDO With Programmable Regulated Core Supply Voltage

Supply Voltage Supervision, Monitoring, and Brownout

Unified Clock System

FLL Control Loop for Frequency Stabilization

Low-Power Low-Frequency Internal Clock Source (VLO)

Low-Frequency Trimmed Internal Reference Source (REFO)

32-kHz Watch Crystals (XT1)

High-Frequency Crystals up to 32 MHz (XT2)

16-Bit Timer TA0, Timer_A With Five Capture/Compare Registers

16-Bit Timer TA1, Timer_A With Three Capture/Compare Registers

16-Bit Timer TA2, Timer_A With Three Capture/Compare Registers

16-Bit Timer TB0, Timer_B With Seven Capture/Compare Shadow Registers

Two Universal Serial Communication Interfaces

USCI_A0 and USCI_A1 Each Support:

Enhanced UART Supports Automatic Baud-Rate Detection

IrDA Encoder and Decoder

Synchronous SPI

USCI_B0 and USCI_B1 Each Support:

I2C

Synchronous SPI

Full-Speed Universal Serial Bus (USB)

Integrated USB-PHY

Integrated 3.3-V and 1.8-V USB Power System

Integrated USB-PLL

Eight Input and Eight Output Endpoints

12-Bit Analog-to-Digital Converter (ADC) (MSP430F552x Only) With Internal Reference, Sample-and-Hold, and Autoscan Feature

Comparator

Hardware Multiplier Supports 32-Bit Operations

Serial Onboard Programming, No External Programming Voltage Needed

Three-Channel Internal DMA

Basic Timer With RTC Feature

三、采用 TI CC2541 的 BLE 模块连接

该设计已经过测试，并提供完成设计所需的一切材料(包括原理图、布局和 Gerber 文件以及 BOM)

CC2541

SimpleLink Bluetooth Smart 和专利无线 MCU

描述

CC2541 是一款针对 低能耗以及私有 2.4-GHz 应用的功率优化的真正片载系统 (SoC) 解决方案。 它使得使用低总体物料清单成本建立强健网络节点成为可能。 CC2541 将领先 RF 收发器的出色性能和一个业界标准的增强型 8051 MCU、系统内可编程闪存存储器、8-KB RAM 和很多其它功能强大的特性和外设组合在一起。 CC2541 非常适合应用于需要超低能耗的系统。 这由多种不同的运行模式指定。 运行模式间较短的转换时间进一步使低能耗变为可能。

如果 CC2540 上的 USB 未启用并且 CC2541 上的 I2C/ 额外 I/O 未启用，那么 CC2541 与 CC2540 在 6-mm x 6-mm 方形扁平无引脚 (QFN)40 封装内引脚兼容。 与 CC2540 相比，CC2541 提供更低 RF 流耗。 CC2541 没有 CC2540 所具有的 USB 接口，并在 TX 模式中提供较低的最大输出功率。 CC2541 还增加了 1 个 HW I2C 接口。

CC2541 与 CC2533 优化 RF4CE IEEE 802.15.4 SoC 引脚兼容。

CC2541 有 2 个不同的版本：分别具有 128kB 和 256kB 闪存的的 CC2541F128/F256。

CC2541 的方框图请参见。

特性

射频

2.4-GHz 符合低能耗规范和私有的 RF 片载系统

支持 250-kbps，500-kbps，1-Mbps，2-Mbps 的数据速率

出色的链路预算，不使用外部前段而支持长距离应用

高达 0 dBm 的可编程输出功率

出色的接收器灵敏度 (1 Mbps 时为 –94 dBm)，可选择性，和阻挡性能

适合于针对符合世界范围内的无线电频率调节系统： ETSI EN 300 328 和 EN 300 440 2 类 (欧洲)，FCC CFR47 15 部分(美国)，和 ARIB STD-T66 (日本)

布局

极少的外部组件

提供参考设计

6-mm × 6-mm 方形扁平无引脚 (QFN)-40 封装

与 CC2540 引脚兼容 (当不使用 USB 或者 I2C 时)

低功率

工作模式 RX 低至： 17.9 mA

工作模式 TX (0 dBm)： 18.2 mA

功率模式 1 (4-µs 唤醒)： 270 µA

功率模式 2 (睡眠定时器打开)： 1 µA

功率模式 3 (外部中断)： 0.5 µA

宽泛的电源电压范围 (2 V–3.6 V)

工作模式下 TPS62730 兼容低功率

RX 低至： 14.7 mA (3-V 电源)

TX (0 dBm)：14.3 mA(3V 电源)

微控制器

具有代码预取功能的高性能和低功率 8051 微控制器内核

系统内可编程闪存，128 或者 256 KB

在所有功率模式下具有保持功能的 8-KB RAM

支持硬件调试

扩展基带自动化，包括自动确认和地址解码

所有功率模式中对所有相关寄存器的保持

外设

功能强大的 5 通道直接内存访问 (DMA)

通用定时器 (1 个 16 位，2 个 8 位)

红外 (IR) 生成电路

具有捕捉功能的 32-kHz 睡眠定时器

精确数字接收到的数字信号强度指示器 (RSSI) 支持

电池监视器和温度传感器

含 8 通道和可配置分辨率的 12 位模数转换器 (ADC)

高级加密标准 (AES) 安全协处理器

2 个功能强大的支持几个串行协议的通用异步接收发器 (UART)

23 个通用 I/O 引脚

(21 × 4 mA，2 × 20 mA)

I2C 接口

2 个具有 LED 驱动功能的 I/O 引脚

安全装置定时器

集成的高性能比较器

开发工具

CC2541 评估模块工具包 (CC2541EMK)

CC2541 小型开发工具包 (CC2541DK-MINI)

SmartRF™ 软件

提供 IAR 嵌入式 Workbench™

Software Features

符合针对单模式蓝牙低能耗 (BLE) 解决方案的符合 v4.0 协议的堆栈

完全功率优化堆栈，包括控制器和主机GAP - 中心设备，外设，或者广播器(包括组合角色)属性协议 (ATT) / 通用属性配置文件 (GATT) – 客户端和服务器对称式对多重处理 (SMP) - AES-128 加密和解密L2CAP

示例应用和配置文件针对 GAP 中心和外围作用的一般应用距离临近，加速计，简单关键字，和电池 GATT 服务 BLE 软件栈 内支持更多应用

多重配置选项单芯片配置，允许应用运行在 CC2541 上用于运行在一个外部微处理器上的网络处理器接口

BTool - 用于评估、开发和测试的视窗 (Windows) PC 应用