EVAL - ADPD4000Z - PPG評(píng)估板：開啟多模態(tài)前端評(píng)估新體驗(yàn)

在電子工程師的日常工作中，評(píng)估板是驗(yàn)證和測(cè)試新設(shè)備性能的重要工具。今天，我們就來(lái)深入了解一下 EVAL - ADPD4000Z - PPG 評(píng)估板，看看它如何助力多模態(tài)前端的評(píng)估工作。

文件下載：EVAL-ADPD4000Z-PPG.pdf

評(píng)估板特性

硬件支持

EVAL - ADPD4000Z - PPG 評(píng)估板支持 ADPD4000 和 ADPD4001 兩種型號(hào)，默認(rèn)搭載 ADPD4000（SPI）。它為用戶提供了便捷的使用體驗(yàn)，所有輸入和輸出接口都易于訪問。板上配備了 3 個(gè)可單獨(dú)驅(qū)動(dòng)的綠色 LED、1 個(gè)紅色 LED 和 1 個(gè)紅外（IR）LED，并且設(shè)有金屬擋板以防止光學(xué)串?dāng)_。

軟件功能

該評(píng)估板與 Wavetool 評(píng)估軟件配合使用，具備強(qiáng)大的數(shù)據(jù)分析功能。它可以進(jìn)行時(shí)域繪圖和記錄、頻域繪圖以及統(tǒng)計(jì)分析，還能將數(shù)據(jù)流式傳輸?shù)狡渌麘?yīng)用程序，方便用戶進(jìn)行進(jìn)一步的處理和分析。

評(píng)估套件內(nèi)容及所需設(shè)備

套件內(nèi)容

評(píng)估套件包含 EVAL - ADPD4000Z - PPG 評(píng)估板、帶狀電纜和帶有魔術(shù)貼的腕帶。腕帶的設(shè)計(jì)方便用戶在實(shí)際應(yīng)用中進(jìn)行佩戴測(cè)試，例如進(jìn)行基于手腕的光電容積脈搏波描記法（PPG）測(cè)量。

額外設(shè)備

要使用該評(píng)估板，還需要一臺(tái)運(yùn)行 Windows 7 或 Windows 10 操作系統(tǒng)的 PC，以及 EVAL - ADPDUCZ Cortex - M4 微控制器主板。此外，EVAL - ADPM3Z Cortex - M3 微控制器主板是一個(gè)可選的替代方案，可從 EVALADPD2140Z 產(chǎn)品頁(yè)面獲取。

在線資源

在評(píng)估過程中，ADPD4000/ADPD4001 數(shù)據(jù)手冊(cè)和 Wavetool 評(píng)估軟件包是重要的參考資源。數(shù)據(jù)手冊(cè)提供了 ADPD4000/ADPD4001 的完整規(guī)格，而 Wavetool 評(píng)估軟件包則為用戶提供了低級(jí)別寄存器訪問和高級(jí)系統(tǒng)配置功能。

評(píng)估板的總體描述

EVAL - ADPD4000Z - PPG 評(píng)估板為用戶提供了一種簡(jiǎn)單的方式來(lái)評(píng)估 ADPD4000/ADPD4001 光度前端。它采用了簡(jiǎn)單的離散光學(xué)設(shè)計(jì)，適用于生命體征監(jiān)測(cè)應(yīng)用，特別是基于手腕的 PPG 測(cè)量。

評(píng)估板上有 3 個(gè)綠色 LED、1 個(gè)紅外 LED 和 1 個(gè)紅色 LED，均為單獨(dú)驅(qū)動(dòng)。板上還安裝了一個(gè)面積為 (7 ~mm^{2}) 的光電二極管（PD），該 PD 沒有光學(xué)濾波涂層，但有一個(gè)帶紅外阻擋濾波器的替代器件可供選擇。

整個(gè)評(píng)估系統(tǒng)包括 Wavetool 評(píng)估軟件的圖形用戶界面（GUI），用戶可以通過它進(jìn)行低級(jí)別寄存器訪問和高級(jí)系統(tǒng)配置。從評(píng)估板流式傳輸?shù)皆摴ぞ叩脑紨?shù)據(jù)可以實(shí)時(shí)顯示，延遲有限，并且提供了頻域和時(shí)域分析視圖。

此外，Wavetool 評(píng)估軟件還支持用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議（UDP）傳輸功能，允許將數(shù)據(jù)流式連接和寄存器配置實(shí)時(shí)傳輸?shù)酵獠糠治龀绦?，?LabVIEW 或 MATLAB。

評(píng)估板由 EVAL - ADPDUCZ 微控制器板供電，通過帶狀電纜連接。微控制器接收來(lái)自 ADPD4000 的串行端口接口（SPI，默認(rèn)）或 I2C 數(shù)據(jù)流，重新打包后通過 USB 發(fā)送到 PC 上的 Wavetool 評(píng)估軟件進(jìn)行顯示。用戶也可以直接將 EVAL - ADPD4000Z - PPG 連接到自己的微控制器開發(fā)系統(tǒng)，使用 ADPD4000 的 SPI 接口（或 ADPD4001 的 I2C 接口）。

開始使用評(píng)估板

安裝 Wavetool 評(píng)估軟件

從 EVAL - ADPD4000Z - PPG 產(chǎn)品頁(yè)面下載 Wavetool 評(píng)估軟件包，要求版本為 2.1.x 或更高。下載后，若需要解壓文件夾，然后運(yùn)行可執(zhí)行文件。有些用戶可能需要以管理員身份安裝或在提升模式下運(yùn)行 Windows，以確保驅(qū)動(dòng)程序在安裝過程中正確下載。安裝過程中會(huì)出現(xiàn)許可窗口，需要閱讀并接受許可條款才能完成安裝。

連接評(píng)估板

使用帶鍵的灰色帶狀電纜將 EVAL - ADPD4000Z - PPG 板與 EVAL - ADPDUCZ Cortex - M4 微控制器主板連接，再用 USB 電纜將 EVAL - ADPDUCZ 評(píng)估主板與 PC 連接。連接后，將白色滑塊電源開關(guān)打開。如果開關(guān)已經(jīng)打開，先關(guān)閉，等待 3 秒后再打開。當(dāng) USB 電纜連接到 PC 時(shí)，電源開關(guān)下方的第二個(gè) LED 會(huì)亮起，表示板載電池正在充電；當(dāng)電源開關(guān)打開時(shí)，電源開關(guān)正下方的 LED 會(huì)亮起，表示 EVAL - ADPDUCZ Cortex - M4 微控制器已開啟。

啟動(dòng) Wavetool 評(píng)估軟件

安裝好軟件并連接好評(píng)估板后，找到安裝目錄下的 Applications Wavetool.exe 文件并運(yùn)行。

建立 USB UART 連接

要建立 Wavetool 評(píng)估軟件與評(píng)估板固件之間的連接，需要選擇 EVAL - ADPDUCZ Cortex - M4 微控制器使用的特定 UART 端口。點(diǎn)擊綠色圓形連接圖標(biāo)，從列表中選擇具體的 COM 端口。如果需要通過藍(lán)牙或低功耗藍(lán)牙連接，或者遇到其他連接問題，可以參考軟件包中的幫助文檔。

選擇合適的視圖

建立 COM 端口連接后，評(píng)估板上的 EEPROM 會(huì)被讀取，軟件會(huì)確定正在通信的評(píng)估板類型。在窗口的底部可以看到連接信息，例如“Connected on USB COM17 to OPL ADPD4000 family (S)”，其中“(S)”表示 SPI 連接，“(I)”表示 I2C 連接。在傳感器部分，選擇 ADPD400x 傳感器以打開相應(yīng)窗口；如果連接了 ECG 導(dǎo)聯(lián)，可以在應(yīng)用程序部分選擇 ECG 應(yīng)用。

加載設(shè)備配置

在 ADPD 設(shè)備窗口的左上角，點(diǎn)擊齒輪圖標(biāo)打開 ADPD 配置窗口。加載 ADPD4000 或 ADPD4001 設(shè)備的配置文件，這些文件的擴(kuò)展名為 *.dcfg?？梢詮?ADPD 配置窗口左上角的兩個(gè)文件夾圖標(biāo)中選擇文件，一個(gè)顯示本地副本，另一個(gè)顯示云端的更新文件。

開始實(shí)時(shí)繪圖

配置好 ADPD4000 或 ADPD4001 設(shè)備后，就可以從 EVAL - ADPD4000Z - PPG 讀取數(shù)據(jù)。ADPD4000 和 ADPD4001 允許按順序、時(shí)分復(fù)用（TDM）方式收集數(shù)據(jù)。選擇合適配置的時(shí)間槽進(jìn)行數(shù)據(jù)觀察，例如加載的配置文件 ADPD4000_ defaultABC_test.dcfg 配置了三個(gè)時(shí)間槽，SLOT_A 使用三個(gè)綠色 LED，SLOT_B 使用紅色 LED，SLOT_C 使用紅外 LED。從 ADPD 設(shè)備窗口的槽選擇下拉菜單中選擇兩個(gè)時(shí)間槽進(jìn)行顯示，然后點(diǎn)擊菜單欄上的播放按鈕，數(shù)據(jù)將被流式傳輸?shù)?PC 并顯示。此時(shí)，評(píng)估板上的紅色和綠色 LED 會(huì)亮起（紅外 LED 也亮但不可見）。

優(yōu)化和運(yùn)行 ADPD4000 和 ADPD4001

加載配置文件后，可以使用 ADPD 配置窗口進(jìn)一步優(yōu)化設(shè)置?？梢酝ㄟ^調(diào)整 LED 驅(qū)動(dòng)電流、跨阻放大器（TIA）增益、模擬前端（AFE）時(shí)序，或使用不同的操作模式來(lái)優(yōu)化測(cè)量條件。例如，對(duì)于非常低的電流傳輸比（CTR），可以使用浮動(dòng)模式。要了解 ADPD4000 和 ADPD4001 的優(yōu)化信息，可以參考 ADPD4000/ADPD4001 數(shù)據(jù)手冊(cè)；對(duì)于 Wavetool 評(píng)估軟件的功能描述和應(yīng)用演示模式，可以參考軟件本身的幫助文檔。

評(píng)估板的原理圖和布局

文檔中還提供了 EVAL - ADPD4000Z - PPG 評(píng)估板的原理圖和布局圖，包括各層的詳細(xì)信息，如頂層、底層、接地層、電源層和信號(hào)層等。這些圖紙對(duì)于深入了解評(píng)估板的電路設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)非常有幫助。

注意事項(xiàng)

ESD 防護(hù)

該評(píng)估板是靜電放電（ESD）敏感設(shè)備，盡管產(chǎn)品具有專利或?qū)Ｓ?a href="http://m.sdkjxy.cn/tags/保護(hù)電路/" target="_blank">保護(hù)電路，但高能量 ESD 仍可能對(duì)設(shè)備造成損壞。因此，在操作過程中需要采取適當(dāng)?shù)?ESD 防護(hù)措施，以避免性能下降或功能喪失。

法律條款和條件

使用該評(píng)估板意味著用戶同意遵守相關(guān)的法律條款和條件。評(píng)估板僅供評(píng)估使用，用戶不得將其出租、租賃、出售、轉(zhuǎn)讓、分發(fā)或允許第三方訪問。同時(shí)，用戶不得拆卸、反編譯或逆向工程評(píng)估板上的芯片，對(duì)評(píng)估板進(jìn)行的任何修改都必須符合適用法律。ADI 有權(quán)隨時(shí)終止使用許可，用戶需要在終止時(shí)歸還評(píng)估板。ADI 對(duì)評(píng)估板不提供任何形式的保證，其總責(zé)任限制為 100 美元。此外，用戶不得將評(píng)估板直接或間接出口到其他國(guó)家，并需遵守美國(guó)聯(lián)邦出口相關(guān)法律和法規(guī)。

通過以上介紹，相信大家對(duì) EVAL - ADPD4000Z - PPG 評(píng)估板有了更全面的了解。在實(shí)際應(yīng)用中，大家可以根據(jù)自己的需求充分利用該評(píng)估板的功能，進(jìn)行多模態(tài)前端的評(píng)估和測(cè)試。你在使用類似評(píng)估板的過程中遇到過哪些問題呢？歡迎在評(píng)論區(qū)分享你的經(jīng)驗(yàn)和見解。