Современная электроника №3/2022

СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ 19 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 3 2022 Рис. 3. Вид платы с биодатчиками Рис. 4. Визуализация данных диагностики FaceBit Рис. 5. Вид на две стороны платы съёмного биосенсора состояния здоровья используется так- же для прогнозирования усталости и эмоционального состояния человека. На рис. 4 представлена визуализация данных диагностики с помощью одно- имённого приложения, установленно- го на смартфон. Особенности электронных биодатчиков, характеристики и питание устройства Двусторонний вид на плату съёмного биосенсора с расположением некото- рых элементов представлен на рис. 5. Интересно решена проблема подза- рядки источника питания устройства. О ней мы будем говорить и далее. В штатном режиме элементом пита- ния служит компактный аккумулятор дискового типа c напряжением 1,2 В. В схеме применён импульсный регу- лятор напряжения MAX 17222ELT+T, преобразующий напряжение в диапа- зоне 0,9…5 В с максимальным выход- ным током 500 мА. Это пример из семейства синхронных повышающих DC-DC преобразователей напряжения с ультранизким током собственного потребления. Основное достоинство микросхемы в том, что ток собствен- ного потребления на холостом ходу самый низкий для подобных устройств, всего 300 нА. В выключенном состоя- нии ток собственного потребления опускается до 0,5 нА. Выходное напря- жение настраивают с помощью одно- го внешнего резистора. Микросхема гарантированно стартует при уров- не входного напряжения 0,95 В, под- держивая стабильное напряжение на выходе, даже если входное напряже- ние снизится до 0,4 В. Благодаря мало- му корпусу, высокой частоте коммута- ции до 2,5 МГц, хорошему КПД до 95% и необходимости в четырёх элемен- тах обвязки решение компании Maxim Integrated может занимать на печатной плате всего 20 мм 2 . Датчик давления воздуха – барометр – реализован на микросборке LPS22HB. LPS22 MEMS Nano Pressure Sensor пред- ставляет собой ультракомпактный пье- зорезистивный датчик абсолютного давления с цифровым выходом. Диа- пазон измерений абсолютного давле- ния 260…1260 гПа при температуре от –40 до +85°С. Точность измерения при калибровке в одной точке составляет 0,1 гПа (0...+65°С). Потребляемый ток до 3 мкА. Рабочее напряжение 1,6…3,3 В. Размеры корпуса HLGA-10L составля- ют 2  2  0,76 мм. Датчик измерения температуры SI7051 – цифровой (I 2 C) с точностью измерений ±0,05…0,2°C и временем конвертации данных (АЦП) с макси- мальным разрешением 14 бит все- го 7 мс (сравните с 750 мс у датчика того же форм-фактора DS18B20). Так- же он измеряет влажность в пределах ±3% RH. Потребление 2 мкА при рабо- чей частоте 1 ГГц. Корпус DFN разме- рами 6,3  3 мм. Датчик воздуха Air Quality SGP40 представляет надёжный инструмент для измерения качества воздуха в поме- щении на основе оксида металла (MOx) с использованием датчика газа, создан- ного по технологии Sensirion CMOSens, то есть датчик MOx обладает регули- руемой температурой и компенсаци- ей влажности для контроля качества воздуха в помещении. Быстродейству- ющий SGP40 формирует в цифровом виде данные о летучих органических соединениях (ЛОС) в течение 30 с после включения питания. Руководитель кол- лектива разработчиков позиционирует сей датчик как «чувствительный элек- тронный нос» для обнаружения лету- чих органических соединений в поме- щении. Кому не критичны габаритные параметры, для измерения концентра- ции определённых газов могут вместо рассмотренного использовать другой датчик качества воздуха SparkFun – SGP30. BLE Module BMD-350 от производи- теля U-blox обеспечивает стабильную связь в формате Wireless & RF Modules по протоколу Bluetooth 5.0 в катего- рии Bluetooth 802.15.1. Краткие тех- нические параметры таковы: модуля- ция GFSK, класс интерфейса Bluetooth Low Energy (BLE), тип интерфейса I 2 C, SPI, UART, выходная мощность 4 дБм. Скорость передачи данных 2 Мбит/с. Чувствительность приёмника –96 дБм FRAM FM25V10-G Барометр LPS22HB 6-DOF IMU LSM6DSL BLE-модуль BMD-350 Дополнительный порт Модуль энергоэффективности MAX17222ELT+T Датчик состояния воздуха SGP40 Идеальный диод LM66100DCKR Разъём переменного тока Управление питанием Темп. датчик Si7051 Микрофон ICS43434 Магнетометр IIS2MDC Разъём пост. тока