基于GSM/GPRS和射頻模塊的人體醫學(xué)數據監測樣機設計

　　2 系統硬件電路設計

　　2.1 nRF24L01無(wú)線(xiàn)射頻模塊^[1]

　　nRF24L01 是一款工作在2.4~2.5GHz世界通用ISM頻段免許可使用的單片無(wú)線(xiàn)收發(fā)器芯片。

　　nRF24L01數據包處理模式分為SchockBurst模式和增強型SchockBurst模式兩種，由于典型的雙向鏈接——發(fā)送方要求終端設備在接收到數據后有應答信號，以便于發(fā)送方檢測有無(wú)數據丟失，一旦數據丟失，則通過(guò)重新發(fā)送功能將丟失的數據恢復。并且增強型的SchockBurst模式可以同時(shí)控制應答及重發(fā)功能而無(wú)需增加MCU工作量。因此，本系統采用了后面一種，增強型SchockBurst模式使得雙向鏈接協(xié)議執行起來(lái)更為容易、有效。

　　nRF24L01 在接收模式下可以接收6 路不同通道的數據，本系統設計中，采用主—從五的星型網(wǎng)絡(luò )結構，功能完全滿(mǎn)足預期要求。

　　2.2 GSM/GPRS模塊

　　TC35i模塊是西門(mén)子公司推出的一種支持中文短信息的無(wú)線(xiàn)通信模塊，它是集射頻電路、基帶于一體，向用戶(hù)提供標準的AT 命令接口，為數據、語(yǔ)音、短信息和傳真提供快速、可靠、安全的傳輸，方便用戶(hù)的開(kāi)發(fā)設計及應用。

　　2.3 中央處理器

　　C8051F330具有高速流水線(xiàn)結構的8051兼容的CIP-51內核，最高可達到25MIPS執行速度;全速非侵入式的系統調試接口(片內，C2接口)。此中央處理器具有片內溫度傳感器以及多信號輸入接口，大大增加了系統的實(shí)用性和擴展性。

　　該樣機中，中央處理器與各部分的接口電路圖如圖2所示。

　　3 軟件設計

　　系統程序設計分為近距離數據傳輸和遠程數據傳輸兩個(gè)部分。具體過(guò)程如下。

　　在就醫時(shí)，無(wú)線(xiàn)射頻模塊主要是通過(guò)接收單片機的控制指令，然后完成用戶(hù)一個(gè)月的采樣數據的傳輸任務(wù)。系統上電后，首先進(jìn)行必要的初始化操作，包括設置C8051F330單片機的I/O口工作方式、開(kāi)中斷等，然后初始化LCD顯示屏，使其顯示相關(guān)內容，最后進(jìn)行無(wú)線(xiàn)射頻模塊的初始化，并設置其工作模式為發(fā)送模式。單片機進(jìn)入主程序后，就一直檢測有沒(méi)有采樣數據并實(shí)時(shí)顯示，通過(guò)無(wú)線(xiàn)射頻模塊發(fā)送至固定信息處理單元中的無(wú)線(xiàn)射頻模塊，利用其上傳至醫療點(diǎn)PC中。每發(fā)送和顯示完一次數據后再檢測是否在有效時(shí)間內收到應答信號，如果收到控制信號則認為發(fā)送成功。沒(méi)有則返回重發(fā)相同的數據包，直到收到應答信號或超過(guò)了設定值重發(fā)次數。流程圖如圖3所示。