WPAN脉搏血氧仪的设计

＆amp; nbsp;本文介绍了一种基于无线个人局域网（WPAN）设计的脉搏血氧饱和度测试仪。 WPAN是一种无线传输技术，旨在在小范围内的设备之间建立无线连接。
IEEE标准协会为此制定了IEEE802.15.X标准。本文涉及的传输技术符合专门为低速WPAN制定的IEEE802.15.4（ZigBee）标准。
1系统的组成和功能基于WPAN的脉搏血氧饱和度检测器的系统结构如图1所示。检测器移动采集终端的功能：检测人体的血氧饱和度，脉搏和脉搏强度，并通过WPAN通信模块将数据传输到检测系统的主站。
检测器的移动采集终端分为检测探头，血氧饱和度监测模块，电源和WPAN通信模块。检测探头和血氧饱和度检测模块是美国BCI公司购买的OEM模块。
它使用光电方法和比尔定理来实现无创检测。检测器的移动采集终端还支持独立的工作模式，适用于连续的非实时工作。
检测器主站的功能：接收并存储检测器的移动采集终端通过WPAN接口发送的信息；根据操作员的指示，在显示器上显示来自移动终端的实时信息或历史数据；当检测参数超过阈值时，在需要时发出报警信号。它可以根据需要通过快速以太网接口与后端支持管理系统进行通信，以完成更复杂的管理功能。
一个检测器主站可以连接到多个检测器移动采集终端，不仅增加了使用的便利性，而且提高了主站的利用率，降低了系统成本。除了检测探头和血氧饱和度检测模块外，系统的其余部分都是自行设计的，下面将分别介绍。
2探测器移动采集终端的设计与实现。检测器移动采集终端的WPAN通信模块的功能：通过WPAN通信模块接收来自检测器主站的命令，并在命令后通过RS2232接口将控制命令发送到血氧饱和度检测模块被解析;接收到的数据和血氧饱和度监测模块的反馈控制信息，经过预处理和打包后，通过WPAN通信模块将其发送到检测器的主站。
2.1 the探测器移动采集终端通讯模块的硬件设计。检测器的移动获取终端的WPAN通信模块的硬件组成如图2所示。
（1）MCU部分的功能与实现MCU部分是WPAN通信模块的核心，它完成了通信模块各组成部分的控制，协调和数据处理。具体功能：通过RS232接口与血氧饱和度检测模块通讯，实现其控制和配置，并接收检测数据；通过SPI接口和状态指示器接口实现对射频收发器的配置和检测，完成收发数据的交换。
通过USART接口连接到数据存储器以完成数据存储器的读写操作；通过电源检测和状态指示部分，监视电源电压情况，并可以通过状态指示生成警报提示。 （2）射频收发器的功能和实现射频收发器的功能是实现无线传输和接收数据的接收。
具体功能包括：通过SPI接口与MCU部分完成数据交换，数据内容包括要传输的数据以及来自MCU部分的控制和配置信息；根据来自MCU的控制和配置信息，调整相关的RF参数；传递状态和指令。接口将传输状态反馈给MCU。
通过天线完成数据的无线发送和接收；完成WPAN的物理层功能，实现物理层的协议处理。该部分由Chipcon CC2420实现。
（3）功能。