[實(shí)用新型]基于智能手機(jī)的心電、血氧、脈搏、體溫監(jiān)護(hù)系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201520184695.3
• 申請(qǐng)日: 2015-03-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN204600446U
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-09-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙治棟;袁昌成;梅秀峰;張曉紅;杜加友;鄭民;陳梅
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 杭州電子科技大學(xué)
• 主分類號(hào): A61B5/0205
• 分類號(hào): A61B5/0205;A61B5/0402;A61B5/1455;H04M1/725;H04M1/21
• 代理公司: 杭州求是專利事務(wù)所有限公司 33200
• 代理人: 杜軍

1.基于智能手機(jī)的心電、血氧、脈搏、體溫監(jiān)護(hù)系統(tǒng)，其特征在于包括采集模塊、傳輸模塊、手機(jī)端與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊；

所述的采集模塊用于采集心電、血氧、脈搏、體溫信號(hào)；包括MSP430處理器外圍電路、信號(hào)采集處理電路、鋰電池管理電路；信號(hào)采集處理電路包括H橋光源驅(qū)動(dòng)單元、指夾式血氧探頭、血氧信號(hào)處理單元、紅外測(cè)溫單元以及心電測(cè)量單元；鋰電池管理電路為H橋光源驅(qū)動(dòng)單元、血氧信號(hào)處理單元、紅外測(cè)溫單元以及心電測(cè)量單元供電；

所述的傳輸模塊將采集模塊采集的信號(hào)數(shù)據(jù)傳輸給數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊；

所述的手機(jī)端用于接收傳輸模塊傳送的信號(hào)數(shù)據(jù)；

所述的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊用于存儲(chǔ)手機(jī)端接收的信號(hào)數(shù)據(jù)，包括手機(jī)本地存儲(chǔ)以及云端存儲(chǔ)；手機(jī)本地存儲(chǔ)指將接收的信號(hào)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在本地手機(jī)；云端存儲(chǔ)指將接收的信號(hào)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在云端服務(wù)器；

MSP430微控制器外圍電路包括主控芯片U1，14針的接插件JTAG下載接口U2，11個(gè)瓷片電容C1、C2、C3、C4、C6、C7、C8、C9、C10、C11、C12，1個(gè)電解電容C5，2個(gè)電阻R1、R2，2個(gè)晶振Y1、Y2，1個(gè)按鍵B1；主控芯片U1的16腳、38腳、64腳、87腳與所述鋰電池管理電路的3.3V電壓輸出端連接，主控芯片U1的12腳、15腳、37腳、63腳、88腳接地；主控芯片U1的11腳與電解電容C5的正極、瓷片電容C6的一端以及電阻R2的一端連接，電阻R2的另一端與鋰電池管理電路的3.3V電壓輸出端連接，瓷片電容C6的另一端、電解電容C5的負(fù)極均接地；主控芯片U1的14腳與晶振Y2的一端、瓷片電容C10的一端連接，主控芯片U1的13腳與晶振Y2的另一端、瓷片電容C9的一端連接，主控芯片U1的16腳與瓷片電容C11的一端連接，瓷片電容C9、C10、C11的另一端接地；主控芯片U1的38腳與瓷片電容C12的一端連接，主控芯片U1的64腳與瓷片電容C7的一端連接，主控芯片U1的62腳與瓷片電容C8的一端連接，主控芯片U1的87腳與瓷片電容C2的一端連接，瓷片電容C2、C7、C8、C12的另一端接地；主控芯片U1的90腳與晶振Y1的一端和瓷片電容C3的一端連接，主控芯片U1的89腳與晶振Y1的另一端和瓷片電容C1的一端連接，瓷片電容C1、C3的另一端接地；主控芯片U1的92腳與14針的接插件JTAG下載接口U2的1腳連接，主控芯片U1的93腳與14針的接插件JTAG下載接口U2的3腳連接，主控芯片U1的94腳與14針的接插件JTAG下載接口U2的5腳連接，主控芯片U1的95腳與14針的接插件JTAG下載接口U2的7腳連接，主控芯片U1的91腳與14針的接插件JTAG下載接口U2的8腳連接，主控芯片U1的96腳與14針的接插件JTAG下載接口U2的11腳和電阻R1、瓷片電容C4、按鍵B1的一端連接，電阻R1的另一端、14針的接插件JTAG下載接口U2的2腳與鋰電池管理電路3.3V電壓輸出端連接，按鍵B1、瓷片電容C4的另一端接地；

H橋光源驅(qū)動(dòng)單元包括2個(gè)PNP三極管Q1、Q2，2個(gè)NPN三極管Q3、Q4，6個(gè)電阻R3、R4、R5、R6、R7、R8，4個(gè)I/O端口I/O1、I/O2、I/O3、I/O4，一個(gè)雙波長(zhǎng)紅外發(fā)射管D3；三極管Q1、Q2的發(fā)射極與鋰電池管理電路3.3V電壓輸出端連接，三極管Q1的基極與電阻R3的一端連接，電阻R3的另一端與所述的MSP430微控制器外圍電路中主控芯片U1的51腳連接，三極管Q1的集電極與雙波長(zhǎng)紅外發(fā)射管D3的一端連接；三極管Q2的基極與電阻R4的一端連接，電阻R4的另一端與MSP430微控制器外圍電路中主控芯片U1的52腳連接，三極管Q2的集電極與雙波長(zhǎng)紅外發(fā)射管D3的另一端連接；三極管Q3的基極與電阻R6的一端連接，電阻R6的另一端與MSP430微控制器外圍電路中主控芯片U1的53腳連接，三極管Q3的集電極與三極管Q2的集電極連接，三極管Q3的發(fā)射極與電阻R8的一端連接，三極管Q4的基極與電阻R5的一端連接，電阻R5的另一端與MSP430微控制器外圍電路中主控芯片U1的54腳連接，三極管Q4的集電極與三極管Q1的集電極連接，三極管Q4的發(fā)射極與電阻R7的一端連接，電阻R7、R8的另一端與地連接；

所述的指夾式血氧探頭由雙波長(zhǎng)紅外發(fā)射管D3和紅外接收二極管D2構(gòu)成，具體的將雙波長(zhǎng)紅外發(fā)射管D3和紅外接收二極管D2集成在一個(gè)相對(duì)封閉的空間；

血氧信號(hào)處理單元包括運(yùn)算放大器U3A、U3B、U3C、U3D、U4A、U4B，1個(gè)紅外接收二極管D2，15個(gè)電阻R9、R10、R11、R12、R13、R14、R15、R16、R17、R18、R19、R20、R21、R22、R23，8個(gè)瓷片電容C13、C14、C15、C16、C17、C18、C19、C20，1個(gè)與主控芯片U1的接口ADC1；電阻R10、瓷片電容C14的一端與所述鋰電池管理電路3.3V電壓輸出端連接，電阻R10的另一端與運(yùn)算放大器U3A的同相輸入端連接；運(yùn)算放大器U3A的反相輸入端與輸出端、電阻R13的一端、R9的一端連接，運(yùn)算放大器U3A的同相輸入端與電阻R18的一端連接，電阻R18、瓷片電容C14的另一端與地連接；運(yùn)算放大器U3C的同相輸入端與電阻R13的另一端連接，運(yùn)算放大器U3C的反相輸入端與電阻R22、瓷片電容C19的一端連接，電阻R13、瓷片電容C19的另一端與運(yùn)算放大器U3C的輸出端連接，電阻R10、R18和運(yùn)算放大器U3A構(gòu)成電壓偏置電路；紅外接收二極管D2的正極與運(yùn)算放大器U3C的反相輸入端連接，紅外接收二極管D2的負(fù)極與運(yùn)算放大器U3A的反相輸入端連接；運(yùn)算放大器U3C的輸出端與電阻R21的一端連接，電阻R21的另一端與瓷片電容C20的一端連接，瓷片電容C20的另一端與電阻R16、R12的一端連接；運(yùn)算放大器U3C和電阻R22、R21以及瓷片電容C19、C20構(gòu)成一級(jí)跨阻放大電路，實(shí)現(xiàn)電流到電壓的轉(zhuǎn)換；運(yùn)算放大器U3B的反相輸入端與電阻R12、瓷片電容C13的一端連接，運(yùn)算放大器U3B的正相輸入端與電阻R9的另一端連接；運(yùn)算放大器U3B的輸出端與電阻R16的另一端、瓷片電容C13的另一端、電阻R11的一端連接，運(yùn)算放大器U3B和瓷片電容C13以及電阻R16、R12、R11構(gòu)成二級(jí)運(yùn)算放大電路；運(yùn)算放大器U4D的反相輸入端與電阻R11的另一端、電阻R23的一端連接，運(yùn)算放大器U4D的同相輸入端與紅外接收二極管D2的負(fù)極連接，差分放大器U3B的輸出端與電阻R23的另一端、電阻R20的一端、瓷片電容C18的一端連接，運(yùn)算放大器U4D和電阻R23構(gòu)成三級(jí)差分放大電路；運(yùn)算放大器U4B的反相輸入端與瓷片電容C16、瓷片電容C17、電阻R17的一端連接，運(yùn)算放大器U4B的同相輸入端與電阻R14、R19的一端連接，運(yùn)算放大器U4B的輸出端與運(yùn)算放大器U4B的反相輸入端連接；瓷片電容C16、瓷片電容C17、電阻R20的另一端與電阻R15的一端連接；電阻R17的一端與瓷片電容C18的另一端、瓷片電容C15的一端連接；運(yùn)算放大器U4A的反相輸入端與運(yùn)算放大器U4A的輸出端、電阻R14的另一端連接，運(yùn)算放大器U4A的同相輸入端與電阻R15的另一端、瓷片電容C15的另一端連接，運(yùn)算放大器?U3A、U3B、U3C、U3D、U4A、U4B的正電源端與鋰電池管理電路的3.3V電壓輸出端連接，負(fù)電源端接地；

紅外測(cè)溫單元包括1個(gè)紅外溫度計(jì)U5，2個(gè)電阻R24、R25，1個(gè)瓷片電容C21；紅外溫度計(jì)的1腳與電阻R24的一端連接，紅外溫度計(jì)的2腳與瓷片電容C21的一端、電阻R24的另一端、電阻R25的一端相連接，同時(shí)與鋰電池管理電路3.3V電壓輸出端連接，紅外溫度計(jì)的3腳與電阻R25的另一端連接，紅外溫度計(jì)的4腳、瓷片電容C21的另一端接地，紅外溫度計(jì)的3腳與主控芯片U1的70腳連接，紅外溫度計(jì)的1腳與主控芯片U1的71腳連接；

心電測(cè)量單元包括心電處理芯片U6，2個(gè)瓷片電容C22、C23；心電處理芯片U6的4腳與主控芯片U1的72腳連接，心電處理芯片U6的5腳與主控芯片U1的73腳連接，心電處理芯片U6的7腳與瓷片電容C22、C23的一端連接，心電處理芯片U6的8腳、瓷片電容C22的另一端、瓷片電容C23的另一端與鋰電池管理電路3.3V電壓輸出端連接；測(cè)量心電時(shí)心電處理芯片U6的2腳接測(cè)量電極的正極，心電處理芯片U6的3腳接測(cè)量電極的負(fù)極；

鋰電池管理電路包括Micro?USB接口U7，穩(wěn)壓芯片U8，電源管理芯片U9，6個(gè)瓷片電容C24、C25、C26、C27、C28、C29，5個(gè)電阻R26、R27、R28、R29、R30，3個(gè)發(fā)光二極管D3、D4、D5，1個(gè)按鍵B2，鋰電池組BT1；Micro?USB接口U7的1腳、電阻R26的一端、瓷片電容C28的一端、電源管理芯片U9的4腳連接，電源管理芯片U9的2腳與電阻R30的一端連接，電源管理芯片U9的5腳與瓷片電容C29的一端、按鍵B2的一端、鋰電池組BT1的正極連接，電源管理芯片U9的6腳與電阻R29的一端連接，電源管理芯片U9的7腳與電阻R28的一端連接，電源管理芯片U9的8腳與電阻R26的另一端、瓷片電容C24的一端、發(fā)光二極管D3、D4的正極連接，發(fā)光二極管D3的負(fù)極與電阻R28的另一端連接，發(fā)光二極管D4的負(fù)極與電阻R29的另一端連接，按鍵B2的另一端與瓷片電容C25的一端、穩(wěn)壓芯片U8的1腳、2腳連接，穩(wěn)壓芯片U8的4腳與瓷片電容C26的一端連接，穩(wěn)壓芯片U8的5腳與瓷片電容C27的一端連接、電阻R27的一端連接，電阻R27的另一端與發(fā)光二極管D5的正極連接，Micro?USB接口U7的5腳、電阻R30的另一端、瓷片電容C28的另一端、電源管理芯片U9的3腳、瓷片電容C29的另一端、鋰電池組BT1的負(fù)極、瓷片電容C25另一端、瓷片電容C26另一端、瓷片電容C27的另一端、發(fā)光二極管D5的負(fù)極、穩(wěn)壓芯片U8的3腳接地，穩(wěn)壓芯片U8的5腳為穩(wěn)壓芯片3.3V輸出端；

藍(lán)牙模塊電路包括藍(lán)牙模組U10，2個(gè)電阻R31、R32,1個(gè)瓷片電容C30，1個(gè)發(fā)光二極管D1，藍(lán)牙模組U10的2腳與瓷片電容C30的一端、電阻R31的一端、電阻R32的一端接鋰電池管理電路3.3V電壓輸出端，藍(lán)牙模組U10的23腳與發(fā)光二極管D1的負(fù)極連接，發(fā)光二極管D1的正極與電阻R32的另一端連接，藍(lán)牙模組U10的1腳與瓷片電容C30的另一端接地，藍(lán)牙模組U10的20腳與主控芯片U1的40腳鏈接，藍(lán)牙模組U10的21腳與主控芯片U1的39腳鏈接。