一種智能無線脈搏傳輸器的製作方法

2023-09-21 11:55:55

專利名稱：一種智能無線脈搏傳輸器的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於護理學、生物醫學工程、計算機應用和電子電路設計領域，具體涉及一種智能無線脈搏傳輸器。
背景技術：
脈搏是由動脈管壁周期性收縮和舒張引起，與心率同步。心臟收縮時，左心室射血入主動脈，動脈管壁隨管內血容量增大而膨脹，心臟舒張時，左心室中血壓下降，迫使主動脈瓣關閉，心臟不向外射出血液，動脈管中血容量下降，管壁收縮。這種動脈管壁隨心律產生同步脹縮運動，叫做脈搏，脈搏每分鐘跳動的次數是人體的一個重要生理指標。傳統的脈搏測量用手工測量，脈搏很容易在手腕掌面外側跳動的橈動脈上摸到，也可測量頸部的頸動脈或腹股溝的股動脈，乳兒可以直接把手放在心前區檢查，通常將指尖輕壓動脈向較堅實的面，以使脈搏的感覺傳到指尖，如果將動脈壓上軟的組織，則脈動波會被吸收或抵消， 使指尖不易觸覺脈動，指尖壓在動脈上的力量要適中，用力太重時將阻斷血流，反而無脈搏產生。這種手工方法雖然簡單易行，但容易產生誤差，特別在臨床住院病人常規監測上，每個護士上下午兩次分別測量每個病人的脈搏數，不僅影響工作效率，並且不能連續監測，無法實時觀察。需要一種智能無線脈搏傳輸器，可以可連續、動態測量脈搏數的信息並把測量的信息通過無線傳送到護理站，上位機(也就是護理站)把傳送到的信息顯示並儲存，提高工作效率，減少護士工作強度。就容積式脈搏波的探測而言，指尖是較理想的部位，因為它位於肢體前端，容易實現非接觸檢測，其次，由手指的解剖結構可知，每個指尖的血液都是經指總動脈分兩路從指幹兩側通向指尖，再經豐富的冠狀小動脈彌散至毛細血管，然後從靜脈回流。手指組織可以分成皮膚、肌肉、骨骼等非血液組織和血液組織，其中非血液組織的光吸收量是恆定的，而在血液中，靜脈血的搏動相對於動脈血是十分微弱的，可以忽略，因此可以認為光透過手指後的變化僅由動脈血的充盈而引起，那麼在恆定波長的光源的照射下，通過檢測透過手指的光強度將可以間接測量到人體的脈搏信號。
發明內容本實用新型專利的目的在於提供一種智能無線脈搏傳輸器，克服以往傳統的脈搏測量用手工測量工作強度高和測量誤差大的缺點，和上位機(也就是護理站)無線通訊，上位機(也就是護理站)把傳送到的信息顯示並儲存，完成脈搏測量信息無線傳輸，應用於醫院病房患者脈搏測量。智能無線脈搏傳輸器具有簡單高效、信息傳送無線化、智能化、抗幹擾能力強、便於應用的特點。無線通訊傳輸採用ZigBee無線傳輸，ZigBee —詞源自蜜蜂由跳ZIGZAG形狀的舞蹈來通知其他蜜蜂有關花粉位置等信息，以達到彼此傳達信息的目的。藉此意義，ZigBee作為新一代無線通訊技術的命名。在此之前，ZigBee也被稱為「HomeRFLitWRF-EasyLink」 或「firefly」無線電技術，目前統稱為ZigBee，它有自己的無線電標準，在數千種微小的傳感器之間相互協調實現通訊，距離為30 70m。本實用新型由系統晶片(1)、振蕩器電路O)、無線傳輸收發電路(3)、光源電路 G)、光電式傳感器電路(5)、濾波整形放大電路(6)、電池(7)組成。它們的連接關係是 振蕩器電路⑵和系統晶片⑴連接，無線傳輸收發電路⑶和系統晶片⑴連接，濾波整形放大電路(6)和系統晶片(1)連接，光電式傳感器電路( 和濾波整形放大電路(6)連接，系統晶片(1)、振蕩器電路O)、無線傳輸收發電路(3)、光源電路G)、光電式傳感器電路(5)、濾波整形放大電路(6)電能都由電池(7)提供，電池(7)選擇了 +5伏鈕扣電池。所述的系統晶片(1)選擇了 Chipcon公司的CCM30晶片，CC2430晶片的主要特點有32MHz單指令周期低功耗的8051微控制器核，集成兼容IEEE802. 15. 4標準2. 4GHz頻段的RF無線電收發機；8KB的SRAM，其中4KB可在所有功耗模式下保持數據；兼容ROHS的 7*7mmQLP封裝；4種可編程功耗模式；可編程的看門狗定時器；上電復位功能；支持硬體調試功能；優良的無線接收靈敏度和強大的抗幹擾性；在休眠模式時僅0.9μ A的流耗，外部中斷或RTC能喚醒系統；在待機模式時少於0. 6 μ A的流耗，外部中斷能喚醒系統；硬體支持CSMA/CA功能；較寬的電壓範圍(0. 2 3. 6V)；數位化的RSS/LQI支持和強大的DMA功能；具有電池監測和溫度感測功能；集成了 14位模數轉換的ADC ；集成AES安全協處理器； 帶有2個強大的、支持幾組協議的USART，以及一個符合IEEE802. 15. 4規範的MAC計時器， 一個常規的16位計時器和2個8位計時器。所述的晶振電路⑵包括振蕩器1、電容Cl、電容C2、電容C3、電容C4、振蕩器2， 振蕩器1採用MC306晶振晶片，振蕩器2採用SM322S晶振晶片，根據系統晶片(1)工作需要兩個時鐘晶振，第一個為32MHz，為無線收發提供時鐘，第二個為32. 068KHz，為睡眠模式提供時鐘，晶振晶片MC306提供32. 068KHz晶振，晶振晶片SM322S提供32MHz晶振。所述的光源電路⑷為光電式傳感器電路(5)測量提供光源，採用IR333型紅外發射二極體作為光源管。所述的光電式傳感器電路( 把透過手指指尖的光強度轉換成電壓信號，通過光電式傳感器電路( 的5埠傳送到濾波整形放大電路(6)的IN埠，電壓信號經過濾波整形放大電路(6)的OUT埠 5傳送到系統晶片(1)的P2.0引腳，系統晶片(1)把傳送到的電壓信號經過處理後通過無線傳輸收發電路C3)發送到上位機(也就是護理站)，上位機 (也就是護理站)把傳送到的信息顯示並儲存，完成脈搏測量信息無線傳輸。本實用新型所述的無線傳輸收發電路(3)採用PCB無線天線電路，PCB無線天線電路在電路板上。本實用新型的工作原理把手指指尖放在光源電路(4)和光電式傳感器電路(5) 之間，光電式傳感器電路( 可以把透過手指指尖光強度信號轉換成電壓信號，電壓信號對應人體脈搏信號，通過光電式傳感器電路(5)的5埠傳送到濾波整形放大電路(6)的 IN埠，電壓信號經過濾波整形放大電路(6)的OUT埠傳送到系統晶片(1)的P2.0引腳，系統晶片(1)把傳送到的電壓信號經過處理後通過無線傳輸收發電路(3)發送到上位機(也就是護理站)，上位機(也就是護理站)把傳送到的信息顯示並儲存，完成脈搏測量信息無線傳輸。本實用新型的有益效果是1.信息傳送無線化，智能化。[0015]2.電路簡單高效，低耗電，抗幹擾能力強。3.便於應用，成本低。4.便於醫院的人員管理，減輕護理人員工作強度。
圖1為本實用新型系統結構示意圖。圖2為本實用新型振蕩器電路連接示意圖。圖3為本實用新型無線天線電路連接示意圖。圖4為本實用新型脈搏測量電路連接示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖和具體實施對本實用新型進一步詳細說明。把需要脈搏測量人的手指指尖放在光源電路(4)和光電式傳感器電路( 之間， 光電式傳感器電路( 可以把透過手指指尖光強度信號轉換成電壓信號，電壓信號對應人體脈搏信號，通過光電式傳感器電路( 的5埠傳送到濾波整形放大電路(6)的IN埠， 電壓信號經過濾波整形放大電路(6)的OUT埠傳送到系統晶片(1)的P2.0引腳，系統晶片(1)把傳送到的電壓信號經過處理後通過無線傳輸收發電路C3)發送到上位機(也就是護理站)，上位機(也就是護理站)把傳送到的信息顯示並儲存，完成脈搏測量信息無線傳輸。要完成脈搏測量和信息的無線傳輸還需要相應的軟體，軟體包含兩大部分一個是脈搏測量部分，另一個是系統晶片(1)部分，系統晶片(1)部分軟體包括ZigBee無線傳輸的初始化程序、ZigBee無線傳輸發送程序和接收程序。
權利要求1.一種智能無線脈搏傳輸器，包括系統晶片(1)、振蕩器電路O)、無線傳輸收發電路 (3)、光源電路G)、光電式傳感器電路(5)、濾波整形放大電路(6)、電池(7)組成，其特徵在於，振蕩器電路(2)和系統晶片(1)連接，無線傳輸收發電路(3)和系統晶片(1)連接，濾波整形放大電路(6)和系統晶片(1)連接，光電式傳感器電路( 和濾波整形放大電路(6) 連接，電池(7)給系統晶片(1)、振蕩器電路O)、無線傳輸收發電路(3)、光源電路、光電式傳感器電路(5)、濾波整形放大電路(6)供電，上位機通過無線傳輸收發電路C3)發出的信號獲取脈搏信息。
2.如權利要求1所述的一種智能無線脈搏傳輸器，其特徵在於，所述的光電式傳感器電路(5)的5埠和濾波整形放大電路(6)的IN埠連接，濾波整形放大電路(6)的OUT 埠和系統晶片(1)的P2.0引腳連接。
3.如權利要求1所述的一種智能無線脈搏傳輸器，其特徵在於，所述無線傳輸收發電路(3)採用PCB無線天線電路，PCB無線天線電路在電路板上。
專利摘要一種智能無線脈搏傳輸器，屬於護理學、生物醫學工程、計算機應用和電子電路設計領域，具體涉及一種智能無線脈搏傳輸器。本實用新型包括系統晶片(1)、振蕩器電路(2)、無線傳輸收發電路(3)、光源電路(4)、光電式傳感器電路(5)、濾波整形放大電路(6)、電池(7)組成。本實用新型的目的就是解決脈搏測量和傳輸問題，實現脈搏測量準確、信息傳送無線化、智能化、減輕護理人員工作強度。
文檔編號A61B5/02GK202223220SQ201120335839
公開日2012年5月23日 申請日期2011年9月8日 優先權日2011年9月8日
發明者姜重然, 張亞華, 李麗, 李海波, 王玉清, 白金泉 申請人:佳木斯大學