许多医学运用都需求不必外接电源线和数据线的便携式自供电设备，最显着的比如是患者随身携带用来丈量心率、体温文其它健康目标的便携式数据记录仪。
当然，还有许多杂乱运用即便通过外部电源供电，也会需求一个小型的电池设备完结安全冗余和设备监控，如医院病房、患者居室、环境受控的实验室或储藏设备环境参数（包含温度和湿度）都需求继续监控；别的便携设备的装置运用比需求外接电源和网线的设备更便利更灵敏。在有些情况下，如需求患者随身携带的医疗设备，冷库的温度检测设备等，底子无法外接电源线和网线。
便携医疗设备要求何种功用？首要，有必要自带电源。一般可通过可充电的或不行充电的电池供电，虽然还有其它方法（如太阳能供电），但这取决于对电压和电流的要求。不论选用何种电源，电源的功率有必要足够高，并且电池供电的便携设备在不需求满负荷作业时应能够进入“休眠”形式来尽或许下降功耗，休眠的设备能够被外部触发信号或定时的被“唤醒”，然后进步运算速度（当然功耗也会添加）进入正常作业形式。设备还应具有介于满负荷作业和“休眠”形式之间的一些作业形式来履行一些简略的使命（如拜访存储器或改写液晶及LED显现器数据），由于设备一般仅在某些条件下才会需求满负荷运算才能（如对传感器数据进行滤波和解码），这样就能够在功耗和运算速度之间进行某种程度的平衡。
便携设备即便支撑无线通讯，但并不总是确保能够接入无线网络。取决于网络条件，某一时刻设备在有无线网络的环境中作业，下一时刻就有或许被移动到没有无线网络的环境中，或或许因断电形成无线网络暂时封闭。在这些情况下，假如设备本身不支撑无线通讯，设备需求将随时收集的数据存储起来，以备将来上传到上一级体系进行数据处理。有一些要害数据（如环境安全失效数据，装备数据或设备驱动）有必要确保存储安全，即便电池毛病或被移除也不能丢掉。
便携设备的其它特性取决于详细运用需求，数据能够直接通过模仿传感器收集，也能够通过局域网络拜访子体系读取，便携设备能够仅被动地收集数据，也能够在特定条件下主动地通过声响报警或向或人发信号告警。一些简略的数据收集设备在上传数据前底子无需用户干涉，而另一些设备（如手持血糖仪或腕带式心脏监护仪）或许需求通过别的的输入输出设备而不是主机体系来更改装备或阅读数据。
运用MAXQ2010规划便携式数据记录仪
虽然业界有许多可供挑选的微控制器，但Maxim公司的 MAXQ系列低功耗混合信号RISC微控制器MAXQ2010具有的特性十分合适规划电池供电的数据收集设备。MAXQ2010具有极低功耗，极高 MIPS/mA比值，仅需很小的电池电流支撑便携运用，集成的12位8通道ADC能够收集许多类型的传感器数据，别的还支撑许多类型的本地串行接口（如 I2C, SPI, 同步/异步UART） ，可用来接入主机体系和串口非易失存储设备，或与本设备中的其它子体系通讯。
MAXQ2010可依据当前使命对运算才能的要求通过动态调整时钟频率来改动功耗，并当其处理完一切的数据和事情，便携设备即可进入最低功耗的休眠（中止）形式，直到再次被运用唤醒。MAXQ2010的核电压仅1.8V，能够极大的下降功耗，3V独立供电的I/O能够同外部高压逻辑通讯。假如期望运用像3V扣子锂电池这样的单电源供电而不期望运用双电源，则能够通过内置集成稳压器给核电压供电。在中止形式下，该稳压器能够被封闭，以便下降功耗。
MAXQ2010能通过多种途径从传感器读取数据，假如收集模仿传感器数据，并可运用内置的12位多通道ADC，支撑8通道单端输入。 MAXQ2010从外部传感器收集的数据能够依据需求被存储在由备份电池供电的RAM中或内部闪存中。片上依据32kHz的实时时钟（RTC）在中止形式下也能作业，依据需求为数据供给时标。假如需求用户输入数据或向用户显现信息，MAXQ2010都能完结，它有一组通用输入/输出引脚（在最大的封装中有 56个），能够驱动LED，读取机械开关设置，或通过队伍扫描的方法衔接开关矩阵。MAXQ2010还有一个LCD控制器，能够直接驱动3V的段式 LCD，最多支撑1/4周期的复用(COM1~ COM4)，其最大的封装供给40个专门的驱动引脚，在4倍复用形式下能够驱动160段LCD显现。
依据MAXQ2010的数据记录仪规划实例
像许多用来收集或存储数据的电子设备相同，依据MAXQ2010的数据记录仪选用USB接口与主机（如个人电脑）通讯。可是，由于 MAXQ2010自己没有USB接口，咱们运用FTDI公司的芯片FT232R完结USB与UART的转接。
选用FT232R能够给数据记录仪规划带来许多优点。首要，当USB总线活动时，数据记录仪能够运用FT232R的3.3V稳压器输出供电，仅需一对二极管即可完结与电池供电的主动切换，由于稳压器输出（减去0.2V二极管前向压降）电压总比电池电压减去二极管压降后的电压高，这样就可确保衔接到 USB总线时，记录仪不必电池而通过 USB Vbus供电。 选用两个二极管（图1）是为了避免给电池充电，输出电容用来下降负载瞬变对电池的影响。其次，MAXQ2010能够运用两个串口（UART）中的一个直接与运转在个人电脑上的运用程序通讯，不需求任何额定的驱动程序。两个串口之间通过一个建立在USB接口上的虚拟COM口衔接。本规划选用MAXQ2010 依据32kHz 晶体的FLL作为其本身的时钟源（假如需求还可为RTC供给时基），其本钱比其它晶体或谐振电路的本钱要低得多。FLL 电路相当于一个倍频系数为256的倍频器，将32kHz的晶体振荡频率变到8.388MHz作为MAXQ2010的时钟。
图1运用FT232R的3
为核算依据MAXQ2010的数据记录仪究竟会耗费多少电流，能够考虑履行以下操作：首要一个外部信号（如按键或传感器电压忽然升高）将微控制器从中止形式唤醒；体系随即通过一个单端的ADC通道读取模仿传感器电压，将收集的传感器电压值存储在数据RAM中；此刻为了节约功耗，微控制器重回到中止形式，而在约60秒后，微控制器再次被唤醒（ 回到第 1步）。因而，核算均匀电流耗费并预算电池寿数需求将微控制器的以下参数代入公式（1）：tActive（完结上述悉数操作所需的时刻，包含进入中止形式的时刻）、iActive（上述操作期间的典型电流值）、tStop（坚持中止形式的时刻）、iStop（中止形式的典型电流）、tExit（从中止形式被唤醒所需的时刻）、iExit（被唤醒时的典型电流）。
(tActive × iActive) + (tStop × iStop) + (tExit + iExit)
tActive + tStop + tExit
依据以上参数的值能够核算出均匀电流大约为202nA；即假如电源是一个一般的CR2032扣子锂电池，能够预算出电池寿数为1138小时。不同电池出产厂家出产的电池的特性会有所不同，CR2032电池在90%的放电区间内压降不超越0.3V，这意味着在电池电压降到2.7V之前（通过一个二极管压降后为2.5V，满意单电源作业时的最低电压），微控制器能够作业1024个小时。
添加电池容量或数量、用可充电电池，或当衔接到USB时主动充电等许多办法均以用来延伸电池寿数。一般均匀电流仅略高于中止形式的待机电流，这是由于中止形式的时刻远善于程序运转时刻，中止形式的电流起主导作用。程序循环体代码能够被扩展，如丈量多个传感器值或添加其它功用并不会明显改动电池寿数。当然，运用其它外设功用，如LCD显现，LED指示或串口等都会添加功耗，规划者在核算实践电池寿数时需求归纳考虑这些功用或许添加的功耗。
