STMicroelectronics STEVAL-MKI250KA生物傳感器評(píng)估套件由預(yù)裝了ST1VAFE3BX生物傳感器的隨建即用PCB組成 。ST1VAFE3BX生物傳感器具有用于生物電勢(shì)信號(hào)的垂直模擬前端 (vAFE) 和帶AI和抗混疊功能的超低功耗加速度計(jì)。該套件的電路板在VDD和VDDIO電源線、STEVAL-MKE006A和STEVAL-MKE007A電極板上包含完整的ST1VAFE3BX引腳分配和所需的去耦電容器。使用STEVAL-MKE007A電極板時(shí)，帶有3.5mm電話插孔的ECG電纜可方便連接。該套件可讓用戶演示作為ECG信號(hào)的生物電勢(shì)器件的功能。

數(shù)據(jù)手冊(cè)：*附件：STMicroelectronics STEVAL-MKI250KA生物傳感器評(píng)估套件數(shù)據(jù)手冊(cè).pdf

示意圖

STEVAL-MKI250KA生物傳感器評(píng)估套件技術(shù)解析與應(yīng)用指南

產(chǎn)品概述

STEVAL-MKI250KA是STMicroelectronics推出的一款生物傳感器評(píng)估套件，專為生物電位信號(hào)采集和運(yùn)動(dòng)監(jiān)測(cè)設(shè)計(jì)。該套件核心采用ST1VAFE3BX傳感器芯片，集成垂直模擬前端(vAFE)和超低功耗加速度計(jì)，支持AI功能與抗混疊技術(shù)。評(píng)估板完整呈現(xiàn)ST1VAFE3BX的24引腳DIL插座接口，并包含VDD和VDDIO電源線路的去耦電容，可直接與STEVAL-MKI109V3、STEVAL-MKI109D等母板兼容。

核心組件架構(gòu)

?硬件組成三要素?：

• ?STEVAL-MKI250A主控板?：實(shí)現(xiàn)ST1VAFE3BX完整引腳引出，集成電源管理電路
• ?STEVAL-MKE006A/MKE007A電極板?：提供QVAR生物電位檢測(cè)接口，其中MKE007A支持3.5mm耳機(jī)插孔ECG電纜連接
• ?STM32H563ZI微控制器?：作為傳感器與PC間的橋梁，支持MEMS Studio圖形界面或自定義軟件

?關(guān)鍵電路設(shè)計(jì)?：

1. ?電源管理模塊?：采用LD39015M12R低壓差穩(wěn)壓器(LDO)，配合14.3kΩ/15kΩ電阻網(wǎng)絡(luò)和1μF/100nF去耦電容構(gòu)成穩(wěn)定供電系統(tǒng)
2. ?信號(hào)調(diào)理電路?：TSU111ICT運(yùn)算放大器構(gòu)成儀表放大架構(gòu)，VCM共模電壓設(shè)計(jì)有效抑制共模干擾
3. ?ESD保護(hù)設(shè)計(jì)?：ESDALCL5-1BM2保護(hù)二極管陣列防護(hù)VDDIO接口，470pF濾波電容消除高頻噪聲

典型應(yīng)用場(chǎng)景

醫(yī)療健康監(jiān)測(cè)

通過ECG電纜連接可實(shí)現(xiàn)醫(yī)療級(jí)心電信號(hào)采集，板載的110pF-150pF補(bǔ)償電容網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化了生物電位信號(hào)的頻響特性。配合STEVAL-MKE007A電極板時(shí)，其SJ-3524-SMT接口實(shí)現(xiàn)三導(dǎo)聯(lián)配置，滿足遠(yuǎn)程患者監(jiān)護(hù)的臨床需求。

運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)分析

集成的高精度加速度計(jì)（通過I2C/SPI接口配置）支持±2g至±16g量程，結(jié)合板載抗混疊濾波器，可捕捉微小的身體運(yùn)動(dòng)特征。4.7kΩ上拉電阻確保數(shù)字接口穩(wěn)定性，0Ω跳線電阻(R3/R4)提供靈活的硬件配置選項(xiàng)。

開發(fā)支持

?多平臺(tái)兼容性?：

• 原生支持SensorTile.box PRO(STEVAL-MKBOXPRO)物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)
• 適配XNUCLEO-IKS4A1等標(biāo)準(zhǔn)開發(fā)平臺(tái)
• 通過24pin Header 12X2接口實(shí)現(xiàn)快速原型驗(yàn)證

?軟件生態(tài)?：

• MEMS Studio提供實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)可視化
• 內(nèi)置STM32H5系列HAL庫驅(qū)動(dòng)
• 支持自定義AI算法部署至vAFE的硬件加速單元

設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)

1. ?布局規(guī)范?：QVAR1/QVAR2輸入通道需嚴(yán)格對(duì)稱布局，匹配的110pF采樣電容(C4/C5)應(yīng)靠近傳感器引腳
2. ?功耗管理?：VDDIO(1.8V)與VDD(3.3V)電源軌需按手冊(cè)要求獨(dú)立濾波，2.2μF儲(chǔ)能電容(C2)不可省略
3. ?信號(hào)完整性?：INT1/INT2中斷信號(hào)線建議采用4層板設(shè)計(jì)，避免與高頻數(shù)字線路平行走線