基于嵌入式系统的家用健康监护设备的设计

　　当今时代市场信息技术的迅猛发展，社会激烈的竞争使得人们的健康问题尤为突出。然而由于缺乏相应的家用健康检测设备人们往往会忽视自己的病情，致使贻误甚至恶化。便携家用健康监护设备在这种社会大环境下而生，它结合了信息和医疗技术，以计算机技术为支撑，以家庭为核心使人们在家中就可以随时检测大多数的健康指数，方便人们随时关注自己的健康状况，成为了人们健康问题有效的解决途径。

　　1.需求分析

　　从功能上进行分析，本设备首先要能使个人方便的对自身的健康状况进行自我检测和分析，可以实时地了解自己身体各类信息(如脉搏、体温、血压等生理数据)等;由于健康设备的使用者可能是老人或者孩子，需要有友好的操作界面和简单分析功能;本设备应具备如存储卡、网络接口等，能够随时将采集到的生理数据保存，供进一步的处理、分析，方便数据远程传输给医生进行专业的分析等。

　　从性能上进行分析，本设备最大的特点就是便于随身携带，由于用户可能随时更换工作生活地点，其供电方式只能采用干电池或者锂电池供电;又由于为使监测数据准确、连续，就需要长时间的重复监控患者生理数据，所以必须中途无间断供电，那么就必须要满足长时间无间断供电，综上要求设备应具有体积小、重量轻、低功耗的特点。

　　2.解决方案

　　通过对设备的需求分析，得到健康设备的解决方案包括四个部分：信号采集、模拟处理、数字处理和信息输出四个部分。根据所选择的解决方案，本设备的硬件系统主要包括：最小系统(核心芯片S3C2440A、存储器、电源、复位、时钟、JTAG烧写口、程序存储器等);PWM/IO口;UART和USB等通信口;触摸屏、按键、LCD显示屏和人机交互口;ADC/DAC 外部信息采集、输出口;外部存储模块，如图1所示。

　　其中设备的核心模块是生理数据测量模块，主要包括体温测量和血压测量模块，下面就这模块进行简单的分析：

　　1)体温测量模块

　　健康监护设备最基本的功能是测量人体温度。测量温度的原理是利用温度传感器将人体的温度转化为电信号，然后通过模数转换，经过比例演算得出人体的温度。本设备采用红外温度传感器测量体温。由于其测试时是单方面接收人体辐射能量，不会向外辐射任何射线，所以不会对人体产生副作用。并且此传感器为非接触式，故可以有效地避免因为接触造成传感器表面污损导致测量误差增大的情况，当然还有诸如避免使用者过多产生交叉感染的现象等优点。

　　由于红外温度传感器得到的信号比较小，不适合直接连接到核心芯片的ADC端口，那么首先需要做一下适当的处理，其处理过程如图2所示。