一種新型用于測量體溫集成電路的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種新型用于測量體溫集成電路。包括模擬前端電路、編解碼電路、處理器內(nèi)核、數(shù)據(jù)總線、只讀存儲器ROM、隨機(jī)存取存儲器RAM、主IIC模塊、GPIO模塊、定時器0、RTC定時器、RFC定時器、看門狗、LDO模塊、RC振蕩器1和RC振蕩器2。處理器內(nèi)核與數(shù)據(jù)總線相連，模擬前端電路與編解碼電路相連，RC振蕩器1與處理器內(nèi)核相連，RC振蕩器2與RTC定時器相連，ROM與處理器內(nèi)核相連，RAM、主IIC模塊、GPIO模塊、定時器0、RTC定時器、RFC定時器、看門狗分別與數(shù)據(jù)總線相連?；谝陨想娐方Y(jié)構(gòu)的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了對人體體溫的測量更方便、更精確以及測量數(shù)據(jù)的信息化。
【專利說明】
一種新型用于測量體溫集成電路
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及一種集成電路，尤其涉及一種可用于測量體溫的集成電路。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著智能醫(yī)療的蓬勃發(fā)展，而測量體溫是最基礎(chǔ)的測量內(nèi)容。對體溫的監(jiān)測，測溫的精度，測量數(shù)據(jù)的信息化，易用性的需求越來越高。
[0003]傳統(tǒng)測溫，則是通過水銀體溫計(jì)長時間夾在腋下，并通過人工讀數(shù)獲取體溫?cái)?shù)據(jù)。此傳統(tǒng)方法不能長時間持續(xù)的監(jiān)測體溫，測量不方便(特別是兒童)，單次測量時間較長，人工讀數(shù)也導(dǎo)致沒法將數(shù)據(jù)信息化，無法系統(tǒng)的保存體溫?cái)?shù)據(jù)。
[0004]同樣的，使用紅外體溫計(jì)測量，數(shù)據(jù)精度也不高。多用于公共場合的初步篩查，比如在機(jī)場、車站和學(xué)校，只能篩查出明顯發(fā)燒者，也沒法長時間監(jiān)測。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型的目的為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷和問題，提供了一種新型測量體溫集成電路，實(shí)現(xiàn)了對人體體溫的測量更方便、更精確以及測量數(shù)據(jù)的信息化。
[0006]本實(shí)用新型所采取的技術(shù)方案是:
[0007]—種新型用于測量體溫集成電路由模擬前端電路、編解碼電路、處理器內(nèi)核、數(shù)據(jù)總線、只讀存儲器R0M、隨機(jī)存取存儲器RAM、主IIC模塊、GP1模塊、定時器0、RTC定時器、RFC定時器、看門狗、LDO模塊、RC振蕩器I和RC振蕩器2組成。其特征在于:處理器內(nèi)核與數(shù)據(jù)總線相連，模擬前端電路與編解碼電路相連，RC振蕩器I與處理器內(nèi)核相連，RC振蕩器2與RTC定時器相連，ROM與處理器內(nèi)核相連，RAM、主IIC模塊、GP1模塊、定時器0、RTC定時器、RFC定時器、看門狗分別與數(shù)據(jù)總線相連。
[0008]進(jìn)一步的，模擬前端電路由整流電路、整形電路、濾波電路、包絡(luò)檢波電路和負(fù)載調(diào)試電路組成;整流電路、整形電路、濾波電路和負(fù)載調(diào)制電路互相相連，整流電路與天線相連，濾波電路與包絡(luò)檢波電路相連。
[0009]進(jìn)一步的，RFC定時器由RC振蕩器和計(jì)數(shù)器組成，RFC定時器一共有5個通道，分別為RXl通道、RX2通道、RX3通道、RX4通道和RX5通道。
[0010]進(jìn)一步的，RC振蕩器由5個通道中任意一個通道的電阻與公共端的CX電容組成。
[0011]本實(shí)用新型的有益效果:本實(shí)用新型功耗低，僅靠天線感應(yīng)磁場得到的電源就可正常工作，若使用電池供電，待機(jī)時間長;本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)了外接熱敏電阻，就可以測量溫度，且精度可達(dá)到0.TC ;本實(shí)用新型還實(shí)現(xiàn)了非接觸式，讀卡器不需要直接接觸體溫計(jì)，就可以通過天線獲得體溫?cái)?shù)據(jù)。
【附圖說明】
[0012]圖1是本實(shí)用新型集成電路的方框圖；
[0013]圖2是本實(shí)用新型的模擬前端電路圖；
[0014]圖3是本實(shí)用新型的測溫電路(RFC定時器)圖；
[0015]圖4是本實(shí)用新型的應(yīng)用電路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的實(shí)施例作詳細(xì)說明。應(yīng)該強(qiáng)調(diào)的是，下述說明僅僅是示例性的，而不是為了限制本實(shí)用新型的范圍及其應(yīng)用。
[0017]如圖1所示，本實(shí)用新型由模擬前端電路、編解碼電路、處理器內(nèi)核、數(shù)據(jù)總線、只讀存儲器R0M、隨機(jī)存取存儲器RAM、主IIC模塊、GP1模塊、定時器0、RTC定時器、RFC定時器、看門狗、LDO模塊、RC振蕩器I和RC振蕩器2組成。其中處理器內(nèi)核與數(shù)據(jù)總線相連，模擬前端電路與編解碼電路相連，RC振蕩器I與處理器內(nèi)核相連，RC振蕩器2與RTC定時器相連，ROM與處理器內(nèi)核相連，RAM、主IIC模塊、GP1模塊、定時器0、RTC定時器、RFC定時器、看門狗分別與數(shù)據(jù)總線相連。
[0018]所述的模擬前端電路、編解碼電路、處理器內(nèi)核、只讀存儲器(R0M)、隨機(jī)存取存儲器(RAM)、主IIC模塊、GP1模塊、定時器O、RTC定時器、RFC定時器、看門狗、LDO模塊、RC振蕩器I和RC振蕩器2均根據(jù)經(jīng)典電路結(jié)合發(fā)明需要設(shè)計(jì)而成。
[0019]本實(shí)用新型進(jìn)行了低功耗的設(shè)計(jì)，讓感應(yīng)磁場產(chǎn)生的電源也能使芯片工作，或使用電池時待機(jī)時間長，利于使用在便攜產(chǎn)品上。首先使用LDO降壓給芯片供電，電路均工作在低電壓下，減少了門級單元的消耗;其次在能實(shí)現(xiàn)任務(wù)的情況下，盡可能的降低處理器內(nèi)核的工作頻率;還有處理器內(nèi)核周邊的模塊，均可以關(guān)閉或打開。在不需要該模塊工作時，可直接關(guān)閉對應(yīng)的模塊，減少不必要的消耗;最后對處理器內(nèi)核增加了休眠模式，在內(nèi)核空閑時，直接進(jìn)入休眠模式。此時給內(nèi)核提供時鐘源的RC振蕩器I，直接停止振蕩，關(guān)閉了內(nèi)核時鐘，內(nèi)核電路只有靜態(tài)消耗，電源消耗極低，從而延長了待機(jī)時間。
[0020]如圖2所示，本實(shí)用新型的模擬前端電路由整流電路、整形電路、濾波電路、包絡(luò)檢波電路和負(fù)載調(diào)試電路組成。整流電路、整形電路、濾波電路和負(fù)載調(diào)制電路互相相連，整流電路與天線相連，濾波電路與包絡(luò)檢波電路相連。
[0021]通過整流電路可以通過天線處的感應(yīng)磁場來獲得感應(yīng)電壓VHD，從而給整個芯片提供電源。整形電路可以獲得無線信號的載波時鐘13.56M，提供參考時鐘給編解碼電路。濾波電路和包絡(luò)檢波電路可以將無線信號解調(diào)出來，提供給編解碼電路。當(dāng)需要發(fā)射無線信號時，編解碼電路將碼字波形提供給負(fù)載調(diào)制電路，負(fù)載調(diào)制電路則會將碼字進(jìn)行調(diào)制發(fā)射。
[0022]模擬前端電路和編解碼電路，實(shí)現(xiàn)了對近場通信IS015693協(xié)議的接收解調(diào)和編碼發(fā)射功能。處理器內(nèi)核可通過總線獲得近場通信的解調(diào)數(shù)據(jù)，并通過軟件(ROM里的程序)解析，將需要回應(yīng)的數(shù)據(jù)傳遞給編解碼電路，編解碼電路將數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼，并提供給模擬前端電路進(jìn)行調(diào)制發(fā)射。所以通過模擬前端電路、編解碼電路和處理器內(nèi)核，實(shí)現(xiàn)了感應(yīng)供電和無線通信。
[0023]如圖3所示，本實(shí)用新型的測溫電路(RFC定時器)由RC振蕩器和計(jì)數(shù)器組成。RFC電路一共有5個通道，分別為RXl通道、RX2通道、RX3通道、RX4通道和RX5通道。除開一個通道使用參考固定電其余4個通道均可使用熱敏電阻(溫度傳感器)，所以該芯片可以測4路傳感器的溫度值。處理器內(nèi)核根據(jù)設(shè)定的程序，選擇一個通道的電阻與公共端的CX電容組成RC振蕩器，并使用振蕩器的時鐘提供給計(jì)數(shù)器來計(jì)數(shù)。選擇通道I，則通道I的sensorl電阻與CX組成RC振蕩器，經(jīng)過Tc長度的時間，得到計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值CNT_1。選擇通道5，則通道5的參考電阻R_ref與CX組成RC振蕩器，經(jīng)過Tc長度的時間，得到計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值CNT_ref。由于兩個通道的計(jì)數(shù)值，均是在同樣長度時間和同樣的電容下得到的，所以CNTj與CNT_ref的比值等于R_ref與8611801'1電阻的比值。由于參考電阻10^;1；'的阻值是確定的阻值，進(jìn)而處理器可根據(jù)計(jì)數(shù)值的比值，計(jì)算出sensorl的電阻。處理器通過查表，得到該阻值對應(yīng)的溫度。通過此方法，芯片可以通過熱敏電阻測量出溫度。
[0024]本實(shí)用新型的測溫電路(RFC定時器)，采用將電阻轉(zhuǎn)化為頻率的方法來測量。在時間Tc內(nèi)，熱敏電阻與公共端電容Cx組成的RC振蕩器，RFC定時器得到該振蕩頻率的計(jì)數(shù)器值CNT_1。在同樣時間Tc，參考電阻Rref與公共端電容Cx組成的RC振蕩器，RFC定時器得到該振蕩頻率的計(jì)數(shù)器值CNT_ref。由于測量時間寬度一樣，使用同樣的電容Cx，CNT_1與CNT_ref的比值，就為參考電阻與熱敏電阻的比值。處理器通過計(jì)算CNT_1與CNT_ref的比值，就可以得到熱敏電阻的阻值，該阻值又對應(yīng)特定的溫度值，從而測量出溫度。實(shí)際測量，測溫精度可達(dá)到0.1°C，測量兩路通道的溫度所需時間不超過I秒。
[0025]如圖4所示，本實(shí)用新型的應(yīng)用電路外接EEPR0M，可用來保存測溫?cái)?shù)據(jù)，即使在掉電的情況下，數(shù)據(jù)也不會丟失。如果希望在沒有感應(yīng)電的情況下也能定時測溫，則需要外接電池。如果希望精確的記錄時間，則使用外部的32.768K晶體。該集成電路芯片的外圍電路簡單，只需要少量的電阻和電容，利于使用在便攜產(chǎn)品上，如標(biāo)簽貼紙上，手環(huán)/手表等上面。標(biāo)簽貼紙，可貼在人的皮膚上，或手環(huán)戴在手腕上。靠近或經(jīng)過讀卡器(門禁或帶NFC功能的手機(jī))，就可獲得這個人的體溫信息，并可上傳到服務(wù)器上進(jìn)行保存，非常方便。
[0026]以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，可以理解，本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離本實(shí)用新型的精神和構(gòu)思的前提下，所做出的其他改進(jìn)和變化，都屬于本實(shí)用新型的發(fā)明范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種新型用于測量體溫集成電路，其特征在于:包括模擬前端電路、編解碼電路、處理器內(nèi)核、數(shù)據(jù)總線、只讀存儲器ROM、隨機(jī)存取存儲器RAM、主IIC模塊、GP1模塊、定時器O、RTC定時器、RFC定時器、看門狗、LDO模塊、RC振蕩器I和RC振蕩器2;處理器內(nèi)核與數(shù)據(jù)總線相連，模擬前端電路與編解碼電路相連，RC振蕩器I與處理器內(nèi)核相連，RC振蕩器2與RTC定時器相連，ROM與處理器內(nèi)核相連，RAM、主IIC模塊、GP1模塊、定時器0、RTC定時器、RFC定時器、看門狗分別與數(shù)據(jù)總線相連。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型用于測量體溫集成電路，其特征在于:模擬前端電路由整流電路、整形電路、濾波電路、包絡(luò)檢波電路和負(fù)載調(diào)試電路組成；整流電路、整形電路、濾波電路和負(fù)載調(diào)制電路互相相連，整流電路與天線相連，濾波電路與包絡(luò)檢波電路相連。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型用于測量體溫集成電路，其特征在于:RFC定時器由RC振蕩器和計(jì)數(shù)器組成，RFC定時器一共有5個通道，分別為RXl通道、RX2通道、RX3通道、RX4通道和RX5通道。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種新型用于測量體溫集成電路，其特征在于:RC振蕩器由5個通道中任意一個通道的電阻與公共端的CX電容組成。
【文檔編號】A61B5/01GK205594624SQ201620215623
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年3月21日
【發(fā)明人】寧駿, 孫立, 廖紅偉, 張冬青
【申請人】武漢光華芯科技有限公司