基于MXT8051的便攜式多功能體檢計設計

　　系統工作原理

　　由于本系統待實(shí)現的功能較多，所以在系統總體設計階段給出一個(gè)較完善的架構對后續的軟硬件設計至關(guān)重要。

　　針對血壓測量，通過(guò)MPS系列的專(zhuān)用血壓傳感器來(lái)感知臂膀血流壓力，同時(shí)利用MXT8051內部的PWM波來(lái)控制馬達及對袖帶的充放氣，將采集到的模擬信號送往MXT8051內部的OP、ADC做模擬前端處理，再用軟件算法做數字信號處理。

　　針對體溫測量，利用單總線(xiàn)傳感器DS18B20來(lái)感知體溫信號，在嚴格遵循DS18B20時(shí)序的情況下，直接將轉換后的數字信號送往MXT8051處理，利用軟件補償等算法來(lái)提高精度。

　　針對呼吸頻率測量，利用兩個(gè)熱敏電阻和兩個(gè)普通電阻構成惠斯頓電橋，一個(gè)熱敏電阻感知環(huán)境溫度，另一個(gè)熱敏電阻感知呼出氣體的溫度，這樣可以很好地消除因環(huán)境溫度不同而導致的橋路輸出變化，從而用電橋壓差信號來(lái)表征呼吸動(dòng)作并輸入到MXT8051內部的OP、ADC做模擬前端處理，接著(zhù)在MXT8051內部利用軟件算法處理。

　　針對脈搏測量，利用聲音傳感器將腕部脈搏音信號轉化為電信號，同樣輸入到MXT8051內部的OP、ADC做模擬前端處理來(lái)實(shí)現放大、整形、數字化等，接著(zhù)在MXT8051內部利用軟件算法做進(jìn)一步的信號處理來(lái)達到脈搏測量的目的。

　　針對測量結果的輸出顯示，有兩部分設計功能，一是將測量值送往LCD顯示，二是利用語(yǔ)音模塊告知用戶(hù)測量結果正常與否。

　　硬件設計

　　為達到充分利用MXT8051片上資源的目的，本文綜合權衡了各種方案，并合理地選擇外圍器件，力圖用最簡(jiǎn)單的外圍電路來(lái)保證功能設計。整個(gè)系統的硬件框圖如圖2所示，后續將分別詳細介紹各個(gè)模塊的設計。

　　血壓測量模塊設計

　　對于血壓信號的感知，可采用Metrodyne Microsystem公司的MPS-2108傳感器。它在血壓計、數字壓力計及醫療設備領(lǐng)域的廣泛應用已表明其可以勝任本文所要設計的功能。MPS-2108傳感器和MXT8051的接口原理圖如圖3所示。

　　體溫測量模塊設計

　　對于體溫信號的感知，采用的是Dallas Semiconductor公司的DS18B20傳感器。它擁有獨特的單總線(xiàn)接口，只需一個(gè)接口引腳即可通信;且它能直接將數字信號傳給單片機，從而省去了很多模擬前端的外圍電路設計;同時(shí)可通過(guò)配置內部的寄存器使其分辨率達到0.0625℃。這些特性說(shuō)明，在硬件上DS18B20已經(jīng)可以承擔體溫信號的采集任務(wù)。DS18B20傳感器與MXT8051的接口原理圖如圖4所示。