EVAL - ADPD4000Z - PPG评估板：开启多模态前端评估新体验

在电子工程师的日常工作中，评估板是验证和测试新设备性能的重要工具。今天，我们就来深入了解一下 EVAL - ADPD4000Z - PPG 评估板，看看它如何助力多模态前端的评估工作。

文件下载：EVAL-ADPD4000Z-PPG.pdf

评估板特性

硬件支持

EVAL - ADPD4000Z - PPG 评估板支持 ADPD4000 和 ADPD4001 两种型号，默认搭载 ADPD4000（SPI）。它为用户提供了便捷的使用体验，所有输入和输出接口都易于访问。板上配备了 3 个可单独驱动的绿色 LED、1 个红色 LED 和 1 个红外（IR）LED，并且设有金属挡板以防止光学串扰。

软件功能

该评估板与 Wavetool 评估软件配合使用，具备强大的数据分析功能。它可以进行时域绘图和记录、频域绘图以及统计分析，还能将数据流式传输到其他应用程序，方便用户进行进一步的处理和分析。

评估套件内容及所需设备

套件内容

评估套件包含 EVAL - ADPD4000Z - PPG 评估板、带状电缆和带有魔术贴的腕带。腕带的设计方便用户在实际应用中进行佩戴测试，例如进行基于手腕的光电容积脉搏波描记法（PPG）测量。

额外设备

要使用该评估板，还需要一台运行 Windows 7 或 Windows 10 操作系统的 PC，以及 EVAL - ADPDUCZ Cortex - M4 微控制器主板。此外，EVAL - ADPM3Z Cortex - M3 微控制器主板是一个可选的替代方案，可从 EVALADPD2140Z 产品页面获取。

在线资源

在评估过程中，ADPD4000/ADPD4001 数据手册和 Wavetool 评估软件包是重要的参考资源。数据手册提供了 ADPD4000/ADPD4001 的完整规格，而 Wavetool 评估软件包则为用户提供了低级别寄存器访问和高级系统配置功能。

评估板的总体描述

EVAL - ADPD4000Z - PPG 评估板为用户提供了一种简单的方式来评估 ADPD4000/ADPD4001 光度前端。它采用了简单的离散光学设计，适用于生命体征监测应用，特别是基于手腕的 PPG 测量。

评估板上有 3 个绿色 LED、1 个红外 LED 和 1 个红色 LED，均为单独驱动。板上还安装了一个面积为 (7 ~mm^{2}) 的光电二极管（PD），该 PD 没有光学滤波涂层，但有一个带红外阻挡滤波器的替代器件可供选择。

整个评估系统包括 Wavetool 评估软件的图形用户界面（GUI），用户可以通过它进行低级别寄存器访问和高级系统配置。从评估板流式传输到该工具的原始数据可以实时显示，延迟有限，并且提供了频域和时域分析视图。

此外，Wavetool 评估软件还支持用户数据报协议（UDP）传输功能，允许将数据流式连接和寄存器配置实时传输到外部分析程序，如 LabVIEW 或 MATLAB。

评估板由 EVAL - ADPDUCZ 微控制器板供电，通过带状电缆连接。微控制器接收来自 ADPD4000 的串行端口接口（SPI，默认）或 I2C 数据流，重新打包后通过 USB 发送到 PC 上的 Wavetool 评估软件进行显示。用户也可以直接将 EVAL - ADPD4000Z - PPG 连接到自己的微控制器开发系统，使用 ADPD4000 的 SPI 接口（或 ADPD4001 的 I2C 接口）。

开始使用评估板

安装 Wavetool 评估软件

从 EVAL - ADPD4000Z - PPG 产品页面下载 Wavetool 评估软件包，要求版本为 2.1.x 或更高。下载后，若需要解压文件夹，然后运行可执行文件。有些用户可能需要以管理员身份安装或在提升模式下运行 Windows，以确保驱动程序在安装过程中正确下载。安装过程中会出现许可窗口，需要阅读并接受许可条款才能完成安装。

连接评估板

使用带键的灰色带状电缆将 EVAL - ADPD4000Z - PPG 板与 EVAL - ADPDUCZ Cortex - M4 微控制器主板连接，再用 USB 电缆将 EVAL - ADPDUCZ 评估主板与 PC 连接。连接后，将白色滑块电源开关打开。如果开关已经打开，先关闭，等待 3 秒后再打开。当 USB 电缆连接到 PC 时，电源开关下方的第二个 LED 会亮起，表示板载电池正在充电；当电源开关打开时，电源开关正下方的 LED 会亮起，表示 EVAL - ADPDUCZ Cortex - M4 微控制器已开启。

启动 Wavetool 评估软件

安装好软件并连接好评估板后，找到安装目录下的 Applications Wavetool.exe 文件并运行。

建立 USB UART 连接

要建立 Wavetool 评估软件与评估板固件之间的连接，需要选择 EVAL - ADPDUCZ Cortex - M4 微控制器使用的特定 UART 端口。点击绿色圆形连接图标，从列表中选择具体的 COM 端口。如果需要通过蓝牙或低功耗蓝牙连接，或者遇到其他连接问题，可以参考软件包中的帮助文档。

选择合适的视图

建立 COM 端口连接后，评估板上的 EEPROM 会被读取，软件会确定正在通信的评估板类型。在窗口的底部可以看到连接信息，例如“Connected on USB COM17 to OPL ADPD4000 family (S)”，其中“(S)”表示 SPI 连接，“(I)”表示 I2C 连接。在传感器部分，选择 ADPD400x 传感器以打开相应窗口；如果连接了 ECG 导联，可以在应用程序部分选择 ECG 应用。

加载设备配置

在 ADPD 设备窗口的左上角，点击齿轮图标打开 ADPD 配置窗口。加载 ADPD4000 或 ADPD4001 设备的配置文件，这些文件的扩展名为 *.dcfg。可以从 ADPD 配置窗口左上角的两个文件夹图标中选择文件，一个显示本地副本，另一个显示云端的更新文件。

开始实时绘图

配置好 ADPD4000 或 ADPD4001 设备后，就可以从 EVAL - ADPD4000Z - PPG 读取数据。ADPD4000 和 ADPD4001 允许按顺序、时分复用（TDM）方式收集数据。选择合适配置的时间槽进行数据观察，例如加载的配置文件 ADPD4000_ defaultABC_test.dcfg 配置了三个时间槽，SLOT_A 使用三个绿色 LED，SLOT_B 使用红色 LED，SLOT_C 使用红外 LED。从 ADPD 设备窗口的槽选择下拉菜单中选择两个时间槽进行显示，然后点击菜单栏上的播放按钮，数据将被流式传输到 PC 并显示。此时，评估板上的红色和绿色 LED 会亮起（红外 LED 也亮但不可见）。

优化和运行 ADPD4000 和 ADPD4001

加载配置文件后，可以使用 ADPD 配置窗口进一步优化设置。可以通过调整 LED 驱动电流、跨阻放大器（TIA）增益、模拟前端（AFE）时序，或使用不同的操作模式来优化测量条件。例如，对于非常低的电流传输比（CTR），可以使用浮动模式。要了解 ADPD4000 和 ADPD4001 的优化信息，可以参考 ADPD4000/ADPD4001 数据手册；对于 Wavetool 评估软件的功能描述和应用演示模式，可以参考软件本身的帮助文档。

评估板的原理图和布局

文档中还提供了 EVAL - ADPD4000Z - PPG 评估板的原理图和布局图，包括各层的详细信息，如顶层、底层、接地层、电源层和信号层等。这些图纸对于深入了解评估板的电路设计和结构非常有帮助。

注意事项

ESD 防护

该评估板是静电放电（ESD）敏感设备，尽管产品具有专利或专有保护电路，但高能量 ESD 仍可能对设备造成损坏。因此，在操作过程中需要采取适当的 ESD 防护措施，以避免性能下降或功能丧失。

法律条款和条件

使用该评估板意味着用户同意遵守相关的法律条款和条件。评估板仅供评估使用，用户不得将其出租、租赁、出售、转让、分发或允许第三方访问。同时，用户不得拆卸、反编译或逆向工程评估板上的芯片，对评估板进行的任何修改都必须符合适用法律。ADI 有权随时终止使用许可，用户需要在终止时归还评估板。ADI 对评估板不提供任何形式的保证，其总责任限制为 100 美元。此外，用户不得将评估板直接或间接出口到其他国家，并需遵守美国联邦出口相关法律和法规。

通过以上介绍，相信大家对 EVAL - ADPD4000Z - PPG 评估板有了更全面的了解。在实际应用中，大家可以根据自己的需求充分利用该评估板的功能，进行多模态前端的评估和测试。你在使用类似评估板的过程中遇到过哪些问题呢？欢迎在评论区分享你的经验和见解。