專利名稱：一種智能無(wú)線脈搏傳輸器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于護(hù)理學(xué)、生物醫(yī)學(xué)工程、計(jì)算機(jī)應(yīng)用和電子電路設(shè)計(jì)領(lǐng)域，具體涉及一種智能無(wú)線脈搏傳輸器。
背景技術(shù)：
脈搏是由動(dòng)脈管壁周期性收縮和舒張引起，與心率同步。心臟收縮時(shí)，左心室射血入主動(dòng)脈，動(dòng)脈管壁隨管內(nèi)血容量增大而膨脹，心臟舒張時(shí)，左心室中血壓下降，迫使主動(dòng)脈瓣關(guān)閉，心臟不向外射出血液，動(dòng)脈管中血容量下降，管壁收縮。這種動(dòng)脈管壁隨心律產(chǎn)生同步脹縮運(yùn)動(dòng)，叫做脈搏，脈搏每分鐘跳動(dòng)的次數(shù)是人體的一個(gè)重要生理指標(biāo)。傳統(tǒng)的脈搏測(cè)量用手工測(cè)量，脈搏很容易在手腕掌面外側(cè)跳動(dòng)的橈動(dòng)脈上摸到，也可測(cè)量頸部的頸動(dòng)脈或腹股溝的股動(dòng)脈，乳兒可以直接把手放在心前區(qū)檢查，通常將指尖輕壓動(dòng)脈向較堅(jiān)實(shí)的面，以使脈搏的感覺(jué)傳到指尖，如果將動(dòng)脈壓上軟的組織，則脈動(dòng)波會(huì)被吸收或抵消， 使指尖不易觸覺(jué)脈動(dòng)，指尖壓在動(dòng)脈上的力量要適中，用力太重時(shí)將阻斷血流，反而無(wú)脈搏產(chǎn)生。這種手工方法雖然簡(jiǎn)單易行，但容易產(chǎn)生誤差，特別在臨床住院病人常規(guī)監(jiān)測(cè)上，每個(gè)護(hù)士上下午兩次分別測(cè)量每個(gè)病人的脈搏數(shù)，不僅影響工作效率，并且不能連續(xù)監(jiān)測(cè)，無(wú)法實(shí)時(shí)觀察。需要一種智能無(wú)線脈搏傳輸器，可以可連續(xù)、動(dòng)態(tài)測(cè)量脈搏數(shù)的信息并把測(cè)量的信息通過(guò)無(wú)線傳送到護(hù)理站，上位機(jī)(也就是護(hù)理站)把傳送到的信息顯示并儲(chǔ)存，提高工作效率，減少護(hù)士工作強(qiáng)度。就容積式脈搏波的探測(cè)而言，指尖是較理想的部位，因?yàn)樗挥谥w前端，容易實(shí)現(xiàn)非接觸檢測(cè)，其次，由手指的解剖結(jié)構(gòu)可知，每個(gè)指尖的血液都是經(jīng)指總動(dòng)脈分兩路從指干兩側(cè)通向指尖，再經(jīng)豐富的冠狀小動(dòng)脈彌散至毛細(xì)血管，然后從靜脈回流。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恒定的，而在血液中，靜脈血的搏動(dòng)相對(duì)于動(dòng)脈血是十分微弱的，可以忽略，因此可以認(rèn)為光透過(guò)手指后的變化僅由動(dòng)脈血的充盈而引起，那么在恒定波長(zhǎng)的光源的照射下，通過(guò)檢測(cè)透過(guò)手指的光強(qiáng)度將可以間接測(cè)量到人體的脈搏信號(hào)。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型專利的目的在于提供一種智能無(wú)線脈搏傳輸器，克服以往傳統(tǒng)的脈搏測(cè)量用手工測(cè)量工作強(qiáng)度高和測(cè)量誤差大的缺點(diǎn)，和上位機(jī)(也就是護(hù)理站)無(wú)線通訊，上位機(jī)(也就是護(hù)理站)把傳送到的信息顯示并儲(chǔ)存，完成脈搏測(cè)量信息無(wú)線傳輸，應(yīng)用于醫(yī)院病房患者脈搏測(cè)量。智能無(wú)線脈搏傳輸器具有簡(jiǎn)單高效、信息傳送無(wú)線化、智能化、抗干擾能力強(qiáng)、便于應(yīng)用的特點(diǎn)。無(wú)線通訊傳輸采用ZigBee無(wú)線傳輸，ZigBee —詞源自蜜蜂由跳ZIGZAG形狀的舞蹈來(lái)通知其他蜜蜂有關(guān)花粉位置等信息，以達(dá)到彼此傳達(dá)信息的目的。借此意義，ZigBee作為新一代無(wú)線通訊技術(shù)的命名。在此之前，ZigBee也被稱為“HomeRFLitWRF-EasyLink” 或“firefly”無(wú)線電技術(shù)，目前統(tǒng)稱為ZigBee，它有自己的無(wú)線電標(biāo)準(zhǔn)，在數(shù)千種微小的傳感器之間相互協(xié)調(diào)實(shí)現(xiàn)通訊，距離為30 70m。本實(shí)用新型由系統(tǒng)芯片(1)、振蕩器電路O)、無(wú)線傳輸收發(fā)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(guān)系是 振蕩器電路⑵和系統(tǒng)芯片⑴連接，無(wú)線傳輸收發(fā)電路⑶和系統(tǒng)芯片⑴連接，濾波整形放大電路(6)和系統(tǒng)芯片(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(tǒng)芯片(1)、振蕩器電路O)、無(wú)線傳輸收發(fā)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(tǒng)芯片(1)選擇了 Chipcon公司的CCM30芯片，CC2430芯片的主要特點(diǎn)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(biāo)準(zhǔn)2. 4GHz頻段的RF無(wú)線電收發(fā)機(jī)；8KB的SRAM，其中4KB可在所有功耗模式下保持?jǐn)?shù)據(jù)；兼容ROHS的 7*7mmQLP封裝；4種可編程功耗模式；可編程的看門(mén)狗定時(shí)器；上電復(fù)位功能；支持硬件調(diào)試功能；優(yōu)良的無(wú)線接收靈敏度和強(qiáng)大的抗干擾性；在休眠模式時(shí)僅0.9μ A的流耗，外部中斷或RTC能喚醒系統(tǒng)；在待機(jī)模式時(shí)少于0. 6 μ A的流耗，外部中斷能喚醒系統(tǒng)；硬件支持CSMA/CA功能；較寬的電壓范圍(0. 2 3. 6V)；數(shù)字化的RSS/LQI支持和強(qiáng)大的DMA功能；具有電池監(jiān)測(cè)和溫度感測(cè)功能；集成了 14位模數(shù)轉(zhuǎn)換的ADC ；集成AES安全協(xié)處理器； 帶有2個(gè)強(qiáng)大的、支持幾組協(xié)議的USART，以及一個(gè)符合IEEE802. 15. 4規(guī)范的MAC計(jì)時(shí)器， 一個(gè)常規(guī)的16位計(jì)時(shí)器和2個(gè)8位計(jì)時(shí)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采用MC306晶振芯片，振蕩器2采用SM322S晶振芯片，根據(jù)系統(tǒng)芯片(1)工作需要兩個(gè)時(shí)鐘晶振，第一個(gè)為32MHz，為無(wú)線收發(fā)提供時(shí)鐘，第二個(gè)為32. 068KHz，為睡眠模式提供時(shí)鐘，晶振芯片MC306提供32. 068KHz晶振，晶振芯片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(cè)量提供光源，采用IR333型紅外發(fā)射二極管作為光源管。所述的光電式傳感器電路( 把透過(guò)手指指尖的光強(qiáng)度轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)，通過(guò)光電式傳感器電路( 的5端口傳送到濾波整形放大電路(6)的IN端口，電壓信號(hào)經(jīng)過(guò)濾波整形放大電路(6)的OUT端口 5傳送到系統(tǒng)芯片(1)的P2.0引腳，系統(tǒng)芯片(1)把傳送到的電壓信號(hào)經(jīng)過(guò)處理后通過(guò)無(wú)線傳輸收發(fā)電路C3)發(fā)送到上位機(jī)(也就是護(hù)理站)，上位機(jī) (也就是護(hù)理站)把傳送到的信息顯示并儲(chǔ)存，完成脈搏測(cè)量信息無(wú)線傳輸。本實(shí)用新型所述的無(wú)線傳輸收發(fā)電路(3)采用PCB無(wú)線天線電路，PCB無(wú)線天線電路在電路板上。本實(shí)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(guò)手指指尖光強(qiáng)度信號(hào)轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)，電壓信號(hào)對(duì)應(yīng)人體脈搏信號(hào)，通過(guò)光電式傳感器電路(5)的5端口傳送到濾波整形放大電路(6)的 IN端口，電壓信號(hào)經(jīng)過(guò)濾波整形放大電路(6)的OUT端口傳送到系統(tǒng)芯片(1)的P2.0引腳，系統(tǒng)芯片(1)把傳送到的電壓信號(hào)經(jīng)過(guò)處理后通過(guò)無(wú)線傳輸收發(fā)電路(3)發(fā)送到上位機(jī)(也就是護(hù)理站)，上位機(jī)(也就是護(hù)理站)把傳送到的信息顯示并儲(chǔ)存，完成脈搏測(cè)量信息無(wú)線傳輸。本實(shí)用新型的有益效果是1.信息傳送無(wú)線化，智能化。[0015]2.電路簡(jiǎn)單高效，低耗電，抗干擾能力強(qiáng)。3.便于應(yīng)用，成本低。4.便于醫(yī)院的人員管理，減輕護(hù)理人員工作強(qiáng)度。
圖1為本實(shí)用新型系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本實(shí)用新型振蕩器電路連接示意圖。圖3為本實(shí)用新型無(wú)線天線電路連接示意圖。圖4為本實(shí)用新型脈搏測(cè)量電路連接示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。把需要脈搏測(cè)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(guò)手指指尖光強(qiáng)度信號(hào)轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)，電壓信號(hào)對(duì)應(yīng)人體脈搏信號(hào)，通過(guò)光電式傳感器電路( 的5端口傳送到濾波整形放大電路(6)的IN端口， 電壓信號(hào)經(jīng)過(guò)濾波整形放大電路(6)的OUT端口傳送到系統(tǒng)芯片(1)的P2.0引腳，系統(tǒng)芯片(1)把傳送到的電壓信號(hào)經(jīng)過(guò)處理后通過(guò)無(wú)線傳輸收發(fā)電路C3)發(fā)送到上位機(jī)(也就是護(hù)理站)，上位機(jī)(也就是護(hù)理站)把傳送到的信息顯示并儲(chǔ)存，完成脈搏測(cè)量信息無(wú)線傳輸。要完成脈搏測(cè)量和信息的無(wú)線傳輸還需要相應(yīng)的軟件，軟件包含兩大部分一個(gè)是脈搏測(cè)量部分，另一個(gè)是系統(tǒng)芯片(1)部分，系統(tǒng)芯片(1)部分軟件包括ZigBee無(wú)線傳輸?shù)某跏蓟绦颉igBee無(wú)線傳輸發(fā)送程序和接收程序。
權(quán)利要求1.一種智能無(wú)線脈搏傳輸器，包括系統(tǒng)芯片(1)、振蕩器電路O)、無(wú)線傳輸收發(fā)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，其特征在于，振蕩器電路(2)和系統(tǒng)芯片(1)連接，無(wú)線傳輸收發(fā)電路(3)和系統(tǒng)芯片(1)連接，濾波整形放大電路(6)和系統(tǒng)芯片(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(tǒng)芯片(1)、振蕩器電路O)、無(wú)線傳輸收發(fā)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(jī)通過(guò)無(wú)線傳輸收發(fā)電路C3)發(fā)出的信號(hào)獲取脈搏信息。
2.如權(quán)利要求1所述的一種智能無(wú)線脈搏傳輸器，其特征在于，所述的光電式傳感器電路(5)的5端口和濾波整形放大電路(6)的IN端口連接，濾波整形放大電路(6)的OUT 端口和系統(tǒng)芯片(1)的P2.0引腳連接。
3.如權(quán)利要求1所述的一種智能無(wú)線脈搏傳輸器，其特征在于，所述無(wú)線傳輸收發(fā)電路(3)采用PCB無(wú)線天線電路，PCB無(wú)線天線電路在電路板上。
專利摘要一種智能無(wú)線脈搏傳輸器，屬于護(hù)理學(xué)、生物醫(yī)學(xué)工程、計(jì)算機(jī)應(yīng)用和電子電路設(shè)計(jì)領(lǐng)域，具體涉及一種智能無(wú)線脈搏傳輸器。本實(shí)用新型包括系統(tǒng)芯片(1)、振蕩器電路(2)、無(wú)線傳輸收發(fā)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(shí)用新型的目的就是解決脈搏測(cè)量和傳輸問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)脈搏測(cè)量準(zhǔn)確、信息傳送無(wú)線化、智能化、減輕護(hù)理人員工作強(qiáng)度。
文檔編號(hào)A61B5/02GK202223220SQ201120335839
公開(kāi)日2012年5月23日 申請(qǐng)日期2011年9月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月8日
發(fā)明者姜重然, 張亞華, 李麗, 李海波, 王玉清, 白金泉 申請(qǐng)人:佳木斯大學(xué)