在慢性呼吸道疾病日益普遍的今天，肺功能監(jiān)測(cè)已成為臨床診斷與患者自我管理中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)肺量計(jì)存在操作復(fù)雜、數(shù)據(jù)無法實(shí)時(shí)上傳等問題，難以滿足現(xiàn)代醫(yī)療對(duì)便攜性與智能化的需求。瑞薩推出的無線肺量計(jì)解決方案，集成了低功耗MCU、無線充電、多模通信及智能電源管理模塊，為工程師提供了一套完整的可穿戴式肺功能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)參考設(shè)計(jì)。瑞薩代理商-中芯巨能為您介紹此方案的芯片資源特點(diǎn)、提供方案框圖及此方案的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。

瑞薩無線肺量計(jì)方案框圖

瑞薩無線肺量計(jì)方案芯片資源

主控單元：RA4L1低功耗MCU

作為系統(tǒng)的主控單元，瑞薩RA4L1基于支持TrustZone?技術(shù)的Arm?Cortex?-M33內(nèi)核，具備出色的性能與安全性。其工作電壓范圍低至1.6V，待機(jī)電流僅1.65μA，適合電池供電設(shè)備應(yīng)用。此外，RA4L1集成段碼LCD控制器和電容式觸摸按鍵接口，可有效實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互（HMI）功能，減少外部元件數(shù)量，提升系統(tǒng)集成度。

該MCU支持多種低功耗模式切換，用戶可根據(jù)具體應(yīng)用場(chǎng)景動(dòng)態(tài)調(diào)整系統(tǒng)功耗與性能平衡，適用于長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行的可穿戴設(shè)備。在肺量計(jì)中，RA4L1負(fù)責(zé)采集并處理FEV1（第一秒用力呼氣容積）、PEF（峰值流量）、FVC（用力肺活量）等關(guān)鍵肺功能參數(shù)，并通過內(nèi)置存儲(chǔ)或無線方式上傳至云端平臺(tái)。

無線充電與能量管理

該方案采用PTX30W單芯片NFC接收器，實(shí)現(xiàn)無接觸充電功能。該器件高度集成，包含能量收集、功率協(xié)商和鋰電池充電控制模塊，顯著降低外圍電路復(fù)雜度。其優(yōu)異的射頻性能使其非常適合空間受限的小型設(shè)備設(shè)計(jì)。同時(shí)，用戶可使用兼容瑞薩NFC發(fā)射器的通用無線充電器，提升終端用戶體驗(yàn)。

在電源管理方面，系統(tǒng)選用ISL9122A同步降壓-升壓DC/DC轉(zhuǎn)換器。該芯片具備自動(dòng)旁路功能，在輸入電壓接近輸出電壓時(shí)直接導(dǎo)通，避免不必要的能量損耗。此外，可通過I2C接口配置強(qiáng)制旁路省電模式，進(jìn)一步延長(zhǎng)電池續(xù)航時(shí)間，尤其適合間歇性工作的醫(yī)療設(shè)備。

多模無線連接：藍(lán)牙與Wi-Fi融合

為了實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸與云平臺(tái)對(duì)接，系統(tǒng)集成了DA16600MOD多協(xié)議模塊，整合了Wi-Fi DA16200 SoC與BLE DA14531 SoC，支持低功耗藍(lán)牙和Wi-Fi雙模通信。該模塊功耗極低，適用于長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行的IoT醫(yī)療設(shè)備。

若僅需藍(lán)牙功能，工程師也可選用DA14535 SoC替代方案。該SoC內(nèi)置2.4GHz射頻收發(fā)器和Cortex-M0+處理器，搭配64KB RAM和12KB OTP，外圍僅需少量無源元件和一個(gè)晶體即可構(gòu)建完整BLE系統(tǒng)，大幅簡(jiǎn)化硬件設(shè)計(jì)。

如需以上產(chǎn)品規(guī)格書、樣片測(cè)試、采購(gòu)、BOM配單等需求，請(qǐng)加客服微信：13310830171。

瑞薩無線肺量計(jì)方案應(yīng)用價(jià)值與系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)

瑞薩無線肺量計(jì)方案不僅實(shí)現(xiàn)了高精度肺功能參數(shù)測(cè)量，還通過藍(lán)牙/Wi-Fi連接將數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)上傳至移動(dòng)端App或云端服務(wù)器，便于醫(yī)生遠(yuǎn)程評(píng)估病情進(jìn)展。同時(shí)，其低功耗架構(gòu)和無線充電設(shè)計(jì)提升了設(shè)備的便攜性和可用性，適用于家庭護(hù)理、慢病管理和遠(yuǎn)程診療等多種場(chǎng)景。

對(duì)于工程師而言，該方案提供了完整的軟硬件參考設(shè)計(jì)，涵蓋從傳感器采集、主控處理、無線通信到電源管理的全流程技術(shù)路徑，有助于加快產(chǎn)品開發(fā)周期，提升系統(tǒng)穩(wěn)定性與市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。