ZigBee无线传感器心电监护仪技术本文设计了一种基于ZigBee无线传感器网络的家用远程医疗监护仪。
通过基于ARM7内核的LPC2478提供的集成LCD支持显示图像,并且信号同时存储在SD卡上。
信息通过10/100以太网传输到医院,医院反馈信息并将其显示在LCD上。
同时,社区诊所的协调器网关将诊断结果无线返回给相应的家庭,并将其显示在家庭LCD上。
用户可以发送结果将其存储在家用计算机上。
这种设计可以轻松地建立健康检测网络,并且无需复杂的操作即可获得医生的诊断,非常适合家庭用户。
系统实现系统中的传感器用于检测ECG的弱信号,然后经过放大和滤波等进行编码,然后通过ZigBee无线模块发送到基于ARM和ZigBee协调器模块的网关,并且通过外围接口发送到主机。
显示处理过程,然后通过以太网将其发送给社区诊所,诊所将通过ZigBee无线模块将每个人的信息返回给各自的家庭,并在LCD上显示医院反馈的处理信息。
通过合理地选择芯片,可以实现低功耗和低成本,并且可以检测到微弱的ECG波形变化。
技术特点1.使用LPC2478可以实现多个高带宽外设的同步操作,以进行信息处理和实时显示。
2.采用基于CC2430的ZigBee无线传输,成本低,功耗低,自组织网络能力强,传输可靠,体积小,携带方便。
3.社区诊所可以存储整个社区业主的诊断结果,并可以根据每个业主的诊断结果提供必要的提醒和预防措施,有效地减少了发病率。
4.用户可以将诊断结果存储在家用计算机上,以方便备份。
嵌入式无线传感器心电监护仪的硬件平台的硬件部分主要包括主控制,电源和复位,LCD显示,ZigBee协调器,ZigBee路由器,ZigBee端点,传感器和放大滤波器调节电路,SD卡存储,10/100以太网9网络等功能模块。
硬件设计框图如图1所示。
主控制模块该模块使用基于ARM7TDMI-S内核的LPC2478微控制器,该微控制器功能强大且具有成本效益。
它包含一个LCD控制器,该控制器支持10/100以太网,全速(12Mbps)USB2.0,USB OTG和2个CAN2.0B通道,4个UART,1个SPI接口,2个同步串行接口(SSP),3个I2C和1个I2S接口,具有片上高速512KB闪存,98kB RAM和一个外部存储器接口,10位A / D和D / A转换器,一个内部RC振荡器以及一个SD存储卡接口,从而消除了通信带宽瓶颈,方便扩展USB接口,JTAG调试接口,触摸屏,更少的外部扩展芯片并使用超小LQFP208封装可确保仪器的小型化,其强大的功能可满足嵌入式系统mC /的要求OS-II和人机界面。
LPC2478非常适合便携式电子产品应用。
ZigBee模块在CC2430芯片上集成了ZigBee射频(RF)前端,存储器和微控制器。
其增强的8051MCU内核的性能是行业标准8051微控制器内核的8倍;它具有32/64/128 kB可编程闪存和8 kB RAM。
还包含8个输入通道,8-14位可选的模拟/数字转换器(ADC),4个计时器;具有2个功能强大的USART,可支持几组协议;电压范围更宽(2.0〜3.6 V);硬件支持CSMA / CA功能;睡眠模式下只有0.9mA的电流消耗,外部中断或RTC可以唤醒系统,待机模式下的电流消耗小于0.6mA,外部中断可以唤醒系统;符合IEEE802.15.4标准的集成2.4GHz射频无线电收发器;具有良好的无线电接收灵敏度和较强的抗干扰能力;高集成度,所需外围设备更少;扩展板包括串行端口和LCD显示器等,用于数据串行传输和数据显示。
信号采集和调节conditioning使用低功耗,高精度仪表放大器AD620作为前置放大器的核心组件。
AD620具有高精度,高输入阻抗,低输入偏置电流,低输入失调电流,低噪声,低功耗,体积小等特点,非常适合在医疗器械中使用