目前市面上便宜的 MAX3010x 系列血氧心律脈搏傳感器有數種款式(外觀和顏色),而 MAX30100 款(綠板)確定是電路設計有問題(注A),導致血氧濃度和心律脈搏等讀數不正確。
據我觀察,綠板的 MAX30102 款也有同樣問題,而黑板的則沒問題。
MAX30100/MAX30102綠板電路圖如下
圖中 RCWL-9183 IC (注B)是將外部電源降壓為3.3V,再經過一只三極管(注C)降壓為 1.8V。
接下來就是問題所在
一般的 SCL/SDA 準位是 5V 或是 3.3V,而它是 1.8 V。如果你將 SCL/SDA直接連到 Arduino 或 ESP8266 、ESP32等開發板,讀到的數據就會不正確,詳下圖
解決之道 --- 修改電路
修改綠板的電路把電壓準位改為 3.3V,用刀片把連接 1.8V 的線切斷(黃色箭頭處,注D),再用一條導線連從電阻連到3.3V 輸出端(紅色箭頭處)。
改好之后,可以再試一下讀取血氧心跳數據和未改前有何不同。
黑板為何不必修改電路
因為黑板的電路設計確實有依照商品說明里寫的有 3.3V 和 1.8V 兩種電壓準位可選擇,如下圖
它預設狀態是使用 1 顆 0 奧姆電阻(黃色橢圓圈處)連接到 3.3V 電壓(黃色箭頭處)來讓 SCL/SDA達到 3.3V 電壓準位。
如果您要改為 1.8V,可以將該電阻轉180度連到綠色箭頭處。電路板后面也有預留電壓準位選擇焊板(黃色橢圓圈處),但必須先移除 0 奧姆電阻,然后再將中間焊板與1.8V焊板短路。
注A: 這款傳感器設計的 SCL/SDA電壓準位是從 1.8V 拉過來,而一般常見的電壓準位是 5V 或 3.3V,這還是首次看到 1.8V 呢。由于我本身非電子專業背景,無法判定原設計是否錯誤,說不定這款模塊原先就是專為 1.8V 的電子設備使用的,后來卻被拿來連接 5V 的 Arduino、3.3V 的 ESP8266 和 ESP32。果真如此的話,想要當一位 Maker 也不能只是傻傻地拿到模塊就用,還是要多多少少了解一下手上的模塊他的電路是如何設計的。
注B: 因不同制造商,編號有多款,或是 N1IF、HX-JE...等。
注C: 此圖未標出零件編號,因不同制造商,編號有多款,或是 65K5...等。
注D: 請用電表測量切斷處確實斷開。
后記
翻看 Digi-Key 的電路圖,原始設計的電壓準位應該是有 1.8V/3.3V 這兩種選項,今天會有這個問題,可能是廠商在抄板制造時省略了部分細節,導致這個結果。
審核編輯:劉清
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原文標題:[Arduino] MAX30102 血氧心律脈搏傳感器(三) --- 你的模塊需要修改電路嗎?
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