剖析可穿戴精密设计电路图集锦
电路原理:本电路采用BP01型压力传感器和运放MAX4472($1.6646)。BP01型压力传感器是为检测血压而专门设计的,主要用于便携式电子血压计。它采用精密厚膜陶瓷芯片和尼龙塑料封装,具有高线性、低噪声和外界应力小的特点;采用内部标定和温度补偿方式,提高了测量精度、稳定性和重复性,在全量程范围内,精度为±1%、零点失调不大于±300μV。MAX4472是MAXIM公司的一款集成了四个运算放大器的低功耗放大芯片。本系统中内部集成运放 A接恒流源,为压力传感器提供恒定的电流,运放B和运放C,运放D组成差分输入、单端输出放大电路,直接输入ADC0监视血压直流分量。
Elecfans技术编辑点评:电子血压计手掌大小,外形与手腕间隙更小的碗带,抗菌材料制作,数字显示血压及脉搏数。可穿戴腕式血压计由于所测的压力值为腕动脉"脉搏压力值",对于大多数中、老年人,特别是血液粘稠度高者、微循环不佳者、血管硬化症患者等较特殊的人群,用可穿戴腕式血压计与用上臂式血压计多次测量的平均值之间,会有较大的差别——相差±1·3kPa(10mmHg)以上是很常见的。
精密设计之电源
555 定时器是一种模拟和数字功能相结合的中规模集成器件。用双极性工艺制作的称为 555,用 CMOS 工艺制作的称为7555,除单定时器外,还有对应的双定时器 556/7556。555 定时器的电源电压范围宽,可在 4.5V~16V 工作,7555 可在3~18V 工作,输出驱动电流约为 200mA,因而其输出可与 TTL、CMOS 或者模拟电路电平兼容。 555 定时器成本低,性能可靠,只需要外接几个电阻、电容,就可以实现多谐振荡器、单稳态触发器及施密特触发器等脉冲产生与变换电路。它也常作为定时器广泛应用于仪器仪表、家用电器、电子测量及自动控制等方面。它内部包括两个电压比较器,三个等值串联电阻,一个 RS 触发器,一个放电管 T 及功率输出级。
Elecfans技术编辑点评:电路能自动检测有无接收部分工作,只有检测到确有接收器在工作,它才会连续辐射无线电能,否则就始终只工作在低能耗的检测状态。发射部分采用CMOS电路与场效应管的组合,这种组合不仅效率高,而且控制也简单易行。发射线圈采用李兹线和蛛网式绕法,以取得较高的变换效率。
精密设计之语音报警系统
语音报警电路:主要由集成语音芯片ISD2560组成。一款具有较强功能的语音录放芯片,是一种永久记忆型语音录放电路,录音时间为60s,可重复录放10万次。该芯片采用多电平直接模拟量存储专利技术,能够非常真实、自然地再现语音。通过事先录制好的声音,实现血压测量值的自动声音提示,如果血压高出正常血压的上下限值,还会发挥报警,提醒使用者就医。具体做法:经过一段时间(大概为正常人的一个月)的精确测量,在电脑上处理数据,得到血压的正常范围,将其上下限设置为报警范围,时时监控佩戴者的血压值,如果血压超出正常范围,则开始计时,将日期时间等数据都要记录下来,如果超出正常范围的时间超出五分钟,则开始报警提醒,提示内容为:尊敬的用户您好,此时您的血压偏高低,建议您立即进行电压测量,并服用相应的药物!
Elecfans技术编辑点评:电路具有两个特点,高灵敏度,灵敏度即是将各种频率的模拟电信号转变成多少位二进制的数字量。不失真,即能保证将这些二进制数字量转变成同原来语音相同频率的模拟量。
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