大家好！今天想跟各位工程师朋友聊聊智能穿戴设备里一个非常核心的元器件——心率传感器芯片。
相信做过智能手表、手环产品的朋友都知道，心率检测功能已经成为标配。但要做好这个功能，选对芯片至关重要。今天要介绍的这款LC11S，来自成都维客昕微电子，我们义嘉泰作为该产品的授权代理商，已经帮助不少客户成功导入使用，反馈都相当不错。
简单来说，LC11S是一颗光学心率传感器芯片，专门用于测量心率和血氧。
它的工作原理并不复杂：通过LED发出光线照射皮肤，光线穿透皮肤后被血液吸收，再由芯片内部的光电探测器接收反射回来的光。由于心脏跳动会引起血流变化，反射光的强度也会随之变化，芯片就是通过分析这些变化来计算出心率。
1. 功耗真的很低
做穿戴设备的朋友最头疼的就是续航问题。LC11S在这方面表现优异：
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400nA的休眠电流是什么概念？ 基本上可以忽略不计，对产品续航几乎没有影响。这对于追求长续航的智能手表来说，是个很大的加分项。
2. 封装小巧，易于集成
芯片采用LGA14封装，尺寸仅为3.5mm × 2.8mm × 0.8mm，跟一粒小米差不多大。对于寸土寸金的手表内部空间来说，这个尺寸非常友好。
3. 接口简单，开发方便
LC11S使用标准的I²C接口通信，时钟最高支持400KHz，设备地址固定为0x33。做过嵌入式开发的朋友都知道，I²C是最常用的通信协议之一，几乎所有MCU都支持，调试起来也很方便。
4. 适应不同肤色
这一点很重要。不同人种的肤色差异很大，会影响光学测量的准确性。LC11S针对这个问题做了优化：
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心率模式：支持12.5级肤色调节 -
血氧模式：支持15级肤色调节
参考的是PANTONE肤色标准，基本能覆盖全球各种肤色人群。
5. 红外佩戴识别
芯片内置红外传感功能，可以自动检测用户是否佩戴设备。这意味着：
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戴上手表→自动开始测量 -
摘下手表→自动停止，省电
不需要额外增加传感器，一颗芯片搞定。
如果您正在评估这款芯片，下面几点设计建议可能对您有帮助：
电源设计
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模拟电源：3.0V～3.6V，典型值3.3V -
接口电源：1.8V～3.6V -
重要提示：建议使用独立LDO供电，纹波要求小于40mV -
不能出现超过3.6V的电压，否则可能损坏芯片
去耦电容
各电源引脚需要就近放置100nF去耦电容，这是基本操作，不再赘述。如果电容离芯片较远，建议在LDO输出端额外增加10μF + 100nF的组合。
光路设计
这是影响测量效果最关键的因素之一：
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芯片与镜片距离：建议0.3mm（±0.05mm） -
镜片透光率：≥90% -
透射波长范围：400～1000nm -
镜片厚度：≤0.5mm，推荐玻璃或亚克力材质
LED选型参考
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友情提示：如果您手上没有合适的LED供应商，可以联系我们推荐。
几个关键点：
- MCU接口电压匹配
：如果MCU是1.8V IO，则VDDIO单独供1.8V；如果是3.3V IO，VDDIO和VDD可以共用3.3V电源 - 复位引脚RSTN
：可以直接接VDDIO，也可以接MCU的GPIO做复位控制 - 中断引脚INT
：建议接MCU，用于FIFO满中断通知 - LED负极引脚
：GLED（绿光）、RLED（红光）、ILED（红外）分别连接对应LED的阴极
封装尺寸
LGA14封装，14个引脚均匀分布在芯片四周，中间是光电探测器窗口。
焊接注意
由于LC11S采用透明封装，焊接时要特别注意：
Q：这款芯片支持全天候心率监测吗？ A：支持。可以配置不同的采样频率（10Hz～1KHz），低频采样适合全天监测，高频采样适合运动场景。
Q：FIFO有什么用？ A：芯片内置128字节FIFO缓冲区，可以暂存测量数据。这样MCU不需要频繁读取，可以定时批量读取，有助于降低系统功耗。
Q：双色模和IML工艺的手表壳可以用吗？ A：原厂明确不支持这两种工艺，可能影响光路效果。
Q：有参考设计资料吗？ A：我们可以提供完整的参考设计、驱动代码和技术支持，欢迎联系获取。
LC11S是一款性价比很高的心率传感器方案，特别适合：
✅ 对功耗敏感的智能手表/手环项目
✅ 需要心率+血氧+佩戴识别的产品
✅ 开发周期紧张、希望快速量产的项目
如果您正在做智能穿戴项目，不妨了解一下这款芯片。
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