現(xiàn)在的年輕人愛(ài)健身，十分關(guān)注身材,、形體，減肥,、健身成了生活日常,；中老年人則關(guān)注健康指數(shù)、有無(wú)病癥,，實(shí)時(shí)把握身體情況�,，F(xiàn)在一臺(tái)體脂稱(chēng)通過(guò)測(cè)試體重、體脂,、BMI,、水分等數(shù)據(jù)并給出相應(yīng)提示,，并且許多人都將體脂檢測(cè)數(shù)據(jù)作為身體健康指數(shù)衡量標(biāo)準(zhǔn)，輔助用戶(hù)來(lái)關(guān)注身體健康,，同時(shí)可以通過(guò)藍(lán)牙與手機(jī)APP應(yīng)用相連,，記錄日常身體變化情況，根據(jù)變化情況推薦用戶(hù)飲食計(jì)劃+運(yùn)動(dòng)計(jì)劃,。
今天我們介紹一款國(guó)產(chǎn)的用于智能體脂秤方案的主控芯片——CSU18M91,，該芯片采用LQFP48和LQFP64，可以滿足不同的智能智能體脂秤方案的開(kāi)發(fā)需求,，另外該芯片在帶有LCD驅(qū)動(dòng)和LED驅(qū)動(dòng),，4×24、6*22的LCD驅(qū)動(dòng),，4*14 LED驅(qū)動(dòng),，進(jìn)一步加強(qiáng)該芯片適配能力。另外提一句該芯片是4電極交流人體阻抗測(cè)量（BIM)模塊,，并支持心率測(cè)量功能,，功能強(qiáng)大，支持橋式傳感器,，可在人體秤,、藍(lán)牙體脂秤等產(chǎn)品上使用。是不可多得的芯片精品,。
一,、智能體脂秤方案CSU18M91的芯片功能介紹：
1.芯片支持體重測(cè)量，具備壓秤自動(dòng)喚醒功能,。
2.支持人體測(cè)量?jī)x
2.芯片支持8電極阻抗測(cè)量,，內(nèi)置25kHz、100kHz激勵(lì)頻率的人體成分算法,，支持人體脂肪率,、肌肉率、水份率,、基礎(chǔ)代謝率,、內(nèi)臟脂肪等級(jí)、蛋白質(zhì),、骨鹽量,、身體年齡、身體得分等多項(xiàng)參數(shù),，另外提供左右手,、腹部、左右腳共5段節(jié)肢的脂肪率,、肌肉率,。
3.芯片內(nèi)置心率算法,，支持靜息心率測(cè)量。
二,、智能體脂秤方案CSU18M91的芯片資源簡(jiǎn)介
CSU18M91是一款支持4電極交流測(cè)脂,、心率測(cè)量、高精度人體稱(chēng)重的SOC,。芯片包含人體阻抗測(cè)量模塊BIM,、24bit Sigma-Delta ADC、8K×16位MTP程序存儲(chǔ)器,、128字節(jié)EEPROM和896字節(jié)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器,。
高性能的RISC CPU
8位單片機(jī)MCU
內(nèi)置8K×16位一次性可編程存儲(chǔ)器（MTP ROM）和128Bytes EEPROM
896字節(jié)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（SRAM）
只有46條單字指令
8級(jí)存儲(chǔ)堆棧
模擬特性
1路輸入全差分24Bit Sigma-Delta型ADC，1/64/128倍增益選擇,。
6路外部通道和2路內(nèi)部通道的10Bit SAR ADC
4電極交流人體阻抗測(cè)量（BIM)模塊
ADC的輸出速率15.2Hz~3.9KHz
內(nèi)帶電荷泵
內(nèi)帶穩(wěn)壓器供傳感器和調(diào)制器
內(nèi)部集成的可編程增益放大器
專(zhuān)用微控制器的特性
上電復(fù)位（POR）
上電復(fù)位延遲定時(shí)器（39ms）
內(nèi)帶低電壓復(fù)位（LVR）
定時(shí)器0
-可編程預(yù)分頻的8位的定時(shí)器
定時(shí)/計(jì)數(shù)器123
-可編程預(yù)分頻的8位的定時(shí)/計(jì)數(shù)器
智能智能體脂秤方案
外設(shè)特性
31位雙向I/O口,，其中部分PT2.1~PT2.4、PT3*,、PT4*復(fù)用作LCD/LED口
13個(gè)具有喚醒功能的輸入口
2路UART,，波特率最高支持115200bps
1路I2C從機(jī)，支持標(biāo)準(zhǔn)模式（100K bit/s)和快速模式（400K bit/s)
1路SPI,，最高通信速率500KHz
1路蜂鳴器輸出,，電流能力6mA
支持4×24、6*22的LCD驅(qū)動(dòng)或4*14 LED驅(qū)動(dòng)
低電壓比較功能（LVD),，可用做電源電壓比較和外部電壓比較
內(nèi)置溫度傳感器
具有RTC功能,，年、月,、日,、星期、小時(shí),、分,、秒信息
應(yīng)用場(chǎng)合
體脂秤
心率體脂秤
三、智能體脂秤方案測(cè)量原理
1.測(cè)體重
目前市場(chǎng)上測(cè)體重傳感器很成熟了：一個(gè)應(yīng)變片電阻即可通過(guò)其電阻形變量計(jì)算相應(yīng)的施力量,。對(duì)于體重秤一般采取四組應(yīng)變片傳感器組成橋式電路提高測(cè)量范圍和穩(wěn)定性,。如下圖所示：
2.測(cè)體脂
現(xiàn)在體脂秤一般采用生物電阻測(cè)量法(Bio-impedance analysis,簡(jiǎn)稱(chēng)BIA)來(lái)測(cè)量體脂，即在很短的時(shí)間內(nèi)即可獲得頗準(zhǔn)確的測(cè)量值,。BIA測(cè)量法的主要原理乃是將身體簡(jiǎn)單分為導(dǎo)電的體液,、肌肉等，以及不導(dǎo)電的脂肪組織,，測(cè)量時(shí)由電極片發(fā)出極微小電流經(jīng)過(guò)身體，若脂肪比率高,，則所測(cè)得的生物電阻較大,；反之亦然,。BIA就是經(jīng)由此種機(jī)轉(zhuǎn)來(lái)做體脂率的測(cè)量。
體脂秤一般采用四電極生物阻抗分析方式,，四電極體脂秤通過(guò)左右腳的兩個(gè)電極（E1,、E3）產(chǎn)生安全正弦激勵(lì)信號(hào)（一般為50KHz），再?gòu)牧硗鈨蓚�(gè)電極（E2,、E4）檢測(cè)到電壓信號(hào),，該信號(hào)經(jīng)過(guò)放大、整流,、A/D轉(zhuǎn)換,，再經(jīng)MCU處理后計(jì)算出人體阻抗，再結(jié)合人體模型即可計(jì)算出體脂等參數(shù),。 |
