3.1 传感器的选择

在传统的模拟信号无线传输采集系统中，需要很好地解决引线误差补偿问题、多点测量切换误差问题和放大电路零点漂移误差问题等技术问题，才能够达到较高的测量精度。另外一般监控现场的电磁环境恶劣，各种干扰信号较强，模拟温度信号容易受到干扰而产生测量误差，影响测量精度。因此，在采集系统中，采用抗干扰能力强的新型数字温度传感器是解决这些问题的最有效方案，考虑系统的经济性和传感器的优缺点及发展状况，确定温度传感器采用数字式，压力、湿度传感器采用电压集成式。

3.2 无线射频芯片的确定

通过对单片机的工作原理及其接口技术的了解与掌握，通过对市面上的无线射频模块的研究选择一个适合的芯片，即具备：无线收发器；内含8051控制器及A／D转化功能；可在低电压下工作；内有电压调节器；所需外围器件很少；设计简单。具备以上功能的射频收发芯片nRF24E1即可作为参数采集硬件系统的主要芯片。

3.3 胸带的研究

由于是面向智能胸带的参数采集系统，所以对于胸带的材料和款式进行相应的研究可以使此系统的开发避免因胸带的原因而无法正常运行，对于医用或者运动专用等功能的智能胸带，在胸带的款式及材料的设计上需要更加简洁，尤其在款式上进行研究使其具备易穿戴的、不同于传统胸带的功能，并且使款式、材料及软硬件系统进行很好的结合，使之成为一体最终达到人机合一的状态。

3.4 参数采集及无线传输的技术实现

根据针对单片机程序开发的各个软件的优缺点，根据主要器件的各引脚说明，进行程序编写以控制端口，实现通过传感器的人体参数采集(采用μVision 2编译器)。然后，根据编写程序实现数据无线传输，并且由显示器显示。

射频连接必须能够保证双向都为64 Kb／s数据速率，并且要求这个连接是全双工的，即两个收发器能同时工作。由于ShockBurst特性，所有与协议相关的操作都由硬件来处理。虽然nRF24E1使用的是低速的8051微控制器，但无线传输速度可达到1 Mb／s。在初始化配置后，nRF24E1就可对射频收发器进行控制。主从收发器在进行数据传送之前必须先同步化，RF使用的数据包可定为248 b(8 b引导信号+16 b CRC+32 b地址+24 B有用数据)，因此，每个数据包含有24个采样信号。为了达到实时要求，必须3 ms发送一次。

射频天线设计为：将天线布在板厚1.6 mm，材质FR4的印制板上，采用1／4波长单极天线。FR4板材在2.4 GHz时电介质常数为4.4，单极天线的宽度W=1.5 mm，在这些参数给定的情况下，计算单极天线周围物质的电介常数为3.16，从而可算出此条件下波长为6.89 cm，1／4波长即为1.72 cm。但将天线布在印制板上，为了使其在2.4 GHz更容易谐振，需将长度再加长5 mm。最后，其天线在印制板上形状就像一线长22 mm，线宽1.5 mm的导线。

3.5 系统的开发

运用可视化语言开发，建立人机交互界面。其中可视化环境具备接口技术，可以实现PC机与硬件系统的串行通信，而且可以与数据库相连实现采集到的数据显示、查询、存储及更新等功能。如图1，图2所示。



4 结语

由采集系统所得到的数据，在人们日常生活中能起到辅助作用，可以帮助医护人员更好地掌握病人的身体状况，也可用于帮助教练或保健师指导运动员制定合理训练计划，避免运动员训练不合理；还可以帮助服装设计师在设计时结合人体一些生理因素，更人性化、科学的设计服装款式、选择更适合人体的服装材料。

21世纪是全球信息化的时代，可穿着的电子智能服装无疑将代表未来功能性服装发展的潮流。目前，我国在智能服装的研究方面还刚刚起步，与发达国家相比还存在着差距，我们只有不断开发新的功能性服装产品，才能在世界智能服装领域占有一席之地。