基于MXT8051的便攜式多功能體檢計設計

　　引言

　　社會節奏的加快導致人們照顧小孩(尤其是嬰幼兒)、老人的時間和精力都大為減少，而嬰幼兒患肺炎等一系列疾病都會在其體溫、呼吸頻率等指標上得以反映(醫學表明肺炎患者的呼吸頻率明顯異常)，老年疾病則體現在血壓等指標上。

　　另外，現代社會的人對鍛煉身體的重視程度不斷提高，越來越多的人加入到了運動的行列，而如何衡量自己鍛煉的質量以及鍛煉后的身體狀況，這卻需要運動愛好者有自我保健意識，比如了解自己在訓練完畢一定時間后，脈搏、呼吸頻率等體能指標是否已恢復到正常狀態(正常情況下，運動結束后，在規定的數分鐘內，心率和呼吸頻率等都應逐步恢復)。

　　上述兩方面的需求告訴我們，有必要設計一些簡單方便的醫療電子系統來輔助人們照顧嬰幼兒、老年人等群體，用于監管這些弱勢群體的健康狀況，測量嬰幼兒的體溫及呼吸頻率，測量老年人的血壓;同時也用于輔助測量脈搏等與運動相關的體能指標，供運動愛好者監管自己運動后的身體狀態。

　　但是，目前市場上類似的醫療電子產品多為單一功能系統，限制了應用范圍，而隨著 “系統集成化”的發展趨勢一步步推進，只能實現上述單一功能的單一系統將逐步被淘汰，設計出能實現綜合功能的系統則是大勢所趨。

　　本文基于北京時代民芯科技有限公司自主研發的MXT8051單片機，充分利用其內部資源，同時合理選擇外圍器件，給出了集血壓測量、體溫測量、呼吸頻率測量、脈搏測量等多個功能為一體的便攜式體檢計的設計方案，并試圖追求低功耗、高精度、高速度等特色，對產品的最終實現有一定的參考價值。

　　系統總體設計

　　MXT8051簡介

　　MXT8051是北京時代民芯科技有限公司自主研發的以高速單指令周期8051為核的SoC，集成了豐富的數模外設，諸如數字部分的上電復位、脈沖寬度調制(PWM)、串口(UART)、看門狗(WDT)、實時時鐘、內部振蕩器和外部時鐘可選等模塊;模擬部分的4通道10位AD轉換器、可編程增益放大器(PGA)、運算放大器(OP)、4com*36seg LCD driver等模塊。

　　憑借著將高性能的數模外設嵌入到低功耗的MCU中，以MXT8051為核心器件來實現便攜式醫療電子設備的片上系統化相對容易很多。

　　系統組成

　　本文所給出的基于MXT8051的便攜式多功能體檢計的設計方案，正是充分利用了MXT8051所提供的豐富的片上外設資源，從而可以僅僅依靠簡單的外圍器件的配合，并通過軟件的協同工作，將血壓測量、體溫測量、呼吸頻率測量、脈搏測量等多個功能集成在一個便攜的系統上。

　　系統總體設計方案如圖1所示，整個系統由5大部分組成，MXT8051為核心處理模塊，并配備以傳感器為主的信號采集模塊，以語音芯片和LCD為主的輸出顯示模塊，電源及鍵盤等系統控制模塊以及應用擴展模塊等。