【应用】0.95μA！业界超低功耗蓝牙模块助力智能睡眠检测器

时间： 2019-07-27 来源：世强

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【摘要】在可穿戴设备中，对睡眠的监测少不了运算速度快、外设接口多以及功耗低的微控制器。蓝牙模块 BGM121的运行速度达到48MHz，可实现高达1.25DMPIS/MHz的运算能力，其提供了丰富的外设接口，在睡眠模式下，消耗电流仅为0.95μA，非常适合应用于智能睡眠监测器中。

随着智能手机的日益普及，可穿戴设备的市场日渐火爆。在监测睡眠方面，目前市面上的智能设备大致可分为智能手环和智能睡眠监测器两种。相比手环，智能睡眠监测器是通过传感器与背部的接触来检测心率、呼吸率、体动翻身和离床数据，用户不需改变原有的睡眠习惯，在最自然的睡眠状态下即可提供准确的数据。

智能睡眠监测器的系统组成构架如下图所示，它主要由数据采集单元、处理运算单元及发送单元两大部分组成。其中，处理运算及发送单元极为重要，这一部分主要是通过微控制器来完成传感器的检测、数据的滤波和提取以及通过蓝牙与手机的互动等工作。

图1：智能睡眠监测器的系统组成构架

因此，对微控制器的选择至关重要，以下是智能睡眠监测器对微控制器的三个主要要求：
1）需实时地与数据采集单元、执行单元进行通讯，同时要快速地进行数据的滤波和提取，所以要求微控制器具有非常高的运行速度和数据处理能力。

2）要有丰富的外设接口，用于连接传感器。

3）智能睡眠监测器使用的是3.7V的锂电池供电，因此所使用的蓝牙模块需具有低功耗的特性。

结合以上需求，本文推荐使用SILICON LABS公司的蓝牙模块BGM121。这款蓝牙模块基于Cortex M4内核，并带有浮点运算单元（FPU），运行速度可以达到48MHz。它支持DSP指令，可实现高达1.25DMPIS/MHz的运算能力。因此，其完全可以实现快速地对数据滤波和提取，并对数据进行统计和分析。

BGM121提供了丰富的外设接口，包括有UART、I2C、SPI等接口，可以方便实现与其它传感器的连接。此外，该模块采用的是业界知名的超低功耗工艺，在睡眠模式下，消耗电流仅为0.95μA，大大提高了产品的待机时长。而且BGM121采用可调的发射功率模式，在不同的环境中，可以切换不同的发射功率，既能保证无线传输的性能，又能降低发射功率并延长待机时间。因此，蓝牙模块BGM121非常适合应用于智能睡眠监测器中。

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