[發明專利]一種嵌入式系統的實時體溫監測電路

在審

• 申請號: 201810602902.0
• 申請日: 2018-06-12
• 公開（公告）號: CN109141668A
• 公開（公告）日: 2019-01-04
• 發明（設計）人: 孫純嶺;高發榮;楊波
• 申請（專利權）人: 杭州電子科技大學
• 主分類號: G01K7/24
• 分類號: G01K7/24
• 代理公司: 杭州君度專利代理事務所(特殊普通合伙) 33240
• 代理人: 朱月芬

1.一種嵌入式系統的實時體溫監測電路，其特征在于：包括Cortex-M0內核nRF51822最小系統電路部分和MF54-503F3950F醫用高精度熱敏電阻測溫電路；

Cortex-M0內核nRF51822最小系統電路包括低功耗藍牙SoC芯片nRF51822、第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3、第一電容C1、第二電容C2、第三電容C3、第四電容C4、第五電容C5、第六電容C6、第七電容C7、第八電容C8、第九電容C9、第十電容C10、第十一電容C11、第十二電容C12、第十三電容C13、第十四電容C14、第十五電容C15、第十六電容C16、第十七電容C17、第十八電容C18、第十九電容C19、第一電感L1、第二電感L2、第三電感L3、第四電感L4、第五電感L5、第六電感L6、三色貼片LED BHR6GHC、第一晶振Y1、第二晶振Y2、陶瓷天線ANT、紐扣電池正極+3V VBAT、負極GND；

低功耗藍牙SoC芯片nRF51822的1號引腳VDD與第三電容C3的一端、第六電感L6的一端連接，第三電容C3的另一端接GND；第六電感L6的另一端與第五電容C5的一端和第二電感L2的一端連接并接VBAT，第五電容C5的另一端接地；第二電感L2的另一端與第三電感L3的一端連接，第三電感L3的另一端與低功耗藍牙SoC芯片nRF51822的2號引腳DDC連接；3號引腳P0.30不接；4號引腳P0.00為預留口，以便擴展功能；6號引腳P0.02和7號引腳P0.03不接；9號引腳P0.05與第三電阻R3的一端連接，第三電阻R3的另一端與三色貼片LED BHR6GHC的4號引腳連接；三色貼片LED BHR6GHC的1號引腳與第一電阻R1的一端連接，第一電阻R1的另一端與低功耗藍牙SoC芯片nRF51822的的11號引腳P0.07連接；三色貼片LED BHR6GHC的2號引腳接VBAT；三色貼片LED BHR6GHC的3號引腳與第二電阻R2的一端連接，第二電阻R2的另一端與低功耗藍牙SoC芯片nRF51822的10號引腳P0.06連接；低功耗藍牙SoC芯片nRF51822的12號引腳VDD與第十五電容C15的一端連接同時接VBAT，第十五電容C15的另一端接GND；低功耗藍牙SoC芯片nRF51822的13號引腳VSS接GND；低功耗藍牙SoC芯片nRF51822的14到22號引腳P0.08至P0.16不接；低功耗藍牙SoC芯片nRF51822的23號引腳SWDIO和24號引腳SWDCLK為下載口；低功耗藍牙SoC芯片nRF51822的25到28號引腳P0.17至P0.20不接；低功耗藍牙SoC芯片nRF51822的29號引腳DEC2與第十八電容C18的一端連接，第十八電容C18的另一端接地，30號引腳VDD_PA與第十九電容C19的一端和第五電感L5的一端連接，第十九電容C19的另一端接地；第五電感L5的另一端與低功耗藍牙SoC芯片nRF51822的31號引腳ANT1和第四電感L4的一端連接，第四電感L4的另一端與低功耗藍牙SoC芯片nRF51822的32號引腳ANT2和第十三電容C13的一端連接，第十三電容C13的另一端與第十六電容C16的一端、第一電感L1的一端連接，第十六電容C16的另一端與第十七電容C17的一端連接并接地，第十七電容C17的另一端與第一電感L1的另一端連接并接陶瓷天線；低功耗藍牙SoC芯片nRF51822的33號引腳與34號引腳VSS、第十二電容C12的一端連接并接地，第十二電容C12的另一端與低功耗藍牙SoC芯片nRF51822的35號引腳AVDD、低功耗藍牙SoC芯片nRF51822的36號引腳AVDD連接并接VBAT；低功耗藍牙SoC芯片nRF51822的37號引腳XC1和第一電容C1的一端、第一晶振Y1的1號引腳連接，第一電容C1的另一端與第六電容C6的一端連接并接地，第六電容C6的另一端與第一晶振Y1的2號引腳、低功耗藍牙SoC芯片nRF51822的38號引腳XC2連接；第一晶振Y1的3號引腳和第一晶振Y1的4號引腳連接并接地；低功耗藍牙SoC芯片nRF51822的39號引腳DEC1與第十一電容C11的一端連接，第十一電容C11的另一端接地；低功耗藍牙SoC芯片nRF51822的40到44號引腳不接；45號引腳P0.26和第二電容C2的一端和第二晶振Y2的一端連接，第二電容C2的另一端與第四電容C4的一端連接并接地，第四電容C4的另一端與第二晶振Y2的另一端、低功耗藍牙SoC芯片nRF51822的46號引腳P0.27連接；47號引腳P0.28和48號引腳P0.29不接；

MF54-503F3950F醫用高精度熱敏電阻測溫電路，包括可調節穩壓芯片SGM2032-ADJ、第四電阻R4、第五電阻R5、第六電阻R6、第七電阻R7、MF54熱敏電阻Rt、第二十電容C20、第二十一電容C21；

可調節穩壓芯片SGM2032-ADJ的1號引腳IN與第二十電容C20的一端連接并接VBAT，第二十電容C20的另一端與可調節穩壓芯片SGM2032-ADJ的2號引腳GND連接并接地，可調節穩壓芯片SGM2032-ADJ的3號引腳EN與低功耗藍牙SoC芯片nRF51822的8號引腳P0.04連接，可調節穩壓芯片SGM2032-ADJ的4號引腳FB與第五電阻R5的一端、第四電阻R4的一端連接，第五電阻R5的另一端與第六電阻R6的一端連接，第六電阻R6的另一端接地；第四電阻R4的另一端與可調節穩壓芯片SGM2032-ADJ的5號引腳OUT、第二十一電容C21的一端、第七電阻R7的一端連接，第二十一電容C21的另一端接地；第七電阻R7的另一端與低功耗藍牙SoC芯片nRF51822的5號引腳P0.01和熱敏電阻Rt的一端連接，熱敏電阻Rt的另一端接地。

2.根據權利要求1所述的一種嵌入式系統的實時體溫監測電路，其特征在于：電路參數配合及輸入輸出關系如下：

由以上可得：

式中：Rt是MF54熱敏電阻在T₁溫度下的阻值，R是MF54熱敏電阻在T₂常溫下的標稱阻值，B是MF54熱敏電阻的熱敏指數，T₁和T₂指的是K度即開爾文溫度，K度＝273.15+攝氏度；Vout是可調節穩壓芯片SGM2032-ADJ的輸出值，通過第四電阻R4第五電阻R5和第六電阻R6調節；AD是低功耗藍牙SoC芯片nRF51822的AD口讀到的AD值，n是AD的位數，Vbase是AD內部的參考電壓，通過寄存器配置，系數pro是寄存器配置后adc測量值的縮放比例，Vfact是AD轉換后的實際電壓值；第七電阻R7為分壓電阻，通過Vfact和Vout求出T₁溫度下熱敏電阻的阻值Rt；Tfact為最終求得的實際溫度值，單位為℃，其中K為常數273.15。