1. ADPD188GG چگونه کار می‌کند و اصل عملکرد آن چیست؟
سنسور ADPD188GG یک ماژول اپتیکال مجتمع است که شامل LED و فوتودیود بوده و بر اساس اندازه‌گیری نور بازتابی عمل می‌کند. در این روش، تغییرات شدت نور بازتابی به‌صورت دیجیتال در رجیسترها ذخیره می‌شود و از طریق رابط I²C خوانده می‌شود. این سنسور برای کاربردهای PPG و تشخیص حرکت نوری طراحی شده است. استفاده از فیلترهای زمانی دیجیتال باعث کاهش نویز می‌شود.
🔗 Reference: Official Datasheet – ADPD188GG
2. سنسور ADPD188GG چه مزیتی نسبت به سنسورهای اپتیکال معمولی دارد؟
سنسور ADPD188GG از یک ساختار مجتمع LED + PD استفاده می‌کند که باعث کاهش فاصله اپتیکی و افزایش SNR می‌شود. طراحی آن برای کاهش Ambient Light Interference به کمک روش Correlated Double Sampling انجام شده است. همچنین مصرف توان پایین آن (معمولاً زیر 200 µA در حالت اندازه‌گیری PPG) مناسب Wearables است. پردازش داخلی باعث افزایش دقت نسبت به سنسورهای دو قطعه‌ای می‌شود.
🔗 Reference: Technical Article – ADPD188GG
3. محدوده ولتاژ کاری ADPD188GG چقدر است؟
سنسور ADPD188GG معمولاً با ولتاژ 1.8V برای بخش دیجیتال و حدود 3.0V برای LED Driver کار می‌کند. جریان LED بسته به تنظیمات، بین 10mA تا 370mA قابل تنظیم است. پایداری ولتاژ منبع تغذیه روی accuracy و نویز خروجی تأثیر مستقیم دارد. توصیه می‌شود از LDO کم‌نویز استفاده شود.
🔗 Reference: Official Datasheet – ADPD188GG
4. نرخ نمونه‌برداری (Sampling Rate) در ADPD188GG چطور تعیین می‌شود؟
ADPD188GG به کمک Registerهای Timing Engine امکان تنظیم Sampling Rate از چند Hz تا چند kHz را دارد. این تنظیمات شامل Pulse Repetition، LED Pulse Width و Integration Time است. افزایش Sampling Rate باعث افزایش مصرف توان می‌شود. انتخاب نرخ مناسب بسته به کاربرد PPG یا Gesture Detection متفاوت است.
🔗 Reference: UG-1256 Evaluation Guide
5. آیا ADPD188GG از رابط SPI پشتیبانی می‌کند؟
خیر، سنسور ADPD188GG تنها از رابط I²C برای ارتباط دیجیتال پشتیبانی می‌کند. سرعت استاندارد I²C تا 400kHz بوده و رجیسترها با پروتکل 16-bit Address mapping خوانده/نوشته می‌شوند. طراحی باس I²C باید با مقاومت‌های Pull-up مناسب انجام شود. تداخل نویز روی I²C می‌تواند باعث Read Error شود.
🔗 Reference: Datasheet – Communication Section
6. چگونه می‌توان ADPD188GG را کالیبره کرد؟
کالیبراسیون ADPD188GG شامل تنظیم LED Current، تنظیم Gain و تعیین Baseline Offset است. برای کاهش Drift حرارتی توصیه می‌شود Calibration در چند دمای مختلف انجام شود. الگوریتم‌های Compensation نیز می‌توانند با استفاده از Moving Average یا FIR Filter اعمال شوند. در دستگاه‌های پزشکی کالیبراسیون قبل از هر استفاده ضروری است.
🔗 Reference: Opto-Mechanical Integration Guide
7. Drift حرارتی در سنسور ADPD188GG چگونه جبران می‌شود؟
Drift حرارتی بیشتر بر روی LED Output و Photodiode Dark Current اثر می‌گذارد. برای جبران آن می‌توان از Temperature Lookup Table یا الگوریتم Dynamic Offset Correction استفاده کرد. در طراحی Wearables، اندازه‌گیری دوره‌ای Offset در حالت بدون تماس (No-Touch) ضروری است. همچنین پایدار نگه‌داشتن LED Current اهمیت بالایی دارد.
🔗 Reference: Official Datasheet – ADPD188GG
8. آیا ADPD188GG قابلیت Multi-Wavelength دارد؟
بله، سنسور ADPD188GG شامل LEDهای IR و Green بوده و امکان سوئیچ بین آن‌ها توسط Register های LED Select فراهم است. استفاده از چند طول موج باعث افزایش accuracy در SpO₂ و HRV می‌شود. لازم است Timing و Pulse Width متناسب با LED انتخاب شود. Cross-Talk بین LEDها باید به‌صورت نرم‌افزاری جبران شود.
🔗 Reference: Datasheet LED Control Section
9. چه نکاتی برای Layout سنسور ADPD188GG باید رعایت شود؟
در طراحی PCB برای ADPD188GG باید ناحیه اطراف سنسور از هرگونه مسیر High-Current دور باشد. زمین (GND) باید یکپارچه و بدون Loop اضافی باشد. همچنین سوراخ یا شکاف زیر ماژول ممنوع است. فاصله LED تا محفظه خارجی باید دقیق باشد تا تلفات نوری کاهش یابد.
🔗 Reference: Opto-Mechanical Integration Guide
10. مقاومت پیشنهادی Pull-up برای I²C در ADPD188GG چقدر است؟
مقدار استاندارد Pull-up برای SDA و SCL معمولاً بین 2.2kΩ تا 4.7kΩ انتخاب می‌شود. مقدار دقیق به طول مسیر و ظرفیت باس (Bus Capacitance) بستگی دارد. مقادیر کوچکتر Rise-Time را بهبود می‌دهند اما مصرف توان افزایش می‌یابد. برای ADPD188GG مقدار 2.2kΩ توصیه می‌شود.
🔗 Reference: Datasheet – Digital Interface
11. تنظیم Gain در ADPD188GG چگونه انجام می‌شود؟
رجیسترهای Signal Amplifier در ADPD188GG امکان انتخاب Gain از Low تا High را فراهم می‌کنند. استفاده از Gain بالا در نور محیط زیاد باعث Saturation می‌شود. معمولاً از Auto-Gain Algorithm استفاده می‌شود که با تغییر جریان LED ترکیب می‌گردد. انتخاب Gain مناسب نقش مستقیم در SNR دارد.
🔗 Reference: UG-1256 Evaluation Guide
12. چرا خروجی ADPD188GG در محیط پرنور اشباع می‌شود؟
اشباع شدن (Saturation) معمولاً به دلیل ورود نور محیط زیاد به فوتودیود است. ADPD188GG از Ambient Light Rejection استفاده می‌کند ولی در مقابل نور مستقیم خورشید ممکن است Saturate شود. برای حل مشکل باید از Mechanical Shield استفاده کرد. کم‌کردن Integration Time نیز مفید است.
🔗 Reference: Datasheet – Optical Characteristics
13. چگونه Noise در سنسور ADPD188GG کاهش می‌یابد؟
Noise در ADPD188GG عمدتاً ناشی از Shot Noise و Dark Current است. استفاده از Averaging و FIR Filter کمک زیادی می‌کند. همچنین کاهش LED Current در محیط‌های کم‌نور توصیه نمی‌شود زیرا SNR کاهش می‌یابد. طراحی PCB با زمین تمیز نیز مهم است.
🔗 Reference: Technical Article – ADPD188GG
14. تأخیر زمانی (Latency) در ADPD188GG چقدر است؟
Latency به تنظیمات Integration Time و تعداد Pulses بستگی دارد. معمولاً در کاربردهای PPG این مقدار بین 5 تا 20ms است. افزایش Sampling Rate موجب کاهش Latency می‌شود اما توان مصرفی بالا می‌رود. در دستگاه‌های Real-Time این موضوع مهم است.
🔗 Reference: Datasheet Timing Engine
15. جریان LED در ADPD188GG چگونه انتخاب می‌شود؟
ADPD188GG امکان تنظیم LED Current از 10mA تا 370mA را دارد. مقدار مناسب باید براساس ضخامت پوست و میزان نور محیط تعیین شود. جریان بیش از حد باعث Heating و Drift می‌شود. در Wearables معمولاً 50–120mA کافی است.
🔗 Reference: Datasheet LED Specs
16. آیا ADPD188GG برای اندازه‌گیری SpO₂ مناسب است؟
بله، LED Dual-Color و تنظیم دقیق Timing باعث دقت بالا در SpO₂ می‌شود. برای افزایش accuracy باید از الگوریتم‌هایی مثل Ratio-of-Ratios استفاده کرد. انتخاب مناسب LED Pulse Amplitude نیز مهم است. در بسیاری از Earbuds از همین سنسور برای SpO₂ استفاده شده است.
🔗 Reference: Official Datasheet – ADPD188GG
17. چگونه باید ADPD188GG را در Arduino راه‌اندازی کرد؟
راه‌اندازی ADPD188GG نیازمند I²C Driver و تنظیم رجیسترهای اولیه است. ابتدا باید LED Current، Time Slots و Mode انتخاب شود. سپس داده‌ها با Read Burst از رجیسترهای FIFO خوانده می‌شوند. ساختن یک Arduino Library ساده امکان‌پذیر است اما رسمی نیست.
🔗 Reference: UG-1256 Evaluation Guide
18. نحوه راه‌اندازی ADPD188GG در STM32 چگونه است؟
در STM32 باید I²C با سرعت 400kHz فعال شود و سپس رجیسترهای پیکربندی نوشته شوند. استفاده از HAL_I2C_Mem_Write و HAL_I2C_Mem_Read مناسب است. FIFO باید به‌صورت دوره‌ای تخلیه شود تا Overflow نشود. در کاربردهای Real-Time بهتر است از Interrupt استفاده شود.
🔗 Reference: Official Datasheet – ADPD188GG
19. آیا امکان استفاده هم‌زمان HR و SpO₂ در ADPD188GG وجود دارد؟
بله، ADPD188GG با استفاده از Time-Slot Engine اجازه می‌دهد LED Green و IR در اسلات‌های مستقل فعال شوند. این روش باعث جلوگیری از Cross-Talk می‌شود. با این حال، توان مصرفی افزایش خواهد یافت.
🔗 Reference: EngineerZone Thread ADPD188GG
20. آیا ADPD188GG در برابر رطوبت حساس است؟
رطوبت می‌تواند بر روی کیفیت نور بازتابی اثر داشته باشد، مخصوصاً در Wearables. برای جلوگیری از Fogging باید از پوشش Hydrophobic استفاده شود. همچنین Seal مکانیکی مهم است. رطوبت باعث Drift کوتاه‌مدت می‌شود.
🔗 Reference: Integration Guide
21. کاربرد ADPD188GG در Earbuds چیست؟
سنسور ADPD188GG به‌طور گسترده در Earbuds برای اندازه‌گیری Heart Rate و SpO₂ استفاده می‌شود. طراحی کوچک و مجتمع بودن LED + PD باعث عملکرد پایدار در فضای محدود Earbud می‌شود. این سنسور نسبت به حرکات گوش حساسیت کمتری دارد.
🔗 Reference: Optical Heart Rate in Earbuds
22. کاربرد ADPD188GG در Wearables دیگر چیست؟
ADPD188GG در Smartwatch، Fitness Band و Medical Patch نیز استفاده می‌شود. SNR بالا و توان پایین آن مناسب کاربردهای طولانی‌مدت است. LEDهای داخلی باعث ساده‌شدن طراحی نوری دستگاه می‌شود.
🔗 Reference: Official Product Page
23. مشکل نویز زیاد در خروجی ADPD188GG چگونه رفع می‌شود؟
نویز زیاد می‌تواند ناشی از Gain اشتباه، LED Current کم، یا طراحی PCB ضعیف باشد. استفاده از Average Filter و افزایش Integration Time مؤثر است. همچنین محافظ نوری (Optical Shield) نقش مهمی دارد.
🔗 Reference: Datasheet – Noise Performance
24. چرا FIFO در سنسور ADPD188GG پر می‌شود؟
پر شدن FIFO معمولاً به علت نرخ خواندن پایین یا Sample Rate خیلی زیاد است. باید از Interrupt برای تخلیه FIFO استفاده شود. همچنین بررسی Flagهای Overflow ضروری است.
🔗 Reference: UG-1256 Evaluation Guide
25. چرا سنسور ADPD188GG روشن نمی‌شود؟
علت می‌تواند ولتاژ کمتر از مقدار حداقلی، تنظیم نادرست I²C یا خطای Startup باشد. بررسی رجیستر Status اولین قدم است. همچنین LED Current باید تنظیم شده باشد.
🔗 Reference: Datasheet Power-On Section
26. چرا داده‌های ADPD188GG ثابت (Flat Line) هستند؟
این مشکل معمولاً زمانی رخ می‌دهد که LED خاموش است یا Gain خیلی پایین تنظیم شده است. بررسی رجیسترهای LED Control ضروری است. همچنین باید بررسی کرد مسیر اپتیکی مسدود نشده باشد.
🔗 Reference: Official Datasheet – ADPD188GG
27. چرا ADPD188GG در محیط تاریک نویز بیشتری دارد؟
در نور کم Shot Noise غلبه می‌کند که سبب افزایش Noise Floor می‌شود. افزایش LED Current کمک‌کننده است. همچنین کاهش Integration Time توصیه نمی‌شود.
🔗 Reference: Technical Article – ADPD188GG
28. Cross-Talk در سنسور ADPD188GG چگونه کاهش می‌یابد؟
Cross-Talk ناشی از بازتاب داخلی محفظه است. استفاده از Mechanical Baffle و کاهش فاصله LED-PD موثر است. الگوریتم‌های Digital Subtraction هم کاربرد دارند.
🔗 Reference: Optical Integration Guide
29. آیا ADPD188GG برای HRV مناسب است؟
HRV نیازمند Sampling Rate بالا و Noise پایین است. ADPD188GG با Timing Engine قابل تنظیم می‌تواند HRV را با دقت مناسب اندازه‌گیری کند. همچنین Drift Correction ضروری است.
🔗 Reference: Datasheet Timing Engine
30. مدت‌زمان Boot-Time سنسور ADPD188GG چقدر است؟
Boot Time سنسور معمولاً کمتر از 1ms است. پس از آن باید رجیسترهای اولیه پیکربندی شوند. تا قبل از اتمام تنظیمات LED هیچ داده معنی‌داری تولید نمی‌شود.
🔗 Reference: Power-On Behavior – Datasheet
31. آیا ADPD188GG نیاز به Optical Window خاص دارد؟
بله، استفاده از شیشه یا پلاستیک با Transmittance بالا و ضخامت 0.3–1mm توصیه می‌شود. زاویه خروج LED باید با Material مطابقت داشته باشد.
🔗 Reference: Integration Guide
32. آیا ADPD188GG برای اندازه‌گیری تنفس مناسب است؟
اندازه‌گیری تنفس با استفاده از PPG امکان‌پذیر است زیرا شکل موج تنفس بر روی Envelope ضربان اثر می‌گذارد. لازم است از Filtering با Bandpass پایین استفاده شود.
🔗 Reference: Technical Article – ADPD188GG
33. آیا سنسور ADPD188GG با باتری کوچک سازگار است؟
مصرف توان پایین ADPD188GG آن را برای باتری‌های لیتیومی کوچک مناسب می‌کند. مصرف آن بسته به LED Current بین 200µA تا چند میلی‌آمپر است. استفاده از Duty-Cycling توصیه می‌شود.
🔗 Reference: Official Datasheet ADPD188GG
34. آیا امکان انجام Gesture Detection با ADPD188GG وجود دارد؟
بله، با تنظیم Sampling Rate بالا و تنظیم Integration Time مناسب می‌توان تغییرات سریع نور بازتابی را تشخیص داد. در بعضی Wearables از این روش استفاده شده است.
🔗 Reference: UG-1256 Guide
35. آیا ADPD188GG برای استفاده پزشکی مناسب است؟
ADPD188GG در بسیاری از دستگاه‌های پزشکی سطح Consumer استفاده شده اما برای Class II باید Calibration و Verification اضافی انجام شود. کیفیت Optical Path در این کاربردها بسیار مهم است.
🔗 Reference: Official Product Page – ADPD188GG