MAXM86161EVSYS#评估系统：助力光学传感器评估与开发

在可穿戴设备和生物医疗监测领域，光学传感器的性能评估和算法验证至关重要。MAXM86161EVSYS#评估系统为工程师提供了一个全面且便捷的平台，用于快速评估MAXM86161集成光学模块。下面，我们将深入探讨该评估系统的各个方面。

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系统概述

MAXM86161EVSYS#评估系统专为评估MAXM86161集成光学模块而设计，适用于身体各部位的应用，尤其在耳内和移动应用中表现出色。该系统通过标准I2C兼容接口与板载的MAX32664生物传感器集线器微控制器通信，可用于算法评估，也支持直通模式进行原始数据采集。

系统组成

• 电路组件：主要由两个电路板组件（MAXSensorBLE_EVKIT和MAXM86161OSBFLEX）、一根USB - C到USB - A连接器电缆和一块锂聚合物电池组成。此外，还提供了两个编程电路板（MAXM86161_MAX32630_PRGMR_ASSY和MAXREFDES100HDK）和一根USB - B Micro到USB - A公头USB电缆，用于必要的固件更新。
• 供电方式：可以使用USB - C电源或锂聚合物电池供电，配备14引脚OLGA封装的MAXM86161EFD +设备。
• 传感器集线器：MAXM86161OSBFLEX柔性刚性电路板上安装了Maxim Integrated MAX32664生物传感器集线器微控制器，可用于实现Maxim的HR / SpO₂算法评估。

系统特点

• 性能评估：可对MAXM86161传感器的性能进行评估，如信噪比（SNR）、暗电流、噪声等。
• 算法评估：借助板载的MAX32664GWEC +生物传感器集线器微控制器，评估Maxim的功率优化、心率（HR）、外周毛细血管氧饱和度（SpO₂）等算法。
• 易于理解：帮助用户快速了解MAXM86161的架构和解决方案策略。
• 实时监测与数据记录：具备实时监测和数据记录功能。
• 板载加速度计：方便进行运动相关的数据采集。
• 蓝牙低功耗（BLE）：支持无线数据采集。

快速启动

所需设备

• MAXM86161EVSYS#评估系统
• MAXM86161 EV系统GUI软件
• 具备USB端口和支持蓝牙4及BLE的Windows系统

操作步骤

1. 硬件连接：检查MAXM86161OSBFLEX板和MAXSensorBLE板是否按图2和图3所示连接。
2. 供电：将USB - C电缆连接到MAXSensorBLE板，为评估系统供电。通电后，LED会在红色和黄色之间切换。
3. 启用蓝牙：在Windows系统/ PC上启用蓝牙。
4. 下载软件：访问www.maximintegrated.com/MAXM86161EVSYS下载最新版本的EV系统软件MAXM86161GUISetupVxxx.ZIP，将其保存到临时文件夹并解压。
5. 安装软件：打开MAXM86161GUISetupVxxx.exe，按照弹出窗口的说明进行操作。
6. 连接设备：点击“Finish”，出现“Connect To Device”窗口，选择设备并点击“Connect”。
7. 启动数据采集：GUI以默认设置启动，点击右下角的“Start”按钮开始数据采集。
8. 测试：将手指放在光学传感器上，验证Micro PCB上的LED是否亮起，以及GUI上的图表是否显示数据和算法输出。

软件详细描述

GUI界面

MAXM86161EVSYS# GUI具有5个下拉列表（File、Device、Options、Logging和Help）和8个下部标签，用于配置和查看寄存器及数据图表。

各设置标签功能

• Settings标签
  • PPG配置：可设置采样率（8sps - 4096sps）、采样平均（1 - 128个样本）、积分脉冲宽度（14.8μs、29.4μs、58.7μs、117.3μs）、突发平均速率等参数，还具备环境光消除功能。
  • PPG检测配置：可设置PD1 ADC满量程范围（4μA、8μA、16μA、32μA）和PD1偏置。
  • LED序列控制FIFO时间槽：指定内部状态机控制器遵循的数据采集序列，以及转换后的数据如何映射到FIFO。
  • LED驱动配置：每个LED驱动有范围和峰值LED电流设置，可设置LED稳定时间。
  • 高级模式：提供GPIO控制的两种配置，用于同步加速度计和MAXM86161的数据。
  • 加速度计配置：可启用或禁用板载加速度计，设置其满量程范围（±2g、±4g、±8g）和输出速率。
  • 接近配置：光学控制器具有光学接近功能，可降低能耗和延长电池寿命。
  • 栅栏配置：内置栅栏功能算法，可纠正极端环境光变化情况下的环境光估计错误。
  • 供电电流：显示AFE和LED的平均电流。
• Algorithm标签
  • 算法模式：有原始模式（默认）、心率模式和SpO₂模式三种可选。选择相应模式后，可修改对应配置窗口的设置。
  • 心率配置：可启用或禁用自动曝光控制（AEC），设置运动幅度阈值、最小PD电流、调整目标PD电流周期、启用或禁用皮肤接触检测（SCD）并设置去抖窗口大小。
  • SpO₂配置：可选择操作模式（连续、单次、校准），设置SpO₂超时、自动增益控制（AGC）启用或禁用、AGC超时、运动检测启用或禁用、运动检测周期和运动检测阈值。
• Registers标签：提供寄存器映射访问功能，用户可修改所有可用的设备设置。

数据记录

• 设置：可从Logging下拉菜单项中选择将原始光学和加速度计数据保存到文件或闪存。文件记录时，需指定保存文件夹；闪存记录可将原始传感器数据存储到集成的32MB闪存芯片中，最大记录时长取决于采样率、光学通道数量和加速度计的使用情况。
• 解析：GUI软件提供BIN - to - CSV文件格式转换功能，方便用户在PC上创建CSV文件。
• 输出文件格式：输出文件包含寄存器地址、寄存器值、捕获开始时间、标签列表、列标题、原始数据、捕获停止时间、捕获时长、丢包数和错误标签数等信息。

硬件详细描述

状态LED指示灯

• 绿色LED：以1Hz 50%占空比闪烁表示BLE广告；以1Hz 10%占空比闪烁表示BLE已连接。
• 红色LED：连接USB - C电缆到充电器时，亮起表示充电，熄灭表示充电完成；闪存记录时，亮起表示正在准备闪存或闪存已满，与绿色LED同步闪烁表示正在记录，熄灭表示未记录。

电源开关

按下电源开关（SW）可打开或关闭设备。开机时，绿色LED按指示灯规则闪烁；关机时，绿色LED熄灭。插入USB - C电缆也可为设备供电。

电池与充电

使用USB - C电缆为集成的单节锂聚合物电池充电，集成的PMIC会自动启动和停止充电，充电状态通过红色LED和GUI显示。

组件列表与物料清单

文档提供了MAXM86161 EV系统的组件列表和各电路板的物料清单，包括光学传感器柔性刚性板（MAXM86161OSBFLEX）和MaxSensorBLE板（MAXSENSORBLE）的详细元件信息，为工程师进行硬件设计和维护提供了参考。

MAXM86161EVSYS#评估系统为工程师提供了一个功能强大、易于使用的平台，可帮助他们快速评估MAXM86161集成光学模块的性能，验证相关算法，为可穿戴设备和生物医疗监测产品的开发提供有力支持。你在使用该评估系统的过程中遇到过哪些问题呢？欢迎在评论区分享你的经验和见解。