基于MXT8051的便携式多功能体检计设计

　　系统工作原理

　　由于本系统待实现的功能较多，所以在系统总体设计阶段给出一个较完善的架构对后续的软硬件设计至关重要。

　　针对血压测量，通过MPS系列的专用血压传感器来感知臂膀血流压力，同时利用MXT8051内部的PWM波来控制马达及对袖带的充放气，将采集到的模拟信号送往MXT8051内部的OP、ADC做模拟前端处理，再用软件算法做数字信号处理。

　　针对体温测量，利用单总线传感器DS18B20来感知体温信号，在严格遵循DS18B20时序的情况下，直接将转换后的数字信号送往MXT8051处理，利用软件补偿等算法来提高精度。

　　针对呼吸频率测量，利用两个热敏电阻和两个普通电阻构成惠斯顿电桥，一个热敏电阻感知环境温度，另一个热敏电阻感知呼出气体的温度，这样可以很好地消除因环境温度不同而导致的桥路输出变化，从而用电桥压差信号来表征呼吸动作并输入到MXT8051内部的OP、ADC做模拟前端处理，接着在MXT8051内部利用软件算法处理。

　　针对脉搏测量，利用声音传感器将腕部脉搏音信号转化为电信号，同样输入到MXT8051内部的OP、ADC做模拟前端处理来实现放大、整形、数字化等，接着在MXT8051内部利用软件算法做进一步的信号处理来达到脉搏测量的目的。

　　针对测量结果的输出显示，有两部分设计功能，一是将测量值送往LCD显示，二是利用语音模块告知用户测量结果正常与否。

　　硬件设计

　　为达到充分利用MXT8051片上资源的目的，本文综合权衡了各种方案，并合理地选择外围器件，力图用最简单的外围电路来保证功能设计。整个系统的硬件框图如图2所示，后续将分别详细介绍各个模块的设计。

　　血压测量模块设计

　　对于血压信号的感知，可采用Metrodyne Microsystem公司的MPS-2108传感器。它在血压计、数字压力计及医疗设备领域的广泛应用已表明其可以胜任本文所要设计的功能。MPS-2108传感器和MXT8051的接口原理图如图3所示。

　　体温测量模块设计

　　对于体温信号的感知，采用的是Dallas Semiconductor公司的DS18B20传感器。它拥有独特的单总线接口，只需一个接口引脚即可通信;且它能直接将数字信号传给单片机，从而省去了很多模拟前端的外围电路设计;同时可通过配置内部的寄存器使其分辨率达到0.0625℃。这些特性说明，在硬件上DS18B20已经可以承担体温信号的采集任务。DS18B20传感器与MXT8051的接口原理图如图4所示。