一种生理监测的蓝牙智能服饰系统设计
体温采集模块采用Maxim公司的模拟温度传感器MAX6612检测体表温度。MAX6612采用5 pin的SC70封装,最大工作电流仅为35μA,具有功耗低、精度高、体积小的特点,并对ADC做了电路上的优化,适合本系统的应用。具体的体温采集电路如图4所示。本文引用地址:https://www.eepw.com.cn/article/156642.htm
MAX6612输出幅值与所测温度的关系满足表达式
测量到的输出电信号经过ADμC7024处理器上的1 2位逐次逼近型ADC进行模数转换,转换结果将存储在寄存器ADCDAT0中,通过ADC状态寄存器ADCSTA的最低位可以查看ADC转换是否完成,当ADC转换结束时,最低位被置位。通过读取寄存器ADCDAT0中的值,再利用软件,根据上述算法得到测量的体表温度。
1.2 柔性电路板
考虑到服装穿着的舒适度,同时又不能影响对生命体征数据的处理。主板的设计采用柔性电路板。该电路板采用聚酰亚胺或聚脂薄膜为基材,可以承受多次弯曲、折叠和卷绕,散热性能好,将其与电子织物结合便可方便地将传感器网络分布于全身各处,既对服装的舒适度影响较小,又利于各项生命体征数据的采集。
1.3 电子织物
为了在尽量不影响穿着舒适度的条件下便于获取传感器数据,本系统采用将金属导线编织到传统织物中制造电子织物的方法实现衣物中各模块之间的电连接。这样既可以保护金属导线,减少穿着者的不适,又便于将传感器采集到的数据传导到处理器进行处理。
1.4 蓝牙模块
本系统采用蓝牙模块实现与内嵌蓝牙功能的外部设备的数据交换。为减小系统体积、减轻系统质量和降低功耗,本蓝牙模块采用Class-2设计方案,USB输出,传输距离为10 m,支持蓝牙2.0版本协议能够满足系统的需求。蓝牙芯片采用CSR公司的BC417413,芯片内部集成了8 MB闪存,主要存放的是基带、链路管理层和主机控制接口的软件,还包括一些API,用于对芯片进行配置。前端射频带通滤波器选用MDR771F-CSR-T,巴伦采用TDK公司的HHM-1517完成系统的差分射频信号和天线输入输出信号之间的转换。具体设计方案原理图如图5所示。
1.5 外扩功能
本系统支持系统功能外扩。针对糖尿病、高血压患者的实际需求可以加装测量血糖、血氧等模块,进行对血糖、血氧等的无创连续监测。使穿戴者随时进行测量,方便易操作。
2 软件设计
本系统软件包括穿戴式监测仪部分和外联设备部分。
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