电路图简介： 文中提出一种穿戴式多参数监测 智能服饰 系统，它将传感器、织物电缆和柔性电路板有机结合到服装中，实现了在日常生活以及作业环境下对多生理参数的动态、协同监测，具有生理信号检测、信号特征提取功能，并利用 蓝牙 技术完成数据的备份，以便于进一步分析，也可以利用具有蓝牙功能的通信设备，实现远程医疗服务等功能。

　　随着经济的发展和生活水平的提高，人们对健康的要求越来越高，迫切需要一种方便、快捷知晓自己各项生命体征指标的方法。然而常规的医疗检测设备存在操作不方便、携带性差且数据难以进一步分析的缺点。随着传感器技术、材料技术和无线通信技术的快速发展，采用将医用监测设备与服装相结合的方法可以较好地满足人们这一需求。文中提出一种穿戴式多参数监测 智能服饰 系统，它将传感器、织物电缆和柔性电路板有机结合到服装中，实现了在日常生活以及作业环境下对多生理参数的动态、协同监测，具有生理信号检测、信号特征提取功能，并利用 蓝牙 技术完成数据的备份，以便于进一步分析，也可以利用具有蓝牙功能的通信设备，实现远程医疗服务等功能。

　　传感器负责测量心率、体温等生命体征参数的采集。考虑到本系统可穿戴式的特点，在传感器的选型方面，尽量选用集成化，灵敏度和精度高的产品，这样既能减少系统电路的面积，便于穿戴，又能提高系统的稳定性和可靠性。血压采集模块采用Freescal公司生产的MPXV5050GP压电传感器，将其置于衣袖中部肘关节内侧，这样可以直接将动脉血液对血管壁的压力转换为输出电信号，具体电路如图所示。该传感器采用离子注入工艺，内部集成了放大器，滤波器等信号处理单元电路，外部只需要很少的元件即可工作。在输出端输出经过放大和整形的电信号，这样就直接将传感器的输出端接入ADμC7024内部集成的12位ADC进行模数转换。再经过软件处理得到血压值。

　　PVDF压电薄膜具有质量轻，质地柔软，耐用性好，压电响应动态范围大的特点，采用多层接触式压电薄膜传感器测量心率，可以减少干扰信号。心率采集模块采用HK-2000H型集成数字脉搏传感器，将其置于服饰的左胸口部，即可用于测量心率。HK-2000H集成了PVDF压电薄膜、高灵敏温度补偿元件、感温元件、程控放大电路、信号调理电路、滤波电路、A／D转换电路。集成化避免了采用分立元件设计电路占用较大面积的缺点。原理图如图3所示。 HK-2000H型集成数字脉搏传感器采用USB端口输出，可以方便地对其输出进行软件上的处理。

　　体温采集模块采用Maxim公司的模拟温度传感器MAX6612检测体表温度。MAX6612采用5 PIN的SC70封装，最大工作电流仅为35μA，具有功耗低、精度高、体积小的特点，并对ADC做了电路上的优化，适合本系统的应用。具体的体温采集电路如图所示。

　　测量到的输出电信号经过ADμC7024处理器上的1 2位逐次逼近型ADC进行模数转换，转换结果将存储在寄存器ADCDAT0中，通过ADC状态寄存器ADCSTA的最低位可以查看ADC转换是否完成，当 ADC转换结束时，最低位被置位。通过读取寄存器ADCDAT0中的值，再利用软件，根据上述算法得到测量的体表温度。

　　本系统采用蓝牙模块实现与内嵌蓝牙功能的外部设备的数据交换。为减小系统体积、减轻系统质量和降低功耗，本蓝牙模块采用Class-2设计方案，USB输出，传输距离为10 m，支持蓝牙2．0版本协议能够满足系统的需求。蓝牙芯片采用CSR公司的BC417413，芯片内部集成了8 MB闪存，主要存放的是基带、链路管理层和主机控制接口的软件，还包括一些API，用于对芯片进行配置。前端射频带通滤波器选用MDR771F-CSR- T，巴伦采用TDK公司的HHM-1517完成系统的差分射频信号和天线输入输出信号之间的转换。具体设计方案原理图如图5所示。

　　本系统支持系统功能外扩。针对糖尿病、高血压患者的实际需求可以加装测量血糖、血氧等模块，进行对血糖、血氧等的无创连续监测。使穿戴者随时进行测量，方便易操作。提出并设计了一种用于生命监测的智能服装系统，可以根据使用者的需求选择合适的工作模式。同时该系统通过蓝牙技术将人体、智能手机和电脑等外联设备组网，可以将采集到的生命体征数据进行备份，也便于远程医疗服务的开展。

　　矿山车辆胎压监测是以无损检测技术为基础，通过研究车辆胎压的实时信号，了解矿山车辆的轮胎气压的变化特性，从而达到矿山车辆安全监控提供依据。描述了以LPC2132 为核心构成的胎压的监控装置的研究。通过带有蓝牙的传感器模块采集车辆胎压信号，经过调理电路后进行比较计算，若超过规定值就报警，并将数据发送到车载CAN 总线上。在此基础上设计了一套基于蓝牙的胎压监控装置，硬件系统主要由传感器、LPC2132 处理器，信号调理电路，蓝牙模块和报警模块等组成。软件系统由固件程序，数据收发模块等构成。

　　汽车行业的发展及人们对汽车安全保障系统的重视，使汽车轮胎压力监测系统拥有一个很大的市场，因此，矿山车辆公司也着手研究这项技术。在影响轮胎性能的诸多因素中，轮胎的气压是极其重要的一个参数。它对轮胎的承载性能、高速性能、制动性能、防浮滑性能、耐久性能和耐爆破性能都有着重要影响。

　　一般情况下，矿用车辆需要6-12 个胎压监控系统模块。为了提高系统的接收能力和抗干扰能力，我们采用MPXY8020A 压力温度传感器、LPC2132 处理器、蓝牙无线收发模块等主要组成的系统方案，结构框图如图所示。

　　LPC2132 主控器是基于一个支持实时仿线TDMI-S CPU，并带有64k 的嵌入式的高速Flash 存储器。128 位宽度的存储器接口和独特的加速结构使32 位代码能够在最大时钟速率下运行。多个32 位定时器、1 个或2 个10 位8 路的ADC、10 位DAC、PWM 通道、47 个GPIO 及9个边沿或电平触发的外部中断使它们适用于本系统。

　　a、数据采集模块通信，将采集的压力和温度值进行转换和存储。b、与蓝牙收发模块通信，将数据通过蓝牙发送到CAN 总线上。

　　LPC2132 控制器的中断引脚，使LPC2132 控制器控制A/D 转换器对输入信号保持同步采样。电压信号可由LPC2132 控制器根据所需采集的各电压信号范围不同而编制数据采集模块，且电压不超过3.3V.为使电压信号符合LPC2132 控制器开发板的有效采集区间，需要对被采集的电压进行降压变换，在变换电路输出端加入稳压管进行保护，如图4。

　　考虑到接入后不能衰减传输至原信号，可采用高阻分压接入，电路选用两个3K 电阻分压，检测接口电路分流小于0.5mA，而传感器传入信号电流为100mA 以上，影响基本忽略，且后端采用运放隔离跟随接入，减小了对胎压监控系统的干扰。

　　图5是信号调理电路图，信号调理的目的就是对从传感器过来的信号进行放大提升等处理后送进AD 模块。

　　设计了频段为2.40GHz-2.48GHz，蓝牙协议为BlueTooth V1.2 。硬件采用了CSR 公司的AUDIO-FLASH 蓝牙芯片，模块电路板为0.8mm 四层板。电路接口包括USB、SPI编程口，2 路AIO 模拟量接口，9 路数字PIO 接口。串口数据传输，最特率1.3Mbps，一对一自动建链。车轮上的蓝牙收发器与LPC2132 控制器的连接时通过USB 实现的。用USB 接口通信时，是将蓝牙模块作为USB 的从设备与LPC2132 控制器通信的，通过双向端口D+和D-传输数据，如图6 所示。

　　主要是完成显示压力和温度的状态，如果超出设定值，自动报警。星空体育官网本系统是智能调度系统中的一部分，通过实验说明系统方案的可行性。本系统是嵌入式技术在矿山安全方面的应用，是安全生产和提高生产效率有着重要的意义。

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