一種生理監測的藍牙智能服飾系統設計
體溫采集模塊采用Maxim公司的模擬溫度傳感器MAX6612檢測體表溫度。MAX6612采用5 pin的SC70封裝,最大工作電流僅為35μA,具有功耗低、精度高、體積小的特點,并對ADC做了電路上的優化,適合本系統的應用。具體的體溫采集電路如圖4所示。本文引用地址:http://www.104case.com/article/156642.htm
MAX6612輸出幅值與所測溫度的關系滿足表達式
測量到的輸出電信號經過ADμC7024處理器上的1 2位逐次逼近型ADC進行模數轉換,轉換結果將存儲在寄存器ADCDAT0中,通過ADC狀態寄存器ADCSTA的最低位可以查看ADC轉換是否完成,當ADC轉換結束時,最低位被置位。通過讀取寄存器ADCDAT0中的值,再利用軟件,根據上述算法得到測量的體表溫度。
1.2 柔性電路板
考慮到服裝穿著的舒適度,同時又不能影響對生命體征數據的處理。主板的設計采用柔性電路板。該電路板采用聚酰亞胺或聚脂薄膜為基材,可以承受多次彎曲、折疊和卷繞,散熱性能好,將其與電子織物結合便可方便地將傳感器網絡分布于全身各處,既對服裝的舒適度影響較小,又利于各項生命體征數據的采集。
1.3 電子織物
為了在盡量不影響穿著舒適度的條件下便于獲取傳感器數據,本系統采用將金屬導線編織到傳統織物中制造電子織物的方法實現衣物中各模塊之間的電連接。這樣既可以保護金屬導線,減少穿著者的不適,又便于將傳感器采集到的數據傳導到處理器進行處理。
1.4 藍牙模塊
本系統采用藍牙模塊實現與內嵌藍牙功能的外部設備的數據交換。為減小系統體積、減輕系統質量和降低功耗,本藍牙模塊采用Class-2設計方案,USB輸出,傳輸距離為10 m,支持藍牙2.0版本協議能夠滿足系統的需求。藍牙芯片采用CSR公司的BC417413,芯片內部集成了8 MB閃存,主要存放的是基帶、鏈路管理層和主機控制接口的軟件,還包括一些API,用于對芯片進行配置。前端射頻帶通濾波器選用MDR771F-CSR-T,巴倫采用TDK公司的HHM-1517完成系統的差分射頻信號和天線輸入輸出信號之間的轉換。具體設計方案原理圖如圖5所示。
1.5 外擴功能
本系統支持系統功能外擴。針對糖尿病、高血壓患者的實際需求可以加裝測量血糖、血氧等模塊,進行對血糖、血氧等的無創連續監測。使穿戴者隨時進行測量,方便易操作。
2 軟件設計
本系統軟件包括穿戴式監測儀部分和外聯設備部分。
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