基於物聯網技術的血壓計裝置的製作方法
2023-09-27 06:49:05 1
專利名稱：基於物聯網技術的血壓計裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及醫用或保健用器械技術領域，具體涉及一種通信用基於物聯網技術的血壓計裝置。
背景技術：
現有的電子血壓計通常都是通過壓敏傳感器實現的，壓敏傳感器的敏感元件內部有微型的可伸縮矽膜，上面沉積有壓敏電阻，其構成了一個惠斯通電橋結構。在施加壓力的作用下，矽膜產生微觀形變，由此引起了在膜邊緣的高度的拉伸應力。處於膜邊緣的壓敏電阻，由於壓敏效應(即應力引起電阻變化)，將拉伸應力轉換為電阻的改變。基於壓敏器件的原理，壓敏電阻效應本身就是隨溫度變化而不同的，因此壓敏傳感器可以被用作電子血壓計的傳感器。由以上原理可知，電子血壓計是根據壓敏電阻的變化直接進行測量的，測量的準確度不高，並且一般的血壓計只能現場讀取其測量參數，而不能將測量參數進行遠程傳輸。另外也有一些利用WIFI或GPRS等無線網絡傳輸的血壓計，這種血壓計一般體積較大， 不方便攜帶，成本較高。
實用新型內容針對現有技術的不足，本實用新型的目的旨在於提供一種支持無線通信的、低成本、高精度並可即插即用的基於物聯網技術的血壓計裝置。為實現上述目的，本實用新型採用如下技術方案基於物聯網技術的血壓計裝置，包括壓力傳感器，還包括一 RF收發器、電源、天線，所述壓力傳感器、天線和電源分別與RF收發器相連。優選地，所述RF收發器為晶片CCM30。優選地，所述晶片CCM30設有RFN端、RFP端、32-MHZ晶振引入端、電源引入端、 A/D轉換端，所述RFP端、RFN端分別與天線連接，所述A/D轉換端與壓力傳感器相連，所述 32-MHZ晶振引入端與頻率為32MHZ的晶振相連，所述電源引入端與電源相連。優選地，壓力傳感器包括運放電路、血壓傳感器，所述運放電路的輸入端與血壓傳感器相連，運放電路的輸出端與A/D轉換端相連。作為進一步改進，血壓計裝置還包括第一識別電阻電路、第二識別電阻電路，所述第一識別電阻電路、第二識別電阻電路分別與晶片CCM30中的二 I/O端相連。本實用新型血壓計裝置支持即插即用，第一識別電阻電路和第二識別電阻電路，利用不同的電阻，輸出特定的電壓值，然後晶片CCM30通過其A/D控制器，讀出該識別電路，然後又晶片CCM30 的作業系統中自動調用對應的驅動程序來獲得相應的傳感器信號。優選地，所述第一識別電阻電路包括電阻R9、電阻R10，電阻R9和電阻RlO串聯後一端與電源相連，另一端接地，晶片CCM30的P0. 6端連接於電阻R9和電阻RlO之間，第二識別電阻電路包括電阻R11、電阻R12，電阻Rll和電阻R12串聯後一端與電源相連，另一端接地，晶片CCM30的P0. 7端連接於電阻Rll和電阻R12之間。[0011]作為進一步改進，還包括一系統擴展插槽和一外設擴展插槽，所述系統擴展插槽和外設擴展插槽分別與RF收發器相連，可支持多個晶片CC2530的共同工作以及多個壓力傳感器的同時使用，方便醫院或保健所出現多個使用者使用。本實用新型所闡述的基於物聯網技術的血壓計裝置，與現有技術相比，其有益效果在於1、低成本與超高精度僅增加RF收發器就可以實現血壓測量參數的遠程傳輸，成本低；RF收發器採用晶片CC2430，晶片CCM30的A/D為14位，因此最高精度可達1/4096。 為了最大限度地利用A/D轉換的採樣速度，用中斷來實現A/D轉換後的數據處理。當A/D 轉換完畢，在中斷程序中，用防脈衝幹擾移動平均值法來實現簡單有效的數字濾波，使測量更加準確。具體做法為在一次定時中斷內連續進行5次A/D轉換，去掉最大值和最小值，剩餘3個數據求算術平均值，該算術平均值作為此次的A/D轉換結果；2、支持Zigbee無線通信網絡晶片CCM30通過自帶CCM30基帶功能，支持基於 IEEE802. 15. 4的Zigbee無線通信技術，然後又通過Z-stack軟體技術，可以將傳感器傳遞過來的電信號發送到hternet上；3、支持即插即用裝置上有識別電阻電路，利用不同的電阻，輸出特定的電壓值， 然後通過CCM30的A/D控制器，讀出該識別電路，然後又單片機上的作業系統自動調用對應的驅動程序來獲得相應的傳感器信號。
附圖1為本實用新型基於物聯網技術的血壓計裝置實施例的結構框圖；附圖2為圖1的電路原理圖；附圖3為圖1的壓力傳感器的電路原理圖；附圖4為圖中的第一識別電阻電路和第二識別電阻電路的原理圖。
具體實施方式
下面，結合附圖以及具體實施方式
，對本實用新型的基於物聯網技術的血壓計裝置做進一步描述，以便於更清楚的理解本實用新型所要求保護的技術思想。如圖廣4所示，基於物聯網技術的血壓計裝置，包括壓力傳感器2、RF收發器1、天線3，臂帶氣壓裝置(未示出)可以將血壓信息通過氣壓的方式表現出來，然後通過壓力傳感器2，將氣壓信號轉換成電信號，RF收發器1接收來自壓力傳感器2的電信號，並通過天線 3將信號發送給遠端的醫生，由醫生分析判斷，獲得使用者的健康情況。在本實用新型較佳實施例中，RF收發器1為晶片CC2430，晶片CCM30的A/D為 14位，因此最高精度可達1/4096。為了最大限度地利用A/D轉換的採樣速度，用中斷來實現A/D轉換後的數據處理。當A/D轉換完畢，在中斷程序中，用防脈衝幹擾移動平均值法來實現簡單有效的數字濾波，使測量更加準確。具體做法為在一次定時中斷內連續進行5次 A/D轉換，去掉最大值和最小值，剩餘3個數據求算術平均值，該算術平均值作為此次的A/D 轉換結果，可得到超高精度的血壓信息。血壓計裝置中還設有第一識別電阻電路4和第二識別電阻電路5，第一識別電阻電路4包括電阻R9、電阻R10，電阻R9和電阻RlO串聯後一端與電源VDD相連，另一端接地，晶片CCM30的P0. 6端連接於電阻R9和電阻RlO之間；第二識別電阻電路5包括電阻 R11、電阻R12，電阻Rll和電阻R12串聯後一端與電源VDD相連，另一端接地，晶片CCM30 的P0. 7端連接於電阻Rll和電阻R12之間。第一識別電阻電路4和第二識別電阻電路5 利用不同的電阻，輸出特定的電壓值，然後通過CCM30的A/D控制器，讀出該識別電路，然後又單片機上的作業系統自動調用對應的驅動程序來獲得相應的傳感器信號。血壓計裝置中還設有系統擴展插槽6和外設擴展插槽7，系統擴展插槽6上可以插接多種處理器晶片，外設擴展插槽7上可以插接壓力傳感器2或其他外圍設備，系統擴展插槽6和外設擴展插槽7均與晶片CC2430相連，系統擴展插槽6在電路中標示為晶片P1，外設擴展插槽7在電路中標示為晶片P2，二者與晶片CC2430的具體連接關係是晶片Pl的第三管腳至第七管腳分別對應晶片CC2430的P0. 4端、Pl. 3端、P0. 1端、Pl. 0端、P0. 2端，晶片Pl 的第九管腳至第十八管腳分別對應晶片CC2430的P0. 3端、P2. 1端、P0. 0端、P2. 2端、Pl. 1 端、Pl. 4端、P0. 6端、Pl. 5端、P0. 7端、Pl. 6端，晶片Pl的第二十管腳連接至晶片CC2430的 Pl. 7端，晶片Pl的第一管腳和第十九管腳均接地，第二管腳接+5V電壓，第八管腳懸空設置； 晶片P2的第七管腳和第九管腳均接至電源VDD，第十五管腳連接至晶片CC2430的RESET端， 第十七管腳至第十九管腳分別對應晶片CC2430的Pl. 2端、P0. 5端、P2. 0端。壓力傳感器2包括血壓傳感器和運算放大器，在本實用新型較佳實施例中，血壓傳感器採用MPS-500S型傳感器，在電路中的標示為晶片U1，運算放大器採用0P07C型放大器，在電路中的標示為晶片U2。電源VDD連接至晶片Ul的V+端，電容Cl、電容C2並聯後一端連接至電源VDD，另一端接地，電容Cl、電容C2組成雙濾波電路。晶片Ul的0+端通過電阻R2連接至晶片U2的+IN端，晶片Ul的0-端通過電阻Rl連接至晶片U2的-IN端，電阻R3跨接於晶片U2的+IN端和V-端，電源VDD分別通過電阻R4和電阻R6連接至晶片U2 的第一管腳和第八管腳，電阻R5 —端連接於晶片U2的第一管腳，另一端接地，電阻R7 —端連接於晶片U2的第八管腳，另一端接地，電阻R4、電阻R6、電阻R5、電阻R7用於提高晶片 U2的穩定度。電阻R8和電容C3並聯後跨接於晶片U2的-IN端和OUT端之間，電阻Rl和電阻R8用於控制晶片U2的放大倍數。電源VDD為晶片CCM30供電，在電路中晶片CCM30的標示為晶片U3。電源VDD 與晶片U3的具體連接關係是電源VDD分別與晶片U3的DVDD端(第七管腳)、AVDD_S0C端、 AVDD_RREG端、AVDD_DREG端、DVDD端(第四十七管腳)連接，其中晶片U3的DVDD端(第七管腳)、DVDD端(第四十七管腳)為I/O埠提供工作電壓，AVDD_S0C端、AVDD_RREG端為晶片 U3的模擬電路連接的電壓，AVDD_DREG端向電壓調節器核心提供電壓。在電源VDD與上述埠的連接中，還設有去耦電容，用來為電源濾波，提供晶片U3工作的穩定性。天線3採用非平衡天線，連接非平衡變壓器可以使天線性能更好，電路中的非平衡變壓器由電容C341和電感L341、L321、L331組成，整個結構滿足RF輸入/輸出匹配電阻的要求。晶片U3用一個頻率為32MHZ的石英諧振器Xl和2個電容(電容C191和C211) 構成一個32. 768MHZ的晶振電路，用一個頻率為32MHZ的石英諧振器X2和2個電容(電容 C441和C431)構成一個32. 768MHZ的晶振電路。對於本領域的技術人員來說，可根據以上描述的技術方案以及構思，做出其它各種相應的改變以及變形，而所有的這些改變以及變形都應該屬於本實用新型權利要求的保護範圍之內。
權利要求1.基於物聯網技術的血壓計裝置，包括壓力傳感器，其特徵在於，還包括一RF收發器、 電源、天線，所述壓力傳感器、天線和電源分別與RF收發器相連。
2.如權利要求1所述的基於物聯網技術的血壓計裝置，其特徵在於，所述RF收發器為晶片CCM30。
3.如權利要求2所述的基於物聯網技術的血壓計裝置，其特徵在於，所述晶片CCM30 設有RFN端、RFP端、32-MHZ晶振引入端、電源引入端、A/D轉換端，所述RFP端、RFN端分別與天線連接，所述A/D轉換端與壓力傳感器相連，所述32-MHZ晶振引入端與頻率為32MHZ 的晶振相連，所述電源引入端與電源相連。
4.如權利要求3所述的基於物聯網技術的血壓計裝置，其特徵在於，壓力傳感器包括運放電路、血壓傳感器，所述運放電路的輸入端與血壓傳感器相連，運放電路的輸出端與A/ D轉換端相連。
5.如權利要求4所述的基於物聯網技術的血壓計裝置，其特徵在於，血壓計裝置還包括第一識別電阻電路、第二識別電阻電路，所述第一識別電阻電路、第二識別電阻電路分別與晶片CCM30中的二 I/O端相連。
6.如權利要求5所述的基於物聯網技術的血壓計裝置，其特徵在於，所述第一識別電阻電路包括電阻R9、電阻R10，電阻R9和電阻RlO串聯後一端與電源相連，另一端接地，晶片CCM30的P0. 6端連接於電阻R9和電阻RlO之間，第二識別電阻電路包括電阻R11、電阻 R12，電阻Rll和電阻R12串聯後一端與電源相連，另一端接地，晶片CCM30的P0. 7端連接於電阻Rll和電阻R12之間。
7.如權利要求1-6任一項所述的基於物聯網技術的血壓計裝置，其特徵在於，還包括一系統擴展插槽和一外設擴展插槽，所述系統擴展插槽和外設擴展插槽分別與RF收發器相連。
專利摘要本實用新型涉及基於物聯網技術的血壓計裝置，包括壓力傳感器，還包括一RF收發器、電源、天線，所述壓力傳感器、天線和電源分別與RF收發器相連。本實用新型在原血壓計上增加RF收發器就可以實現血壓測量參數的遠程傳輸，成本低，另外晶片CC2430的A/D為14位，因此最高精度可達1/4096。為了最大限度地利用A/D轉換的採樣速度，用中斷來實現A/D轉換後的數據處理，當A/D轉換完畢，在中斷程序中，用防脈衝幹擾移動平均值法來實現簡單有效的數字濾波，使測量更加準確。
文檔編號G08C17/02GK202223222SQ20112034635
公開日2012年5月23日 申請日期2011年9月15日 優先權日2011年9月15日
發明者吳杏, 喻繼燊, 張治中, 鄧志龍, 韋彬貴 申請人:深圳市億道電子技術有限公司