基于LPC2132的体质测试仪设计

　　引言

　　随着我国体质测试事业的发展，对体质健康测试技术的要求也越来越高，目前，国内普遍使用的都是机械式的测试仪，它存在不可避免的缺陷，如测量不准确，操作不方便，使用年限短等，为适应学校体育教育的蓬勃发展，改进传统机械式测试仪缺点，笔者利用现在成熟的电子技术，运用ARM强大的控制能力，开发出这套体质健康测试仪。

　　测试仪由测试仪主机或外设组成，主机和从机之间采用RS485主从通信方式。测试仪主要由身高体重、座位体前驱、肺活量、台阶心率、仰卧起坐、立定跳远的和握力共7个部分组成，从机或外设主要完成数据采集、处理、输出及与测试仪主机通信联络的功能，测试仪主机将下位机所有信息进行综合处理，完成显示、设定与修改参数值和存储测试数据等。本文主要介绍测试仪主机的设计。

　　1 测试仪硬件设计

　　1.1 硬件总体设计

　　测试仪主机的总体结构如图1所示，系统以LPC2132为核心，具有扩展的RS485接口、大容量存储器、键盘、液晶显示等外围设备，LPC2132是一个支持实时仿真和跟踪的32位ARM7TDMI-S核的微控制器，并带64KB的高速Flash存储器。4个通信接口，2个32位定时器，1个10位8路ADC，2个硬件I2C接口和47个GPIO，以及多达9个边沿或电平触发的外部中断。下面详细介绍一下各单元的硬件电路和实现的功能。

　　1.1.1 复位电路

　　由于ARM芯片的高速和低功耗，低工作电压导致其噪声容限低，对电源和时钟源的稳定性及电源监控可靠性等诸多方面也提出了更高的要求，简单的阻容复位电路不能保证在任何情况下都能产生稳定可靠的复位信号，所以采用专门的复位芯片MAX809。其复位输入引脚与三态们74HC125的使能端相连，由于在进行JTAG调试时，RST和TRST可由上位机控制复位，所以使用74HC125进行驱动。复位电路如图2所示。

　　1.1.2 I2C接口

　　I2C是Philips公司开发的一种串行总线，支持高达400kHz的数据传输速率，LPC2132具有支持此总线的硬件I2C接口。由于在实际工作时要保存大量测试结果和对一些参数进行设置，所以为控制系统扩展了一片与I2C总线兼容的型号为CAT24WC256，存储容量为64KB的串行E2PROM，其连接电路如图3所示，IC卡芯片采用的是Philips公司的SLE4442，为学生用测试卡。由于该芯片也是通过I2C总线进行读写操作的，接口符合ISO/IEC14443系列协议，所以其硬件连接电路和E2PROM类型，在此不再重述

　　1.2 外围硬件电路设计

　　1.2.1 模拟量、数字量接口电路