Resumen: En este artículo se explica la evolución reciente de los monitores de frecuencia cardíaca y de la aptitud para la tecnología inalámbrica para eliminar los cables para permitir la libre circulación, y permiten la recolección de datos conveniente sin la necesidad de conectar sus dispositivos. Se detalla un sistema inalámbrico típico, utilizando el cristal MAX1472-referenciada de enganche de fase (PLL) VHF / UHF transmisor.Con los monitores de pista y registrar la actividad física con el objetivo de mejorar el estado físico de una persona. Esto se realiza mediante la detección o medición de una serie de parámetros tales como la frecuencia cardíaca, la temperatura , la distancia y el tiempo. Un dispositivo de reloj de pulsera recoge la información que se mostrará al usuario. Un ritmo cardiaco correa para el pecho a veces medidas pulso y temperatura, proporciona un acondicionamiento de la señal cardiaca antes de la conversión de datos, y transmite de forma inalámbrica los datos a la pantalla de reloj de pulsera. Un opcional de pie-pod relleno del zapato mide la cadencia de un corredor para determinar la distancia recorrida, y se transmite de forma inalámbrica los datos a la pantalla del reloj ( Figura 1 ). Algunos monitores de fitness utilizarGPS para medir la distancia recorrida, eliminando la necesidad de un sensor de pie.En todos estos sistemas, la tendencia es a la tecnología inalámbrica para eliminar los cables que puedan interferir con el movimiento, o sólo lo hacen muy incómodo al obligar a los usuarios a "plug-in" de sus monitores para recopilar los datos.
Figura 1. Zapatillas de deporte con una conexión inalámbrica con un reloj de pulsera digital puede capturar y registrar las actividades de un corredor y proporcionar información valiosa para el análisis de la formación.
Parámetros de diseño
El reloj de pulsera supervisa el entrenamiento en tiempo real y los registros de los resultados en un dispositivo de memoria incorporada o en la unidad de microcontrolador (MCU). ¡Sube estos datos a un PC mediante un USB cable o de forma inalámbrica a través de un adaptador conectado a un puerto USB del PC. Para tales sistemas, los transmisores de RF deben ser de baja potencia, ya que son alimentados por baterías pequeñas y también debido a las regulaciones de la FCC. La potencia de transmisión baja significa que el diseño de la antena es crítica para la buena datos fiable de transferencia , a pesar de que la distancia de transmisión es típicamente menos de dos metros. Desplazamiento de amplitud (ASK) de transmisión se recomienda para esta aplicación, ya que ofrece mejor sensibilidad que la manipulación por desplazamiento de frecuencia (FSK) y, por lo tanto, permite la transmisión de potencia inferior. Reducir al mínimo el tiempo de transmisión con un ciclo de trabajo bajo y apagar el transmisor entre cada transmisión puede ahorrar energía adicional.
Todos los elementos individuales del monitor de fitness, excepto para el dongle PC, son usados por el usuario y se alimentan de la batería. Por lo tanto, el tamaño pequeño y de baja potencia son parámetros críticos de diseño. La correa para el pecho frecuencia cardíaca y pie-pod plantilla de zapato, son accionados generalmente por una primaria batería de tipo botón. La pantalla de reloj de pulsera puede ser alimentado ya sea por un principal de tipo botón o una batería recargable que se carga a través de un adaptador de CA o el cable USB. Un simple segmentado LCD con iluminación de fondo opcional se utiliza para la visualización de reloj de pulsera.
El conjunto del sistema, que se muestra en la Figura 2 , se combina la interfaz de RF, la administración de energía para maximizar la vida de la batería, y varias interfaces para los sensores y sistemas anfitriones. Para la parte de RF del sistema, una posible solución, como se muestra en la Figura 3 utiliza el MAX1472 , un cristal con referencia a ciclo de fase cerrada ( PLL ) VHF / UHF transmisor diseñado para transmitir OOK / ASK de datos en la gama de frecuencias de 300 MHz a 450 MHz . El dispositivo soporta velocidades de datos de hasta 100 kbps, y ofrece una potencia de salida ajustable de más de +10 dBm en una carga de 50Ω. La arquitectura de cristal a base de la MAX1472 elimina muchos de los problemas comunes con SAW transmisores, proporcionando una mayor profundidad de modulación, frecuencia de sedimentación más rápida, una mayor tolerancia de la frecuencia de transmisión, y la dependencia de la temperatura reducida.
Figura 2. Un sistema de recogida de datos típico para el monitor de ritmo cardiaco consta de varios subsistemas. El reloj de pulsera de visualización / unidad de almacenamiento de datos (parte superior izquierda), el adaptador inalámbrico para conectar al ordenador principal (parte superior derecha), la banda pectoral del ritmo cardiaco (parte inferior izquierda) y la plantilla de zapato (abajo a la derecha). Cada uno de estos subsistemas requiere un módulo inalámbrico de baja potencia.
Figura 3. Un transmisor de baja potencia de RF, basado en el MAX1472, entrega una corriente de datos en serie utilizando OOK / modulación ASK.
Piezas relacionadas
MAX1472
300 MHz a 450 MHz Low-Power, Crystal basado en ASK Transmitter
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