摘要：這篇文章介紹了心率/健身監測儀走向無線化的發展趨勢，即以無線替代有線互聯，讓使用者擺脫線纜的束縛，可以自由活動。無線通信在方便數據采集的同時，省去了連接線纜。本文詳細介紹了一種典型的無線系統，使用MAX1472基于晶振的鎖相環VHF/UHF發射器。

健身監測儀跟蹤并記錄身體的運動狀況，從而達到提高健康水平的目的。通過測量大量的參數，如心率、體溫、運動距離和時間，一個手表式設備可以收集信息并將結果顯示給用戶。心率記錄帶可以測量脈搏，有時也會記錄體溫，并對記錄信號進行數據轉換，將數據無線傳送到手表加以顯示。可以選擇計步器，根據跑步者節湊判斷跑步距離，計步器會將數據無線傳輸給手表進行顯示（圖1）。某些健身監測儀則利用GPS測量行走距離，替代計步器的功能。這些系統都開始逐漸轉向無線數據傳輸，畢竟在運動中要求用戶“接上”監測儀來收集數據非常不方便。

圖1. 帶有無線通信功能的運動鞋，可以記錄跑步者的數據并發送到數字手表顯示，提供有價值的反饋。

設計參數

手表實時監測數據并把結果記錄到外置或處理器（MCU）內部的存儲器，隨后再利用USB線纜或無線dongle將數據上傳到計算機。這類系統通常僅僅使用一顆微小的電池供電，所以對RF發射器的功耗要求非常嚴格（某些產品還要求符合FCC規范）。為了保證低功耗傳輸，好的天線設計對于保證可靠的數據傳輸非常關鍵，即使傳輸距離一般在2米以內。幅移鍵控（ASK）比頻移鍵控（FSK）擁有更好的靈敏度，更適合這一場合，而且傳輸功耗更低。低占空比可以縮短傳輸時間，而在閑置時間段可以關閉發射器以節省電量。

健身監測儀的各個部件，除了PC dongle，均穿戴在用戶身上并由電池供電。所以，小尺寸、低功耗成為非常重要的設計參數。心率帶和計步器通常由一次性紐扣電池供電，手表的顯示功能可以由一次性紐扣電池或可充電電池供電，充電往往通過交流適配器或USB線。手表顯示往往采用簡單的段式LCD和可控背光。

系統構架如圖2所示，RF接口與電源管理相結合，從而有效延長電池壽命，另外，系統還提供多種傳感器接口和主機接口。系統的RF接口可以選擇MAX1472，如圖3所示。MAX1472是基于晶振的鎖相環（PLL） VHF/UHF發射器，用于在300MHz到450MHz頻段傳輸OOK/ASK數據。器件支持高達100Kbps的數據率，能夠為50Ω負載提供大于+10dBm的輸出功率（可調）。MAX1472基于晶振的架構能夠提供更高的調制深度、更快的頻率建立時間、更高的傳輸頻率精度，同時也降低了溫度的影響，克服了SAW發射器的諸多限制。

圖2. 典型的心率監測數據采集系統，由幾個子系統組成：手表顯示/數據存儲單元（上左）、用于連接主機的無線適配器（上右）、心率計帶（下左）和計步器（下右）。所有這些子系統均工作在低功耗無線模式。

圖3. MAX1472低功耗RF發射器，基于OOK/ASK調制發射串口數據流。