目前市面上便宜的 max3010x 系列血氧心律脉搏传感器有数种款式(外观和颜色),而 max30100 款(绿板)确定是电路设计有问题(注a),导致血氧浓度和心律脉搏等读数不正确。
据我观察,绿板的 max30102 款也有同样问题,而黑板的则没问题。
max30100/max30102绿板电路图如下
图中 rcwl-9183 ic (注b)是将外部电源降压为3.3v,再经过一只三极管(注c)降压为 1.8v。
接下来就是问题所在
一般的 scl/sda 准位是 5v 或是 3.3v,而它是 1.8 v。如果你将 scl/sda直接连到 arduino 或 esp8266 、esp32等开发板,读到的数据就会不正确,详下图
解决之道 --- 修改电路
修改绿板的电路把电压准位改为 3.3v,用刀片把连接 1.8v 的线切断(黄色箭头处,注d),再用一条导线连从电阻连到3.3v 输出端(红色箭头处)。
改好之后,可以再试一下读取血氧心跳数据和未改前有何不同。
黑板为何不必修改电路
因为黑板的电路设计确实有依照商品说明里写的有 3.3v 和 1.8v 两种电压准位可选择,如下图
它预设状态是使用 1 颗 0 奥姆电阻(黄色椭圆圈处)连接到 3.3v 电压(黄色箭头处)来让 scl/sda达到 3.3v 电压准位。
如果您要改为 1.8v,可以将该电阻转180度连到绿色箭头处。电路板后面也有预留电压准位选择焊板(黄色椭圆圈处),但必须先移除 0 奥姆电阻,然后再将中间焊板与1.8v焊板短路。
注a: 这款传感器设计的 scl/sda电压准位是从 1.8v 拉过来,而一般常见的电压准位是 5v 或 3.3v,这还是首次看到 1.8v 呢。由于我本身非电子专业背景,无法判定原设计是否错误,说不定这款模块原先就是专为 1.8v 的电子设备使用的,后来却被拿来连接 5v 的 arduino、3.3v 的 esp8266 和 esp32。果真如此的话,想要当一位 maker 也不能只是傻傻地拿到模块就用,还是要多多少少了解一下手上的模块他的电路是如何设计的。
注b: 因不同制造商,编号有多款,或是 n1if、hx-je...等。
注c: 此图未标出零件编号,因不同制造商,编号有多款,或是 65k5...等。
注d: 请用电表测量切断处确实断开。
后记
翻看 digi-key 的电路图,原始设计的电压准位应该是有 1.8v/3.3v 这两种选项,今天会有这个问题,可能是厂商在抄板制造时省略了部分细节,导致这个结果。
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