低功耗MCU电子电路设计图集锦TOP12

接线比较简单，只需要用单片机某一个引脚（如PO.2）来控制RE 和DE 这2 个引脚。PCL-846B 通信卡有4 个通道，选择通道1 与单片机进行通信，另外将通道2 和通道4 进行连接，以自发自收的方式实现通信卡的自检。单片机与外部电路的连接关系如图2 所示。在使用RS485 通信卡进行通信时，当信号传递到通信线路两端时，如果阻抗不匹配，可能会产生信号反射问题。信号反射会造成信号的失真和变形，从而导致通信错误。其解决方法就是在通信线路的两端各连接一个终端匹配电阻，保证阻抗匹配。当通信距离较短， 一般在小于300 m 时，可不使用终端电阻。当通信距离大于300 m 时，应当使用终端电阻，其阻值必须与通信线路的线性阻抗相同。电阻值一般选取120 Ω左右，当通信距离较长时，可以选用300 Ω。

　　前置放大电路的设计

　　前置放大电路是模拟信号采集的前端，也是整个电路设计的关键，它不仅要求从人体准确地采集到微弱的心电信号，还要将干扰信号降到最低，由于心电信号属于差分信号，所以电路应采用差动放大的结构，同时要求系统具有高共模抑制比、高输入阻抗、低漂移等特点。因此，选择合适的运算放大器至关重要，这里选择仪用运放AD620 实现前置放大，AD620 具有高精度、低噪声、低输入偏置电流低功耗等特点，使之适合ECG 监测仪等医疗应用。AD620 的放大倍数由1 与8 脚之间的反馈电阻决定，增益G=49.4 kΩRG+1，由于心电信号中含有较大的直流分量，因此前置放大电路的放大倍数不能过大，在这里选择放大约10倍，因此反馈电阻R6 取约5 kΩ，为提高电路的共模抑制能力，这里用一个OP07检测R10，R4 上的共模信号驱动导线屏蔽层，消除分布电容。同时用另一个OP07运放和R5，C3，R7 组成右腿驱动电路，在R10，R4 上检测到的共模信号经反相放大器后经R7，反馈到人的右腿，进一步抑制了共模信号和50 Hz 工频干扰，这里右腿驱动有一个对交流电的反馈通路，交流电的干扰可能对人体产生危害，因此这里要注意做好绝缘措施，同时保护电阻R7 尽可能大，取1 MΩ以上。此外系统电源的不稳定也对心电信号的采集有较大影响，因此在本系统中，所有运放的电源脚都并联两个0.1μF 和10μF 的电容退耦，提高系统的稳定性，前置放大电路的电路图如图3 所示。

　　带通滤波器的设计

　　从前置放大电路输出的心电信号还含有较大直流分量和肌电信号，基线漂移等干扰成分，所需采集的有用心电信号在0.03～100 Hz 范围之间，因此需设计合理的滤波器使该范围内的信号得以充分通过，而该范围以外的信号得到最大限度的衰减，这里采用具有高精度，低偏置，低功耗特点的两个 OP07 运放分别组成二阶有源高通滤波器和低通滤波器，高通滤波器由C11，C17，R7，R10 组成，截止频率f1≈0.03 Hz，低通滤波器由R8，R9，C10，C13 组成，截止频率约为f2≈100Hz，系统带通滤波器的电路如图4 所示。

　　本设计实现的是以STM32 为控制核心，以AD620，OP07 为模拟信号采集端的小型心电采集仪，该设计所测心电波形基本正常，噪声干扰得到有效抑制，电路性能稳定，基本满足家居监护以及病理分析的要求，整个系统设计简单，成本低廉，具有一定的医用价值。

　　TOP3 Cortex-M0的RFID读卡器电路

　　主控芯片NXP LPC812：LPCS00 系列是基于ARM Cortex-M0+的低成本32 位MCU 系列产品，工作时CPU 频率最高可达30 MHz。它支持最高16 KB 的闪存和4 KB 的SRAM。SLRC610 是NXP 公司新一代多协议无线近场芯片中的一员，它是用于13.56MHz 的非接触式通信的高度集成的收发器芯片，支持并遵守IS0/IEC15693、EPCUID 和ISO/IEC18000-3 mode 3/EPC Class-1 HF 协议的卡片。它与主机的通信接口有SPI、UART、I2C 总线（包括I2C 和I2CL 模式）三种。另外，它的安全性比上一代更高，支持安全访问模块（SAM）的连接。

　　模块硬件设计

　　模块主要由通信升级接口、调试接口、提示信号、LPC812、SLRC610、模块内置天线等组成。模块框图如图1 所示。

　　主控芯片电路设计

　　LPC812 是LPC800 系列配置最高的型号，它有TSSOP16、SO2O、TSSOP20 三种封装，因为设计的是小模块，所以选用了sO2O 塑料小型封装。由于LPC812支持通过开关矩阵将特殊功能分配到某个I/O 引脚，所以在设计原理图的时候可以充分考虑将某个功能分配到哪个引脚上既方便布线、性能又好。另外，本次设计中LPC812 内置的1%精度的12 MHz 内部RC 振荡器作系统时钟。主控芯片电路如图2 所示。

　　射频芯片电路设计

SLRC610 只有一种小型的