可攜式宮縮壓力監測儀的製作方法

2023-06-25 15:32:41 2

專利名稱：可攜式宮縮壓力監測儀的製作方法
技術領域：
本發明屬於醫療器械技術領域，涉及ー種可攜式宮縮壓カ監測儀。
背景技術：
無論是早產還是流產，孕婦的子宮收縮在其中均起到非常重要的作用。一方面，由 於各種原因(如腹瀉等)所誘發的子宮收縮本身就是引起早產或流產的原因；另一方面，子宮收縮往往是早產或流產最先出現的病理改變和症狀。因此，及早地發現子宮收縮對於早產和先兆流產的早診斷、早預防、早治療具有十分重要的意義。但是，由於絕大部分的孕婦都是第一胎，對子宮收縮的體驗和判斷能力均較弱。在臨床上很多孕婦都是在出現劇烈的腹痛並有陰道流血、流液(破水)了才會意識到有早產或流產的危險。此時送到醫院檢查往往已經發生胎心變化或胎兒死亡，難以避免早產或流產的發生了。因此，面向社區醫院和家庭的可攜式宮縮壓カ監測儀器的應用成為及早預防早產或流產，保護胎兒的重要手段。醫療監護技術的長期發展和不斷進步，已經將人們對孕婦及胎兒的健康水平推進到了前所未有的高度，而對人體不易覺察的微弱的子宮收縮進行監測，並持續測量其強度和頻度，能夠實現早期發現、診斷和治療，則已經成為以社區醫院和家庭為單位的新型醫療模式的技術關鍵。隨著電子、通訊以及相關工程領域技術的日益發展，現代醫學研究已經對醫療儀器領域產生了新的要求，醫療儀器逐步向小型化、便攜化、家庭化發展。所以設計出一套可攜式的可持續監控子宮收縮信號、並將其實時傳輸給定點醫療機構由專業技術人員判斷有無早產(流產)成了迫切的需要。傳感器監測到的子宮收縮信號在TF卡上儲存並分析，通過蜂鳴器的報警聲提醒受測者是否有早產或流產的危險。同時利用藍牙傳輸技術和智能型手機，把數據通過藍牙短程傳輸到手機，目的是有易以利用手機的wifi或GPRS遠程傳輸功能。在此基礎上，利用廣域無線傳輸技術藉助於手機和無線通信網絡定時或實時地將信號和資料傳輸給定點醫療機構，由產科醫務人員或助產人員對資料進行分析判斷後作出是否有早產或流產的風險評估。醫療機構可在第一時間將評估結果反饋給受測者。如果有風險則通知其及時來醫院作進ー步監測和治療。這樣就可以在發生先兆早產或流產的孕婦剛有輕微的子宮收縮還沒有發生陰道出血、破水、胎心變化等情況時就得到及早的診斷和處理，防止早產和流產的發生。

發明內容
本發明針對現有技術的不足，設計了一種可攜式宮縮壓カ監測系統。採用ー種觸力式傳感器，結合微處理器及相關外圍電路，相對機構比較簡單，測試準確性較高且工作可靠的可攜式宮縮壓カ監測儀。為解決上述技術問題，本發明所採取的具體技術方案是
可攜式宮縮壓カ監測儀，由微處理器、傳感器、電源電路、放大濾波電路、數據存儲電路、液晶顯示電路、時鐘電路、按鍵輸入電路和藍牙模組發送電路組成。
所述的電源電路產生的電壓分別與各個模塊的電源引腳相連接，傳感器與放大濾波電路相連，數據存儲電路分別與微處理器Ul的SPI及I2C總線相連，液晶顯示電路與微處理器Ul的I/O ロ信號相連，時鐘電路與微處理器Ul的I/O ロ信號相連，按鍵輸入電路與微處理器Ul的I/O ロ信號相連，藍牙轉串ロ模塊與微處理器Ul的UART連接，編程調試接ロ電路與微處理器Ul相連，所述的微處理器Ul型號為dsPIC33FJ128MC706。所述的電源電路包括電池BT、發光二極體D1、發光二極體D2、電阻R1、電阻R2、濾波電容Cl、濾波電容C2、電解電容C3、電解電容C4、充電座Jl、電源開關T、穩壓晶片U2和正負電源轉換晶片U3 ;電源開關T的一端、發光二極體的陰極與電池的正極相連接；充電座Jl的接地管腳、電源穩壓晶片U2的GND引腳、濾波電容C2的一端、發光二極體D2的陰極、電源轉換晶片U3的GND、LV引腳、電解電容C4的正極均與電池BT的負極相連；充電座Jl的接電源端管腳與限流電阻Rl的一端相連；發光二極體Dl的陽極跟Rl的另一端相連；電源開關T的另一端與濾波電容Cl的一端及電源穩壓晶片U2的IN引腳相連；濾波電容Cl的另一端與穩壓晶片U2的/SHDN引腳相連；電源穩壓晶片U2的輸出OUT引腳與限流電阻 R2的一端及正負電源轉換晶片U3的VCC引腳相連；限流電阻R2的另一端與發光二極體D2的陽極相連；濾波電容C2的另一端與電源穩壓晶片U2的BP引腳相連；電解電容C4的負極與正負電源轉換晶片U3的Vout引腳相連；電解電容C3的正極與正負電源轉換晶片U3的CAP+引腳相連，電解電容C3的負極與正負電源轉換晶片U3的CAP-引腳相連；U3的I腳和7腳懸空；所述的穩壓晶片U2型號為MAX8877，正負電源轉換晶片U3型號為TL7660。所述的放大濾波電路包括前置儀表放大器U4、低噪聲放大器U5、增益電阻R3、保護電阻R4、RC濾波電路電阻R5、RC濾波電路電阻R6、RC濾波電路電阻R7、RC濾波電路電阻R8、電源濾波電容C5、電源濾波電容C6、RC濾波電容C7、RC濾波電容C8、RC濾波電容C9、RC濾波電容CIO、RC濾波電容Cll、RC濾波電容C12 ;儀表放大器U4的3腳和2腳分別與傳感器的V0(+)和vo(-)引腳相連獲取壓カ信號；儀表放大器U4的4號引腳分別接電源電路中的V-和濾波電容C5的一端，儀表放大器U4的7號引腳分別接電源電路中的V+和濾波電容C6的一端,濾波電容C5的另一端、濾波電容C6的另一端均接地；低噪聲放大器U5的4腳接電源電路中的V+、濾波電容C9的一端，低噪聲放大器U5的11腳接電源電路中的V-、濾波電容ClO的一端，濾波電容C9另一端、濾波電容ClO的另一端均接地；增益電阻R3兩端分別與儀表放大器U4的I腳和8腳相連；保護電阻R4的一端，RC濾波電阻R5的一端與儀表放大器U4的6號管腳相連；保護電阻R4的另一端與儀表放大器U4的5號管腳均接地；RC濾波電阻R5的另一端、RC濾波電阻R6的一端與RC濾波電容C7的一端相連；RC濾波電阻R6的另一端、RC濾波電容C8的一端與低噪聲放大器U5的2腳相連；RC濾波電容C7的另一端、RC濾波電阻R7的一端、低噪聲放大器U5的3號腳與低噪聲放大器U5的I腳相連；RC濾波電阻R7的另一端、RC濾波電阻R8 —端與RC濾波電容Cll的一端相連；RC濾波電阻R8的另一端、RC濾波電容C12的一端與低噪聲放大器U5的6腳相連；RC濾波電容C8的另一端與RC濾波電容C12的另一端接地；RC濾波電容Cll的另一端與低噪聲放大器U5的7號腳、低噪聲放大器U5的5號腳、放大器U5的10號腳相連；低噪聲放大器U5的8號腳、低噪聲放大器U5的9號腳短接，低噪聲放大器U5的13腳、低噪聲放大器U5的14號腳短接，目的是穩定電壓輸出；低噪聲放大器U5的8號腳、低噪聲放大器U5的12號腳相連；低噪聲放大器U5的14號腳接微處理器Ul的RB15端ロ，作為模擬輸入引腳；所述的儀表放大器U4型號為INA333，低噪聲放大器U5的型號為MCP609。所述的數據存儲電路包括TF卡的採樣數據存儲模塊和EEPROM的動態壓力校準數據存儲模塊；TF卡採樣數據存儲模塊包括TF卡座J2，上拉電阻R9、上拉電阻R10、上拉電阻R11、上拉電阻R12、上拉電阻R13和電源濾波電容C13、電源濾波電容C14組成；TF卡座J2的保留引腳I腳和8腳接上拉電阻R9的一端；TF卡座J2的數據輸出DO引腳分別與上拉電阻RlO的一端和微處理器Ul的RG8引腳相連；TF卡座J2的數據輸入DI引腳分別與上拉電阻R12的一端和微處理器Ul的RG7引腳相連；TF卡座J2的時鐘輸入引腳SCLK分別與上拉電阻RB12的一端和微處理器Ul的RG6引腳相連；TF卡座J2的片選引腳CS分別與上拉電阻R13的一端和微處理器Ul的RG9引腳相連；上拉電阻R9的另一端、上拉電阻RlO的另一端、上拉電阻Rll的另一端、上拉電阻R12的另一端、上拉電阻R13的另一端，濾波電容C14的一端與電源V+相連；TF卡座J2的VDD引腳與電源V+及濾波電容C13的一端相連；濾波電容C13的另一端、濾波電容C14的另一端接地；EEPR0M存儲模塊包括存儲器U6、上拉電阻R14、上拉電阻R15和濾波電容C15 ;存儲器U6的I號引腳、存儲器U6的2號引腳、存儲器U6的3號引腳、存儲器U6的4號引腳、存儲器U6的7號引腳均接地；存儲器U6 的SCL引腳分別與上拉電阻R15的一端和微處理器Ul的I2C接ロ RG2引腳相連；存儲器U6的SDA引腳分別與上拉電阻R14的一端和微處理器Ul的I2C接ロ RG3相連；濾波電容C15的一端、上拉電阻R14另一端、上拉電阻R15的另一端均與電源V+相連；濾波電容C15的另一端接地，所述的存儲器U6型號為24C04。所訴的液晶顯示電路包括液晶顯示模塊插件J3、電源濾波電容C16、限流電阻R16和三極體Ql組成；液晶顯示模塊插件J3的I腳、液晶顯示模塊插件J3的2腳、液晶顯示模塊插件J3的3腳、液晶顯示模塊插件J3的4腳、液晶顯示模塊插件J3的5腳、液晶顯示模塊插件J3的6腳、液晶顯示模塊插件J3的7腳、液晶顯示模塊插件J3的8腳分別與微處理器Ul的RDO端ロ、微處理器Ul的RDl端ロ、微處理器Ul的RD2端ロ、微處理器Ul的RD3端ロ、微處理器Ul的RD4端ロ、微處理器Ul的RD5端ロ、微處理器Ul的RD6端ロ、微處理器Ul的RD7端ロ相連；液晶顯示模塊插件J3的12引腳、液晶顯示模塊插件J3的13引腳、液晶顯示模塊插件J3的14引腳、液晶顯示模塊插件J3的15引腳、液晶顯示模塊插件J3的16引腳分別與微處理器Ul的RB12端ロ、微處理器Ul的RBll端ロ、微處理器Ul的RBlO端ロ、微處理器Ul的RB9端ロ、微處理器Ul的RB8端ロ相連；液晶顯示模塊插件J3的9號管腳分別與電源的V+、濾波電容C16的一端和PNP三極體Ql的集電極相連；液晶顯示模塊插件J3的10號管腳和濾波電容C16的另一端均接地；液晶顯示模塊插件J3的11號管腳與三極體Ql的發射極相連；限流電阻R16的一端與三極體Ql的基極相連，限流電阻R16的另一端與微處理器Ul的RB13端ロ相連。所述的時鐘模塊電路包括時鐘晶片U8、外部晶振Yl和電源濾波電容C17 ;時鐘晶片U8的5號引腳、時鐘晶片U8的6號引腳、時鐘晶片U8的7號引腳分別與微處理器Ul的RD9端ロ、微處理器Ul的RDlO端ロ、微處理器Ul的RDll端ロ相連；時鐘晶片U8的I號腳分別與電池BT的正極和電源濾波電容C17的一端相連；電源濾波電容C17的另一端和時鐘晶片U8的4號管腳均接地；時鐘晶片U8的2號管腳與外部晶振Yl的一端相連、時鐘晶片U8的3號管腳與外部晶振Yl的另一端相連；時鐘晶片U8的8號管腳懸空,所述的時鐘晶片U8型號為DS1302。
所述的按鍵輸入電路包括按鍵SI、按鍵S2、按鍵S3、按鍵S4、按鍵S5，上拉電阻R17、上拉電阻R18、上拉電阻R19、上拉電阻R20、上拉電阻R21和電源濾波電容C18 ;按鍵SI的一端分別與上拉電阻R17的一端和微處理器Ul的RBO端ロ相連；按鍵S2的一端分別與上拉電阻R18的一端和微處理器Ul的RBl端ロ相連；按鍵S3的一端分別與上拉電阻R19的一端和微處理器Ul的RB3端ロ相連；按鍵S4的一端分別與上拉電阻R20的一端和微處理器Ul的RB4端ロ相連；按鍵S5的一端分別與上拉電阻R21的一端和微處理器Ul的RB5端ロ相連；按鍵SI的另一端、按鍵S2的另一端、按鍵S3的另一端、按鍵S4的另一端、按鍵S5的另一端均接地；上拉電阻R17的另一端、上拉電阻R18的另一端、上拉電阻R19的另ー端、上拉電阻R20的另一端、上拉電阻R21的另一端均與電源V+及電源濾波電容C18的一端相連；電源濾波電容C18的另一端接地；
所述的藍牙模組發送電路包括藍牙模組U9、電源濾波電容C18和發光二極體D3 ;藍牙模組U9的I腳、藍牙模組U9的2腳分別與微處理器Ul的RF2埠和微處理器Ul的RF3 端ロ相連；藍牙模組U9的12腳分別與電源V+和電源濾波電容C18的一端相連，電源濾波電容C18的另一端接地；藍牙模組U9的24腳接發光二極體D3的陽極；藍牙模組U9的13號腳、藍牙模組U9的21號腳、藍牙模組U9的22號腳、藍牙模組U9的26號腳和發光二極體D3的陰極均接地；藍牙模組U9的其它引腳均懸空，所述的藍牙模組U9的型號為HC-06。所述的編程調試接ロ電路包括調試接插件J4和電源濾波電容C19 ;調試接插件J4的I腳、調試接插件4腳、調試接插件5腳分別與微處理器Ul的MCLR端ロ、微處理器Ul的RB7埠和微處理器Ul的RB6端ロ相連；調試接插件J4的I腳分別與電源V+及電源濾波電容C19的一端相連；調試接插件J4的3腳和電源濾波電容C19的另一端接地；調試接插件J4的6腳懸空。本發明的有益效果該可攜式宮縮壓力監測儀具有體積小、功耗低、實時性強、運行穩定可靠等優勢，成本低，便於攜帶，且不受孕婦睡眠等因素的影響，藍牙無線傳輸代替有線傳輸，大大提高了監測儀器的應用範圍。


圖I為本發明結構框 圖2為圖I中觸力傳感器不意 圖3為圖I中微處理器示意 圖4為圖I中電源電路 圖5為圖I中放大濾波電路 圖6為圖I中數據存儲電路 圖7為圖I中液晶顯不電路 圖8為圖I中時鐘電路 圖9為圖I中按鍵輸入電路 圖10為圖I中藍牙模組示意 圖11為圖I中編程調試接ロ電圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本發明作進ー步說明。如圖I所示，可攜式宮縮壓カ監測系統包括電源電路I、觸力傳感器2和微處理器及其外圍電路3。電源電路I為觸カ傳感器2及微處理器及其外圍電路3的各個模塊及晶片提供工作電壓。觸力傳感器2用來感測孕婦子宮收縮的壓カ信號，其輸出連接到微處理器及其外圍電路3的放大濾波電路3-2的信號輸入端。微處理器及其外圍電路包括微處理器3-1、放大濾波電路3-2、數據存儲電路3-3、液晶顯示電路3-4、時鐘電路3_5、按鍵輸入電路3-6、藍牙模組發送電路3-7和編程調試接ロ電路3-8。如圖2所示，傳感器採用Honeywell公司生產、型號為FSS1500NSB的觸力式壓カ傳感器。能感受的壓カ範圍為0-1500g，具有獨立式電橋，低偏差，靈敏度好，體積小，結構規整易安裝等特點。該傳感器共4個引腳，其中1、3腳分別接電源線和地線，2、4腳是信號差分輸出分別與儀表放大器的正端輸入VIN+和負端輸入VIN-相連。如圖3所示，微處理器採用微軟公司生產、型號為dsPIC33FJ128MC706的控制集成 晶片，選用貼片封裝，共64個引腳。該微處理器是ー款高性能16位數位訊號控制器，內部資源豐富，提供多種通信接ロ，方便外圍電路的設計。如圖4所示，電源電路包括電池BT、發光二極體Dl、發光二極體D2、電阻R1、電阻R2、濾波電容Cl、濾波電容C2、電解電容C3、電解電容C4、充電座J1、電源開關T、穩壓晶片U2和正負電源轉換晶片U3 ;電源開關T的一端、發光二極體的陰極與電池的正極相連接；充電座Jl的接地管腳、電源穩壓晶片U2的GND引腳、濾波電容C2的一端、發光二極體D2的陰極、電源轉換晶片U3的GND、LV引腳、電解電容C4的正極均與電池BT的負極相連；充電座Jl的接電源端管腳與限流電阻Rl的一端相連；發光二極體Dl的陽極跟Rl的另一端相連；電源開關T的另一端與濾波電容Cl的一端及電源穩壓晶片U2的IN引腳相連；濾波電容Cl的另一端與穩壓晶片U2的/SHDN引腳相連；電源穩壓晶片U2的輸出OUT引腳與限流電阻R2的一端及正負電源轉換晶片U3的VCC引腳相連；限流電阻R2的另一端與發光二極體D2的陽極相連；濾波電容C2的另一端與電源穩壓晶片U2的BP引腳相連；電解電容C4的負極與正負電源轉換晶片U3的Vout引腳相連；電解電容C3的正極與正負電源轉換晶片U3的CAP+引腳相連，電解電容C3的負極與正負電源轉換晶片U3的CAP-引腳相連；U3的I腳和7腳懸空；所述的穩壓晶片U2型號為MAX8877，正負電源轉換晶片U3型號為TL7660，電池BT採用3. 7V的可充電エ業鋰電池，充電座Jl採用三腳圓孔插座，電源開關T採用撥動開關，限流電阻R1、R2阻值均為1K，濾波電容C1、C2的容值分別為IuF和O. OluF,電解電容C3、C4的容值均為10uf/25V，電源穩壓晶片U2為MAX8877產生3. 3V的穩定電壓，正負電源轉換晶片U3為TL7660把正3. 3V電壓轉換為-3. 3V電壓。如圖5所示，放大濾波電路包括前置儀表放大器U4、低噪聲放大器U5、增益電阻R3、保護電阻R4、RC濾波電路電阻R5、RC濾波電路電阻R6、RC濾波電路電阻R7、RC濾波電路電阻R8、電源濾波電容C5、電源濾波電容C6、RC濾波電容C7、RC濾波電容C8、RC濾波電容C9、RC濾波電容CIO、RC濾波電容Cll、RC濾波電容C12 ;儀表放大器U4的3腳和2腳分別與傳感器的V0(+)和VO(-)引腳相連獲取壓カ信號；儀表放大器U4的4號引腳分別接電源電路中的V-和濾波電容C5的一端，儀表放大器U4的7號引腳分別接電源電路中的V+和濾波電容C6的一端，濾波電容C5的另一端、濾波電容C6的另一端均接地；低噪聲放大器U5的4腳接電源電路中的V+、濾波電容C9的一端，低噪聲放大器U5的11腳接電源電路中的V-、濾波電容ClO的一端，濾波電容C9另一端、濾波電容ClO的另一端均接地；增益電阻R3兩端分別與儀表放大器U4的I腳和8腳相連；保護電阻R4的一端，RC濾波電阻R5的一端與儀表放大器U4的6號管腳相連；保護電阻R4的另一端與儀表放大器U4的5號管腳均接地；RC濾波電阻R5的另一端、RC濾波電阻R6的一端與RC濾波電容C7的一端相連；RC濾波電阻R6的另一端、RC濾波電容C8的一端與低噪聲放大器U5的2腳相連；RC濾波電容C7的另一端、RC濾波電阻R7的一端、低噪聲放大器U5的3號腳與低噪聲放大器U5的I腳相連；RC濾波電阻R7的另一端、RC濾波電阻R8 —端與RC濾波電容Cl I的一端相連；RC濾波電阻R8的另一端、RC濾波電容C12的一端與低噪聲放大器U5的6腳相連；RC濾波電容C8的另一端與RC濾波電容C12的另一端接地；RC濾波電容Cll的另一端與低噪聲放大器U5的7號腳、低噪聲放大器U5的5號腳、放大器U5的10號腳相連；低噪聲放大器U5的8號腳、低噪聲放大器U5的9號腳短接，低噪聲放大器U5的13腳、低噪聲放大器U5的14號腳短接，目的是穩定電壓輸出；低噪聲放大器U5的8號腳、低噪聲放大器U5的12號腳相連；低噪聲放大器U5的14號腳接微處理器Ul的RB15端ロ，作為模擬輸入 引腳；所述的儀表放大器U4型號為INA333，低噪聲放大器U5的型號為MCP609，電源濾波電容C5、電源濾波電容C6、電源濾波電容C9、電源濾波電容ClO均為O. IuF的瓷片電容，增益電阻R3的阻值為1K，產生100倍的增益，RC濾波電阻R6的阻值為18K、RC濾波電阻R6的阻值為12K、RC濾波電阻R7的阻值為5. 6K、RC濾波電阻R8的阻值為5. 6K，RC濾波電容C7的容值為I. 2uF、RC濾波電容C8的容值為luF、RC濾波電容Cll的容值為6. 8uF、RC濾波電容C12的容值為luF，RC濾波電路構成IOHz的低通濾波器。如圖6所示，數據存儲電路包括TF卡的採樣數據存儲模塊和EEPROM的動態壓力校準數據存儲模塊；TF卡採樣數據存儲模塊包括TF卡座J2、上拉電阻R9、上拉電阻R10、上拉電阻RlI、上拉電阻R12、上拉電阻R13和電源濾波電容C13、電源濾波電容C14組成；TF卡座J2的保留引腳I腳和8腳接上拉電阻R9的一端；TF卡座J2的數據輸出DO引腳分別與上拉電阻RlO的一端和微處理器Ul的RG8引腳相連；TF卡座J2的數據輸入DI引腳分別與上拉電阻R12的一端和微處理器Ul的RG7引腳相連；TF卡座J2的時鐘輸入引腳SCLK分別與上拉電阻RB12的一端和微處理器Ul的RG6引腳相連；TF卡座J2的片選引腳CS分別與上拉電阻R13的一端和微處理器Ul的RG9引腳相連；上拉電阻R9的另一端、上拉電阻RlO的另一端、上拉電阻Rll的另一端、上拉電阻R12的另一端、上拉電阻R13的另一端，濾波電容C14的一端與電源V+相連；TF卡座J2的VDD引腳與電源V+及濾波電容C13的一端相連；濾波電容C13的另一端、濾波電容C14的另一端接地；EEPR0M存儲模塊包括存儲器U6、上拉電阻R14、上拉電阻R15和濾波電容C15 ;存儲器U6的I號引腳、存儲器U6的2號引腳、存儲器U6的3號引腳、存儲器U6的4號引腳、存儲器U6的7號引腳均接地；存儲器U6的SCL引腳分別與上拉電阻R15的一端和微處理器Ul的I2C接ロ RG2引腳相連；存儲器U6的SDA引腳分別與上拉電阻R14的一端和微處理器Ul的I2C接ロ RG3相連；濾波電容C15的一端、上拉電阻R14另一端、上拉電阻R15的另一端均與電源V+相連；濾波電容C15的另一端接地；所述的TF卡座J2為自彈式卡座，EEPROM存儲器U6型號為24C04，上拉電阻R9、上拉電阻RlO、上拉電阻Rl I、上拉電阻Rl2、上拉電阻Rl3、上拉電阻R14、上拉電阻R15的阻值均為10K，電源濾波電容C13、電源濾波電容C14、電源濾波電容C15的容值均為O. IuF0
如圖7所示,液晶顯示電路包括液晶顯示模塊插件J3、電源濾波電容C16、限流電阻R16和三極體Ql組成；液晶顯示模塊插件J3的I腳、液晶顯示模塊插件J3的2腳、液晶顯示模塊插件J3的3腳、液晶顯示模塊插件J3的4腳、液晶顯示模塊插件J3的5腳、液晶顯示模塊插件J3的6腳、液晶顯示模塊插件J3的7腳、液晶顯示模塊插件J3的8腳分別與微處理器Ul的RDO端ロ、微處理器Ul的RDl端ロ、微處理器Ul的RD2端ロ、微處理器Ul的RD3端ロ、微處理器Ul的RD4端ロ、微處理器Ul的RD5端ロ、微處理器Ul的RD6端ロ、微處理器Ul的RD7端ロ相連；液晶顯示模塊插件J3的12引腳、液晶顯示模塊插件J3的13引腳、液晶顯示模塊插件J3的14引腳、液晶顯示模塊插件J3的15引腳、液晶顯示模塊插件J3的16引腳分別與微處理器Ul的RB12端ロ、微處理器Ul的RBll端ロ、微處理器Ul的RBlO端ロ、微處理器Ul的RB9端ロ、微處理器Ul的RB8端ロ相連；液晶顯示模塊插件J3的9號管腳分別與電源的V+、濾波電容C16的一端和PNP三極體Ql的集電極相連；液晶顯示模塊插件J3的10號管腳和濾波電容C16的另一端均接地；液晶顯示模塊插件J3的11號管腳與三極體Ql的發射極相連；限流電阻R16的一端與三極體Ql的基極相連，限流電阻R16的另一端與微處理器Ul的RB13端ロ相連；所述的限流電阻R16的阻值為1K，電源濾波電容C16的容值為O. IuF,三極體Ql為8550的PNP管，液晶顯示模塊插件J3採用 2. 54mm間距16芯單排接插件，液晶顯示屏採用S012864-14C，是ー款128*64點陣的液晶顯示模塊，為系統提供友好的人機互動界面。如圖8所示，時鐘模塊電路包括時鐘晶片U8、外部晶振Yl和電源濾波電容C17 ;時鐘晶片U8的5號引腳、時鐘晶片U8的6號引腳、時鐘晶片U8的7號引腳分別與微處理器Ul的RD9端ロ、微處理器Ul的RDlO端ロ、微處理器Ul的RDll端ロ相連；時鐘晶片U8的I號腳分別與電池BT的正極和電源濾波電容C17的一端相連；電源濾波電容C17的另一端和時鐘晶片U8的4號管腳均接地；時鐘晶片U8的2號管腳與外部晶振Yl的一端相連、時鐘晶片U8的3號管腳與外部晶振Yl的另一端相連；時鐘晶片U8的8號管腳懸空；所述的時鐘晶片U8型號為DS1302，時鐘晶片U8的I號管腳接電池BT的正極，而時鐘晶片U8的8號腳懸空不接紐扣電池，目的是減小體積；當電源開關T斷開時，DS1302也是在工作的，只要鋰電池還有電；外部晶振Yl為32. 768KHz，系統分頻之後剛好產生IHz的頻率，時間定位準；電源濾波電容C17的容值為O. IuF0時鐘電路為微處理器Ul提供準確的系統時鐘。如圖9所示，按鍵輸入電路包括按鍵SI、按鍵S2、按鍵S3、按鍵S4、按鍵S5，上拉電阻R17、上拉電阻R18、上拉電阻R19、上拉電阻R20、上拉電阻R21和電源濾波電容C18 ;按鍵SI的一端分別與上拉電阻R17的一端和微處理器Ul的RBO端ロ相連；按鍵S2的一端分別與上拉電阻R18的一端和微處理器Ul的RBl端ロ相連；按鍵S3的一端分別與上拉電阻R19的一端和微處理器Ul的RB3端ロ相連；按鍵S4的一端分別與上拉電阻R20的一端和微處理器Ul的RB4端ロ相連；按鍵S5的一端分別與上拉電阻R21的一端和微處理器Ul的RB5端ロ相連；按鍵SI的另一端、按鍵S2的另一端、按鍵S3的另一端、按鍵S4的另一端、按鍵S5的另一端均接地；上拉電阻R17的另一端、上拉電阻R18的另一端、上拉電阻R19的另ー端、上拉電阻R20的另一端、上拉電阻R21的另一端均與電源V+及電源濾波電容C18的一端相連；電源濾波電容C18的另一端接地；所述的按鍵SI、按鍵S2、按鍵S3、按鍵S4、按鍵S5均為輕觸按鍵，上拉電阻R17、上拉電阻R18、上拉電阻R19、上拉電阻R20、上拉電阻R21阻值均為10K，電源濾波電容C18為O. IuF0
如圖10所示，藍牙模組發送電路包括藍牙模組U9、電源濾波電容C18和發光二極體D3 ;藍牙模組U9的I腳、藍牙模組U9的2腳分別與微處理器Ul的RF2埠和微處理器Ul的RF3端ロ相連；藍牙模組U9的12腳分別與電源V+和電源濾波電容C18的一端相連，電源濾波電容C18的另一端接地；藍牙模組U9的24腳接發光二極體D3的陽極；藍牙模組U9的13號腳、藍牙模組U9的21號腳、藍牙模組U9的22號腳、藍牙模組U9的26號腳和發光二極體D3的陰極均接地；藍牙模組U9的其它個引腳均懸空，所述的藍牙模組U9型號為HC-06 ;電源濾波電容C18的容值為O. luF，藍牙未與上位機連接上時發光二極體D3是閃爍狀態，配對成功則為D3 —直亮的狀態。如圖11所示，編程調試接ロ電路包括調試接插件J4和電源濾波電容C19 ;調試接插件J4的I腳、調試接插件4腳、調試接插件5腳分別與微處理器Ul的MCLR端ロ、微處理器Ul的RB7埠和微處理器Ul的RB6端ロ相連；調試接插件J4的I腳分別與電源V+及電源濾波電容C19的一端相連；調試接插件J4的3腳和電源濾波電容C19的另一端接地；調試接插件J4的6腳懸空；所述的電源濾波電容C19的容值為O. luF，編程調試接ロ插件J4採用2. 54mm間距6芯單排接插件，編程調試接ロ電路用來對系統進行調試。 本發明的工作過程為電源模塊、傳感器和微處理器及其外圍電路構成了整個可攜式宮縮壓カ監測系統，在可攜式宮縮壓カ監測儀正常工作前，首先通過按鍵對不同的壓カ值進行標定，標定得到的數據寫入到EEPROM中，目的是對傳感器固有的非線性進行校準，使測到的壓カ更貼近實際值，同時還可以通過按鍵來校準當前時間；正常使用時，通過液晶顯示可以知道當前的宮縮壓カ值及時間，通過液晶顯示及按鍵輸入可以實現友好的人機互動進入時間、壓カ校準菜單，啟動TF卡存儲採集的數據，打開藍牙發送數據，關閉液晶背光降低功耗等操作。當電源開關開啟吋，電源指示燈亮；當電池進行充電時，充電指示燈亮；當開啟藍牙發送數據時，藍牙指示燈亮。時鐘電路為微處理器提供時鐘，電源電路為各個模塊提供電源，編程調試接ロ電路用於對可攜式宮縮壓カ監測儀進行在線調試和程序寫入。當孕婦宮縮正常時，連接在微處理器普通輸入輸出口的蜂鳴器不響；當根據有效宮縮算法判斷為有效宮縮時，則蜂鳴器響，提醒用戶注意安全。同時，宮縮壓カ監測儀還可把數據通過藍牙發送到手機，再通過手機的遠程傳輸功能發給醫院的伺服器，通過醫務人員進行專業的診斷。以上結合附圖對本發明的具體實施方式
作了說明，但這些說明不能被理解為限制了本發明的範圍，本發明的保護範圍由隨附的權利要求書限定，任何在本發明權利要求基礎上的改動都是本發明的保護範圍。
權利要求
1.可攜式宮縮壓力監測儀，由微處理器U1、傳感器、電源電路、放大濾波電路、數據存儲電路、液晶顯示電路、時鐘電路、按鍵輸入電路和藍牙模組發送電路組成，其特徵在於所述的電源電路產生的電壓分別與各個模塊的電源引腳相連接，傳感器與放大濾波電路相連，數據存儲電路分別與微處理器Ul的SPI及I2C總線相連，液晶顯示電路與微處理器Ul的I/O 口信號相連，時鐘電路與微處理器Ul的I/O 口信號相連，按鍵輸入電路與微處理器Ul的I/O 口信號相連，藍牙轉串口模塊與微處理器Ul的UART連接，編程調試接口電路與微處理器Ul相連，所述的微處理器Ul型號為dsPIC33FJ128MC706 ； 所述的電源電路包括電池BT、發光二極體D1、發光二極體D2、電阻R1、電阻R2、濾波電容Cl、濾波電容C2、電解電容C3、電解電容C4、充電座J1、電源開關T、穩壓晶片U2和正負電源轉換晶片U3 ；電源開關T的一端、發光二極體的陰極與電池的正極相連接；充電座Jl的接地管腳、電源穩壓晶片U2的GND引腳、濾波電容C2的一端、發光二極體D2的陰極、電源轉換晶片U3的GND、LV引腳、電解電容C4的正極均與電池BT的負極相連；充電座Jl的接電源端管腳與限流電阻Rl的一端相連；發光二極體Dl的陽極跟Rl的另一端相連；電源開關T的另一端與濾波電容Cl的一端及電源穩壓晶片U2的IN引腳相連；濾波電容Cl的 另一端與穩壓晶片U2的/SHDN引腳相連；電源穩壓晶片U2的輸出OUT引腳與限流電阻R2的一端及正負電源轉換晶片U3的VCC引腳相連；限流電阻R2的另一端與發光二極體D2的陽極相連；濾波電容C2的另一端與電源穩壓晶片U2的BP引腳相連；電解電容C4的負極與正負電源轉換晶片U3的Vout引腳相連；電解電容C3的正極與正負電源轉換晶片U3的CAP+引腳相連，電解電容C3的負極與正負電源轉換晶片U3的CAP-引腳相連；U3的I腳和7腳懸空；所述的穩壓晶片U2型號為MAX8877，正負電源轉換晶片U3型號為TL7660 ；所述的放大濾波電路包括前置儀表放大器U4、低噪聲放大器U5、增益電阻R3、保護電阻R4、RC濾波電路電阻R5、RC濾波電路電阻R6、RC濾波電路電阻R7、RC濾波電路電阻R8、電源濾波電容C5、電源濾波電容C6、RC濾波電容C7、RC濾波電容C8、RC濾波電容C9、RC濾波電容C10、RC濾波電容C11、RC濾波電容C12 ;儀表放大器U4的3腳和2腳分別與傳感器的V0(+)和VO(-)引腳相連獲取壓力信號；儀表放大器U4的4號引腳分別接電源電路中的V-和濾波電容C5的一端，儀表放大器U4的7號引腳分別接電源電路中的V+和濾波電容C6的一端，濾波電容C5的另一端、濾波電容C6的另一端均接地；低噪聲放大器U5的4腳接電源電路中的V+、濾波電容C9的一端，低噪聲放大器U5的11腳接電源電路中的V-、濾波電容ClO的一端，濾波電容C9另一端、濾波電容ClO的另一端均接地；增益電阻R3兩端分別與儀表放大器U4的I腳和8腳相連；保護電阻R4的一端,RC濾波電阻R5的一端與儀表放大器U4的6號管腳相連；保護電阻R4的另一端與儀表放大器U4的5號管腳均接地；RC濾波電阻R5的另一端、RC濾波電阻R6的一端與RC濾波電容C7的一端相連；RC濾波電阻R6的另一端、RC濾波電容C8的一端與低噪聲放大器U5的2腳相連；RC濾波電容C7的另一端、RC濾波電阻R7的一端、低噪聲放大器U5的3號腳與低噪聲放大器U5的I腳相連；RC濾波電阻R7的另一端、RC濾波電阻R8 —端與RC濾波電容Cll的一端相連；RC濾波電阻R8的另一端、RC濾波電容C12的一端與低噪聲放大器U5的6腳相連；RC濾波電容C8的另一端與RC濾波電容C12的另一端接地；RC濾波電容Cll的另一端與低噪聲放大器U5的7號腳、低噪聲放大器U5的5號腳、放大器U5的10號腳相連；低噪聲放大器U5的8號腳、低噪聲放大器U5的9號腳短接，低噪聲放大器U5的13腳、低噪聲放大器U5的14號腳短接，目的是穩定電壓輸出；低噪聲放大器U5的8號腳、低噪聲放大器U5的12號腳相連；低噪聲放大器U5的14號腳接微處理器Ul的RB15埠，作為模擬輸入引腳；所述的儀表放大器U4型號為INA333，低噪聲放大器U5的型號為MCP609 ； 所述的數據存儲電路包括TF卡的採樣數據存儲模塊和EEPROM的動態壓力校準數據存儲模塊；TF卡採樣數據存儲模塊包括TF卡座J2，上拉電阻R9、上拉電阻R10、上拉電阻Rl I、上拉電阻R12、上拉電阻R13和電源濾波電容C13、電源濾波電容C14組成；TF卡座J2的保留引腳I腳和8腳接上拉電阻R9的一端；TF卡座J2的數據輸出DO引腳分別與上拉電阻RlO的一端和微處理器Ul的RG8引腳相連；TF卡座J2的數據輸入DI引腳分別與上拉電阻R12的一端和微處理器Ul的RG7引腳相連；TF卡座J2的時鐘輸入引腳SCLK分別與上拉電阻RB12的一端和微處理器Ul的RG6引腳相連；TF卡座J2的片選引腳CS分別與上拉電阻R13的一端和微處理器Ul的RG9引腳相連；上拉電阻R9的另一端、上拉電阻RlO的另一端、上拉電阻Rll的另一端、上拉電阻R12的另一端、上拉電阻R13的另一端，濾波電容C14的一端與電源V+相連；TF卡座J2的VDD引腳與電源V+及濾波電容C13的一端相連；濾波電容C13的另一端、濾波電容C14的另一端接地；EEPR0M存儲模塊包括存儲器U6、上拉電阻 R14、上拉電阻R15和濾波電容C15 ;存儲器U6的I號引腳、存儲器U6的2號引腳、存儲器U6的3號引腳、存儲器U6的4號引腳、存儲器U6的7號引腳均接地；存儲器U6的SCL引腳分別與上拉電阻R15的一端和微處理器Ul的I2C接口 RG2引腳相連；存儲器U6的SDA引腳分別與上拉電阻R14的一端和微處理器Ul的I2C接口 RG3相連；濾波電容C15的一端、上拉電阻R14另一端、上拉電阻R15的另一端均與電源V+相連；濾波電容C15的另一端接地，所述的存儲器U6型號為24C04 ； 所訴的液晶顯示電路包括液晶顯示模塊插件J3、電源濾波電容C16、限流電阻R16和三極體Ql組成；液晶顯示模塊插件J3的I腳、液晶顯示模塊插件J3的2腳、液晶顯示模塊插件J3的3腳、液晶顯示模塊插件J3的4腳、液晶顯示模塊插件J3的5腳、液晶顯示模塊插件J3的6腳、液晶顯示模塊插件J3的7腳、液晶顯示模塊插件J3的8腳分別與微處理器Ul的RDO埠、微處理器Ul的RDl埠、微處理器Ul的RD2埠、微處理器Ul的RD3埠、微處理器Ul的RD4埠、微處理器Ul的RD5埠、微處理器Ul的RD6埠、微處理器Ul的RD7埠相連；液晶顯示模塊插件J3的12引腳、液晶顯示模塊插件J3的13引腳、液晶顯示模塊插件J3的14引腳、液晶顯示模塊插件J3的15引腳、液晶顯示模塊插件J3的16引腳分別與微處理器Ul的RB12埠、微處理器Ul的RBll埠、微處理器Ul的RBlO埠、微處理器Ul的RB9埠、微處理器Ul的RB8埠相連；液晶顯示模塊插件J3的9號管腳分別與電源的V+、濾波電容C16的一端和PNP三極體Ql的集電極相連；液晶顯示模塊插件J3的10號管腳和濾波電容C16的另一端均接地；液晶顯示模塊插件J3的11號管腳與三極體Ql的發射極相連；限流電阻R16的一端與三極體Ql的基極相連，限流電阻R16的另一端與微處理器Ul的RB13埠相連； 所述的時鐘模塊電路包括時鐘晶片U8、外部晶振Yl和電源濾波電容C17 ;時鐘晶片U8的5號引腳、時鐘晶片U8的6號引腳、時鐘晶片U8的7號引腳分別與微處理器Ul的RD9埠、微處理器Ul的RDlO埠、微處理器Ul的RDll埠相連；時鐘晶片U8的I號腳分別與電池BT的正極和電源濾波電容C17的一端相連；電源濾波電容C17的另一端和時鐘晶片U8的4號管腳均接地；時鐘晶片U8的2號管腳與外部晶振Yl的一端相連、時鐘晶片U8的3號管腳與外部晶振Yl的另一端相連；時鐘晶片U8的8號管腳懸空，所述的時鐘晶片U8型號為 DS1302 ； 所述的按鍵輸入電路包括按鍵SI、按鍵S2、按鍵S3、按鍵S4、按鍵S5，上拉電阻R17、上拉電阻R18、上拉電阻R19、上拉電阻R20、上拉電阻R21和電源濾波電容C18 ;按鍵SI的一端分別與上拉電阻R17的一端和微處理器Ul的RBO埠相連；按鍵S2的一端分別與上拉電阻R18的一端和微處理器Ul的RBl埠相連；按鍵S3的一端分別與上拉電阻R19的一端和微處理器Ul的RB3埠相連；按鍵S4的一端分別與上拉電阻R20的一端和微處理器Ul的RB4埠相連；按鍵S5的一端分別與上拉電阻R21的一端和微處理器Ul的RB5埠相連；按鍵SI的另一端、按鍵S2的另一端、按鍵S3的另一端、按鍵S4的另一端、按鍵S5的另一端均接地；上拉電阻R17的另一端、上拉電阻R18的另一端、上拉電阻R19的另一端、上拉電阻R20的另一端、上拉電阻R21的另一端均與電源V+及電源濾波電容C18的一端相 連；電源濾波電容C18的另一端接地； 所述的藍牙模組發送電路包括藍牙模組U9、電源濾波電容C18和發光二極體D3 ;藍牙模組U9的I腳、藍牙模組U9的2腳分別與微處理器Ul的RF2埠和微處理器Ul的RF3埠相連；藍牙模組U9的12腳分別與電源V+和電源濾波電容C18的一端相連，電源濾波電容C18的另一端接地；藍牙模組U9的24腳接發光二極體D3的陽極；藍牙模組U9的13號腳、藍牙模組U9的21號腳、藍牙模組U9的22號腳、藍牙模組U9的26號腳和發光二極體D3的陰極均接地；藍牙模組U9的其它引腳均懸空，所述的藍牙模組U9的型號為HC-06 ； 所述的編程調試接口電路包括調試接插件J4和電源濾波電容C19 ;調試接插件J4的I腳、調試接插件4腳、調試接插件5腳分別與微處理器Ul的MCLR埠、微處理器Ul的RB7埠和微處理器Ul的RB6埠相連；調試接插件J4的I腳分別與電源V+及電源濾波電容C19的一端相連；調試接插件J4的3腳和電源濾波電容C19的另一端接地；調試接插件J4的6腳懸空。
全文摘要
本發明涉及一種可攜式宮縮壓力監測儀。本發明包括微處理器、傳感器、電源電路、放大濾波電路、數據存儲電路、液晶顯示電路、時鐘電路、按鍵輸入電路、藍牙模組發送電路和編程調試電路。電源電路產生的電壓分別跟各個模塊的電源引腳相連接，傳感器與放大濾波電路連接，數據存儲電路分別與微處理器的SPI及I2C總線相連，液晶顯示電路與微處理器的I/O口信號相連，時鐘電路與微處理器的I/O口信號相連，按鍵輸入電路與微處理器的I/O口信號相連，藍牙轉串口模塊與微處理器的UART連接，編程調試接口電路與微處理器相連。本發明使得孕婦實時監測自身宮縮情況成為可能，並且儀器攜帶方便，操作簡單靈活。
文檔編號A61B5/22GK102670220SQ201210179860
公開日2012年9月19日 申請日期2012年5月31日 優先權日2012年5月31日
發明者趙治棟, 陳滿妮, 駱懿 申請人:杭州電子科技大學