來源：航順芯片 ? ? 在醫療電子設備中，血氧儀利用紅外光技術，透過手指皮膚和肌肉骨骼組織后的光亮度，可以精準的檢測人體血氧飽和度和脈搏，令病人免受采血檢測的痛苦。血氧儀適用于任何年齡段的人，特別是幫助有血管疾病、呼吸系統疾病的人檢測出缺氧危險，預防發病。 ? ? ? ? ? ? ? ? ? 疫情解封的后疫情時代，在應對新冠感染的特殊時期，血氧儀被掀起又一次購買風暴。因為血氧儀是新冠臨床診斷的方法之一，血氧持續低于95，很大可能肺部有炎癥，《新型冠狀病毒肺炎診療方案(試行第八版)》更是指出：血氧飽和度是判斷重癥病例的關鍵條件之一，靜息狀態下吸空氣時血氧飽和度≤93%，判斷為重型。

血氧儀測量原理

指夾血氧儀原理是通過檢測血液對不同波長光的吸收量, 測量氧合血紅蛋白（HbO2）和脫氧血紅蛋白（Hb）的百分比，從而計算血氧飽和度（SpO2）。由于血液中的血紅細胞，其中含氧血紅蛋白和還原血紅蛋白這兩種血紅蛋白對紅光和紅外線由不同的吸收能力。還原血紅蛋白吸收的紅光較多，紅外線較少。而含氧血紅蛋白則相反，它吸收的紅光較少，紅外線較多。通過在指甲式血氧儀的同一位置設置紅光LED和紅外線LED燈，當光線從手指的一面穿透到另一面，被光敏二極管接受后，可產生對應比例的電壓。經過單片機處理，將輸出結果顯示在液晶顯示屏上。

指夾血氧儀外觀圖

指夾血氧儀靜止狀態為黑色息屏狀態，外觀為長方體，與其他市面上的血氧儀無異。在放入手指時，可以看到中間數字部分跟下方波浪部分均顯示為直線，過了約3秒后，中間直線部分開始先顯示數值，左側為血氧飽和度，右側為心率，最下方黃線直線也逐漸顯示為波動的波浪線，為脈搏波形。PI值灌注度可達0.3，可達二類醫療器械認證標準。

首先，用螺絲刀撬開了指甲式脈搏血氧儀轉動關節處的卡口，將指夾式脈搏血氧儀一分為二，顯示板上蓋與電池倉部分。?

在顯示屏背面是電池蓋，在電池倉里面是兩節5號得力無汞堿性電池? 1.5V

接著稍微用力打開頂部的外殼，可以看到里面是有OLED顯示屏以及控制板的序列號。

隨后再拆開卡著控制板的卡扣，掰開連線，控制板便可卸下；特寫一下控制板背面；元器件1 紅外光接收傳感器，具體參數未標識。

控制板正面

紅圈里的元器件2是GS358是運放放大器芯片，元器件3是核心主控MCU航順芯片的 HK32F030MF4P6。其余的還有三極管主要做電流放大與開關作用、電源管理類的芯片、電感等、主要是做電源穩壓一些輔助器件。

HK32F030MF4P6主要參數： ? ? ?

內核 Cortex-M0? ?工作主頻 32MHz

16KB Flash ROM、4KB? SRAM

支持USART、SPI、IIC、ADC等

支持Flash加密功能

Standby待機功耗? 1.6uA@3.3V

工作電壓? 1.8V ~ 3.6V

工作溫度? -40oC ~85oC

控制板背面

首先中間紅色位置元器件1為紅外光接收傳感器 ，由于缺乏標識，具體型號未知。其余的還有三極管主要做電流放大與開關作用。

產品特性： ? ? ?

CPU 內核

ARM Cortex-M0

最高時鐘頻率：32 MHz

24 位 System Tick 定時器

支持中斷向量重映射（通過 Flash 控制器的寄存器配置）?

工作電壓范圍：1.8 V ~ 3.6 V

工作溫度范圍：-40℃ ~ +85℃

典型工作電流

運行（Run） 工作模式：2.338mA@32 MHz@3.3V（73 μA/MHz）

睡眠（Sleep） 模式：1.197mA@32 MHz@3.3V（35 μA/MHz），喚醒時間 21 ns

深睡眠（DeepSleep） 模式：0.613mA@114 kHz@3.3V，喚醒時間 7.8 μs

停機（Stop） 模式：30.12μA@3.3V，喚醒時間 10 μs（可用外部引腳或內部定時器喚醒）

CPU 跟蹤與調試

SWD 調試接口

ARM CoreSightTM調試組件（ROM-Table， DWT， BPU）

自定義 DBGMCU 調試控制器（低功耗模式仿真控制、調試外設時鐘控制、調試及跟蹤接口分配）

存儲器

最大支持32 KByte Flash（128 頁，每頁 128 Byte；32 位數據讀，16 位數據寫）

Flash 具有數據安全保護功能，可分別設置讀保護和寫保護

448 Byte EEPROM

2 KByte SRAM

數據安全

CRC 校驗硬件單元

時鐘

外部 GPIO 輸入時鐘：支持 1 ~ 32 MHz

片內高速 HSI 時鐘：32 MHz

片內慢速 LSI 時鐘：114 kHz

復位

外部管腳復位

電源上/下電復位（POR/PDR）

軟件復位

看門狗（IWDG 和 WWDG）定時器復位

GPIO 端口

最多支持 16 個 GPIO 端口（TSSOP20、 QFN20 封裝產品）

每個 GPIO 都可作為外部中斷輸入

內置可開關的上、下拉電阻

支持開漏（Open-Drain） 輸出

輸出驅動能力高、低兩檔可選

IOMUX 引腳功能多重映射控制器

小型封裝（如 SOP8）產品， 可通過 IOMUX 可以實現單根引腳對應多個 GPIO 或外設 IO 的映射控制。

數據通信接口

1 路高速（最高 4 Mbit/s） USART（MCU 在停機（Stop）模式下， 支持數據接收喚醒）

1 路高速（最高 1MHz） I2C（MCU 在停機（ Stop）模式下， 支持數據接收喚醒）

1 路高速（最高 16 Mbit/s） SPI（支持 I2S 協議）

定時器及 PWM 發生器

1 個 16 位高級 PWM 定時器（共 4 路 PWM 輸出，其中 3 路帶死區互補輸出）

1 個 16 位通用 PWM 定時器（共 4 路 PWM 輸出）

1 個 16 位基本定時器（支持 CPU 中斷）

1 個自動喚醒定時器（AWU），可用于 MCU 停機（ Stop）模式下工作。

蜂鳴器

1 個蜂鳴器，可輸出 1、 2、 4 或 8 kHz 頻率脈沖。

在 MCU 停機（ Stop）模式下， 蜂鳴器可繼續工作并可定時觸發 ADC 采樣。

片內模擬電路

1 個 12 位 1 MSPS ADC（共 5 路模擬信號輸入通道，支持差分對輸入）

1 個上/下電復位電路

1 個 0.8 V 內部參考電壓（內部參考電壓在片內被 ADC 采樣）

ID 標識

64 位芯片唯一 ID 標識

每顆提供一個唯一的 64 位 ID 標識。

可靠性

通過 HBM6000V/CDM500V/LU700mA 等級測試。

航順HK32MCU優勢

高度兼容性

和國外品牌MCU硬件全兼容

低成本

市面上第一顆單價低于1塊人民幣的32位MCU

高安全性

FLASH具有數據安全保護功能，可分別設置讀保護和寫保護，可以很好地保護用戶代碼的安全，防止算法被非法竊取

方案成熟

經過國內幾大品牌商驗證并量產，通過FDA和CE認證

供貨穩定

航順解決了從晶圓、封裝以及測試等整個供應鏈的產能問題，可提供充足、穩定的貨源

寫在最后 值得一提的是，使用HK32MCU指夾式脈搏血氧儀相對突出的地方在于，在同等位的指夾式血氧儀中，從其配置的主控芯片來看，本方案指夾式脈搏血氧儀是一款性價比較高的血氧儀。具備實時處理性,便攜靈活，續航能力高等優點，與此同時該款血氧儀可以說集齊了醫學功能的集成電路，現代信息科學等學科元素，對于發展電子設備多功能化,多場景化有著重要的意義。 當前，正值后疫情新冠感染的特殊時期也是高峰期，指夾式血氧儀可以幫助協助檢測。有關專家也表示，對一些高風險人群，如肺間質纖維化、慢阻肺，甚至肺部腫瘤等有基礎疾病的病人，八十多歲、甚至九十歲高齡老人，感染新冠了，買一個簡易的指夾式血氧儀，還是有必要的。除了血氧儀，半導體廠商也在開發更多可以有利于對抗新冠病毒的醫療電子產品。 ?

編輯：黃飛

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