多生理參數(shù)的無線實(shí)時(shí)監(jiān)護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
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3 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
3．1 協(xié)調(diào)器硬件設(shè)計(jì)
協(xié)調(diào)器的功能相當(dāng)于網(wǎng)關(guān)，在本系統(tǒng)中負(fù)責(zé)收集終端設(shè)備的生理和定位信息，然后通過USB傳送到與之相連的監(jiān)護(hù)終端。協(xié)調(diào)器的主控芯片CC2530的主要外圍電路參考TI公司給出的設(shè)計(jì)方案，天線采用50Ω鞭狀天線。本文引用地址：http://www.butianyuan.cn/article/155479.htm
USB轉(zhuǎn)UART電路如圖3所示。其中，引腳RXD和TXD分別連接到CC2530的端口P0．2和P0．3。同時(shí)，需要設(shè)置CC2530的寄存器PERCFG．U0CFG位為1，將USART0的RX和TX選擇到位置1，即P0．2和P0．3。C1、C2、C3和C4為濾波電容。
3．2 終端設(shè)備硬件設(shè)計(jì)
3．2．1 射頻電路
由于終端設(shè)備佩戴在被監(jiān)護(hù)者身上，體積應(yīng)盡量最小化，所以射頻電路的設(shè)計(jì)不適合采用與協(xié)調(diào)器、路由器相同的鞭狀天線和阻抗匹配電路。本系統(tǒng)中終端設(shè)備的射頻電路如圖4所示。2450BMl5A0002是一個(gè)集成的阻抗匹配——巴侖——低通濾波器(Matched-Balun-Low Pass Filter)，體積只有2．0 mm×1．25 mm×0．7mm。在設(shè)計(jì)電路時(shí)，CC2530的引腳RF_P和RF_N到匹配平衡器的連線必須是對(duì)稱的，即具有同樣的長(zhǎng)度和寬度，并且連線應(yīng)盡可能短，否則將會(huì)降低射頻的輸出功率。2450BM15A0002電路的電容C1、電感L1和L2構(gòu)成陶瓷天線的匹配電路，使得射頻電路在頻率為2．4GHz左右時(shí)，回波損耗達(dá)到最小值-18．5dB。
3．2．2 電源穩(wěn)壓電路
終端設(shè)備使用3 V的紐扣電池作為供電電源。為了保證CC2530的工作電壓穩(wěn)定，采用具有超低操作電流的3．3 V穩(wěn)壓芯片TPS60212進(jìn)行控制。電源穩(wěn)壓電路如圖5所示。輸入電壓范圍為1．6～3．6 V，輸出穩(wěn)定的3．3 V工作電壓。CC2530的P1_2引腳用于設(shè)置TPS60212的工作模式，當(dāng)設(shè)備進(jìn)入睡眠狀態(tài)時(shí)，置P1_2為0，使穩(wěn)壓芯片也進(jìn)入睡眠模式，此時(shí)穩(wěn)壓電路輸出電壓仍為3．3 V，而工作電流僅為2 mA。LBI和LBO引腳分別為低電壓檢測(cè)的輸入和輸出端。當(dāng)輸入電壓低于1．6V時(shí)，LBO的輸出由高電平轉(zhuǎn)為低電平，進(jìn)行低電壓報(bào)警。
評(píng)論