【应用】三款功耗低，外设模块丰富，封装体积小微控制器在脉搏血氧仪中的应用

时间： 2018-01-16 来源：Renesas 作者：K先生

技术问答

脉搏血氧仪作为一款个人医疗保健设备，能够无创快速的检测出人体内动脉血氧饱和度或动脉血红蛋白饱和度，同时其还可以检测出动脉脉动，从而计算出心率。非常具有医学应用价值和个人保健价值。其工作原理主要是通过基于动脉搏动期间光吸收量的变化，将可见光(660nm)和红外光（940nm）交替照射到被测区域，由于被照射区域脉动期间所吸收的光量与血液中的氧含量有关，进而通过检测透过血管组织的透光量，再利用微处理器进行计算两种光谱的比率，并与已知数据进行比较，就可以得出人体的血氧饱和度。本文主要介绍78K0R/Lx3,R8C/Lx,RL78/L1x系列MCU的特性，以及78K0R/Lx3,R8C/Lx,RL78/L1x系列MCU在脉搏血氧仪中的应用。

图1：脉搏血氧仪

78K0R/Lx3,R8C/Lx,RL78/L1x系列MCU

RENESAS的78K0R/Lx3,R8C/Lx,RL78/L1x系列微控制器具有功耗低，外设模块丰富，封装体积小的特点。这些特点使得这些微控制器成为工业电子与消费电子领域内小型LCD显示应用产品的理想选择。

78K0R/Lx3,R8C/Lx,RL78/L1x系列微控制器芯片上都集成有多组AD和DA转换器以及LCD面板驱动控制电路。并且通过工业领先的低功耗技术将芯片功耗降得很低，从而可以保证产品的工作时间更长更久。另外，芯片的小体积封装以及片上集成的高精度高速振荡器，FLASH等模块，定时器和看门狗功能以及多种电源供电方式的特点也使得基于这些芯片的产品拥有更小的体积，更轻的质量。

78K0R/Lx3,R8C/Lx,RL78/L1x系列MCU在脉搏血氧仪中的应用

图2是一款以78K0R/Lx3,R8C/Lx和RL78/L1x系列MCU为核心主控单元的脉搏血氧仪的结构框图，为了测量血氧浓度，脉搏血氧仪发射红光和红外光到血管组织，与此同时利用光检测传感器检测穿过血管组织的光线强度，由于光线比较弱，因而需要一个放大电路进行信号放大，接下来将放大的信号通过A/D进行采集，将采集到的数据进行计算，并与已知数据比较。然后再将最终结果输出到外部的液晶显示面板上（LCD）。另外微控制器可以利用片上的D/A根据周围环境的具体情况来控制光源使其产生足够强度的光线。由于中央主控单元内部集成有LCD驱动，因而可以大大的简化外围电路设计，并且可以使得产品体积质量更小价格更低，使得消费者携带更加方便。

图2：脉搏血氧仪的结构框图

技术顾问：惠惠

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海绵宝宝 Lv7. 资深专家 2018-01-16

健康产品越来越丰富

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型号- C8051F902-GM,C8051F991-C-GM,C8051F931-GM,SI1014-A-GM,SI1010-A-GMR,C8051F902-GU,C8051F968-B-GM,C8051F966,C8051F967,C8051F964,C8051F965,C8051F920-G-GQ,C8051F990-C-GM,C8051F968,C8051F969,C8051F983-GM,C8051F967-B-GM,C8051F962,C8051F963,C8051F960,C8051F961,C8051F911-GU,C8051F966-B-GM,C8051F969-B-GM,SI1004-E-GM2,SI1002-E-GM2,SI1000-C-GMR,C8051F975,C8051F975-A-GM,SI1013-A-GMR,C8051F911-GM,C8051F996-GMR,C8051F970,C8051F973,C8051F974,C8051F964-A-GM,C8051F971,C8051F964-B-GQR,C8051F988-GM,C8051F972,SI1010-C-GM2R,C8051F996-GUR,SI1003-E-GM2,C8051F974-A-GM,C8051F930-G-GDI,C8051F988,C8051F920-GQ,C8051F901,C8051F989,C8051F920-G-GQR,C8051F986,C8051F990-GM,C8051F987,SI1000,C8051F920-GM,SI1001,C8051F902,C8051F96X,SI1002,SI1003,C8051F980,SI1004,C8051F985-GM,C8051F981,SI1005,C8051F981-C-GMR,C8051F964-B-GM,C8051F985,C8051F982,C8051F983,C8051F990-GMR,C8051F911,C8051F912,C8051F97X,C8051F997,SI1010,SI1010-C-GM2,SI1011,SI1012,C8051F901-D-GM,SI1013,SI1014,C8051F991,SI1015,SI1002-C-GM,C8051F990,C8051F982-GM,C8051F996,C8051F912-GU,C8051F997-C-GU,C8051F90X,C8051F996-GM,C8051F997-C-GM,C8051F990-C-GMR,C8051F980-C-GMR,C8051F971-A-GM,C8051F996-GU,C8051F996-C-GUR,C8051F98X,C8051F996-C-GM,C8051F920,C8051F961-B-GM,C8051F921,C8051F970-A-GMR,SI1012-C-GM2,C8051F996-C-GMR,C8051F996-C-GU,C8051F960-B-GQR,C8051F987-GM,SI100X,C8051F911-D-GM,C8051F981-GMR,C8051F963-B-GM,C8051F912-D-GUR,C8051F91X,SI1004-C-GM,C8051F960-B-GM,SI1011-C-GM2,SI1000-E-GM2,C8051F930-G-GQ,C8051F930-G-GMR,C8051F991-GM,SI1004-C-GMR,C8051F931,C8051F901-GU,C8051F99X,C8051F930-G-GM,C8051F921-GM,SI101X,C8051F972-A-GM,C8051F930,C8051F966-A-GM,C8051F960-A-GQ,C8051F92X,C8051F966-A-GQ,C8051F965-B-GM,SI1004-E-GMR,SI1012-C-GM2R,C8051F930-G-GQR,C8051F920-GMR,C8051F912-D-GMR,C8051F991-C-GMR,C8051F980-GMR,C8051F931-G-GMR,C8051F921-G-GMR,SI1014-C-GM2,SI1000-C-GM,C8051F989-GM,C8051F973-A-GM,SI1015-A-GM,SI1004-E-GM,SI1000-E-GM2R,C8051F901-D-GMR,C8051F902-D-GDI,C8051F920-G-GMR,C8051F997-GM,SI1005-E-GM2,SI1001-E-GM2,C8051F986-C-GM,C8051F93X,C8051F901-GMR,C8051F997-C-GMR,C8051F962-B-GM,C8051F912-D-GU,SI1013-C-GM2,C8051F930-GQ,C8051F997-C-GUR,C8051F980-C-GM

应用及方案 - SILICON LABS - Rev 0.1 - 2016年06月15日 PDF 英文下载