多生理参数的无线实时监护系统设计
3 系统硬件设计
3．1 协调器硬件设计
协调器的功能相当于网关，在本系统中负责收集终端设备的生理和定位信息，然后通过USB传送到与之相连的监护终端。协调器的主控芯片CC2530的主要外围电路参考TI公司给出的设计方案，天线采用50Ω鞭状天线。本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/155479.htm
USB转UART电路如图3所示。其中，引脚RXD和TXD分别连接到CC2530的端口P0．2和P0．3。同时，需要设置CC2530的寄存器PERCFG．U0CFG位为1，将USART0的RX和TX选择到位置1，即P0．2和P0．3。C1、C2、C3和C4为滤波电容。
3．2 终端设备硬件设计
3．2．1 射频电路
由于终端设备佩戴在被监护者身上，体积应尽量最小化，所以射频电路的设计不适合采用与协调器、路由器相同的鞭状天线和阻抗匹配电路。本系统中终端设备的射频电路如图4所示。2450BMl5A0002是一个集成的阻抗匹配——巴仑——低通滤波器(Matched-Balun-Low Pass Filter)，体积只有2．0 mm×1．25 mm×0．7mm。在设计电路时，CC2530的引脚RF_P和RF_N到匹配平衡器的连线必须是对称的，即具有同样的长度和宽度，并且连线应尽可能短，否则将会降低射频的输出功率。2450BM15A0002电路的电容C1、电感L1和L2构成陶瓷天线的匹配电路，使得射频电路在频率为2．4GHz左右时，回波损耗达到最小值-18．5dB。
3．2．2 电源稳压电路
终端设备使用3 V的纽扣电池作为供电电源。为了保证CC2530的工作电压稳定，采用具有超低操作电流的3．3 V稳压芯片TPS60212进行控制。电源稳压电路如图5所示。输入电压范围为1．6～3．6 V，输出稳定的3．3 V工作电压。CC2530的P1_2引脚用于设置TPS60212的工作模式，当设备进入睡眠状态时，置P1_2为0，使稳压芯片也进入睡眠模式，此时稳压电路输出电压仍为3．3 V，而工作电流仅为2 mA。LBI和LBO引脚分别为低电压检测的输入和输出端。当输入电压低于1．6V时，LBO的输出由高电平转为低电平，进行低电压报警。
评论