基于MXT8051的便攜式多功能體檢計設計

　　系統工作原理

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

　　針對血壓測量，通過MPS系列的專用血壓傳感器來感知臂膀血流壓力，同時利用MXT8051內部的PWM波來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，利用單總線傳感器DS18B20來感知體溫信號，在嚴格遵循DS18B20時序的情況下，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提高精度。

　　針對呼吸頻率測量，利用兩個熱敏電阻和兩個普通電阻構成惠斯頓電橋，一個熱敏電阻感知環境溫度，另一個熱敏電阻感知呼出氣體的溫度，這樣可以很好地消除因環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表征呼吸動作并輸入到MXT8051內部的OP、ADC做模擬前端處理，接著在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做模擬前端處理來實現放大、整形、數字化等，接著在MXT8051內部利用軟件算法做進一步的信號處理來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，二是利用語音模塊告知用戶測量結果正常與否。

　　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，力圖用最簡單的外圍電路來保證功能設計。整個系統的硬件框圖如圖2所示，后續將分別詳細介紹各個模塊的設計。

　　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接口，只需一個接口引腳即可通信;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;同時可通過配置內部的寄存器使其分辨率達到0.0625℃。這些特性說明，在硬件上DS18B20已經可以承擔體溫信號的采集任務。DS18B20傳感器與MXT8051的接口原理圖如圖4所示。