STMicroelectronics STEVAL-MKI250KA生物傳感器評估套件由預裝了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信號的垂直模擬前端 (vAFE) 和帶AI和抗混疊功能的超低功耗加速度計。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，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信號的生物電勢器件的功能。

數據手冊：*附件：STMicroelectronics STEVAL-MKI250KA生物傳感器評估套件數據手冊.pdf

示意圖

STEVAL-MKI250KA生物傳感器評估套件技術解析與應用指南

產品概述

STEVAL-MKI250KA是STMicroelectronics推出的一款生物傳感器評估套件，專為生物電位信號采集和運動監測設計。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，支持AI功能與抗混疊技術。評估板完整呈現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

?硬件組成三要素?：

• ?STEVAL-MKI250A主控板?：實現ST1VAFE3BX完整引腳引出，集成電源管理電路
• ?STEVAL-MKE006A/MKE007A電極板?：提供QVAR生物電位檢測接口，其中MKE007A支持3.5mm耳機插孔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

?關鍵電路設計?：

1. ?電源管理模塊?：采用LD39015M12R低壓差穩壓器(LDO)，配合14.3kΩ/15kΩ電阻網絡和1μF/100nF去耦電容構成穩定供電系統
2. ?信號調理電路?：TSU111ICT運算放大器構成儀表放大架構，VCM共模電壓設計有效抑制共模干擾
3. ?ESD保護設計?：ESDALCL5-1BM2保護二極管陣列防護VDDIO接口，470pF濾波電容消除高頻噪聲

典型應用場景

醫療健康監測

通過ECG電纜連接可實現醫療級心電信號采集，板載的110pF-150pF補償電容網絡優化了生物電位信號的頻響特性。配合STEVAL-MKE007A電極板時，其SJ-3524-SMT接口實現三導聯配置，滿足遠程患者監護的臨床需求。

運動生物力學分析

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

開發支持

?多平臺兼容性?：

• 原生支持SensorTile.box PRO(STEVAL-MKBOXPRO)物聯網節點
• 適配XNUCLEO-IKS4A1等標準開發平臺
• 通過24pin Header 12X2接口實現快速原型驗證

?軟件生態?：

• MEMS Studio提供實時數據可視化
• 內置STM32H5系列HAL庫驅動
• 支持自定義AI算法部署至vAFE的硬件加速單元

設計注意事項

1. ?布局規范?：QVAR1/QVAR2輸入通道需嚴格對稱布局，匹配的110pF采樣電容(C4/C5)應靠近傳感器引腳
2. ?功耗管理?：VDDIO(1.8V)與VDD(3.3V)電源軌需按手冊要求獨立濾波，2.2μF儲能電容(C2)不可省略
3. ?信號完整性?：INT1/INT2中斷信號線建議采用4層板設計，避免與高頻數字線路平行走線