[發明專利]基于NRF24L01的較高精度無線心跳血氧尖峰信號時間差測量方法

在審

• 申請號: 201811512462.6
• 申請日: 2018-12-11
• 公開（公告）號: CN109350044A
• 公開（公告）日: 2019-02-19
• 發明（設計）人: 聞時光;宗鑫冶;李昊佳;吳成東
• 申請（專利權）人: 東北大學
• 主分類號: A61B5/0402
• 分類號: A61B5/0402;A61B5/145
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責任公司 21212
• 代理人: 唐楠;李洪福

本發明公開了一種基于NRF24L01的較高精度無線心跳血氧尖峰信號時間差測量方法：配置C節點為發送模式；配置A節點和B節點為接收模式；每間隔10ms，C節點廣播一次當前時鐘信號，并攜帶自己的身份ID，A節點，B節點識別到C節點的身份ID，產生中斷信息并分別調整自身的時間與廣播時鐘信號時間相同；A節點延遲500us，轉換為發送模式，發送自身的身份ID與所記錄的尖峰時刻T₁；B節點收到信息后，先核對身份ID，若為A節點發送，則產生軟件應答數據包，返回給A節點；設B節點采集到臨近尖峰為T₂，則ΔT＝T₁?T₂。本發明避免了無線傳輸延時造成的校時不準，使用通信信道少，不需要使用高精度晶振即可達到較高精度，誤差可控制在0.5ms以下。

技術領域

本發明涉及一種基于NRF24L01的較高精度無線心跳血氧尖峰信號時間差測量方法。

背景技術

在無線心電測量中，為縮小傳感器體積，心跳傳感器與血氧傳感器采用分離式設計，方便穿戴。但由于無線通訊存在延遲、主從機時鐘不同步，不能準確測量心跳信號脈沖尖峰與血氧信號的脈沖尖峰時間差，影響測量數據精度。

發明內容

根據上述提出的技術問題，而提供一種基于NRF24L01的較高精度無線心跳血氧尖峰信號時間差測量方法。本發明采用的技術手段如下：

一種基于NRF24L01的較高精度無線心跳血氧尖峰信號時間差測量方法，具有如下步驟：

S1、設置A節點，B節點，C節點，其中A節點負責測量心跳脈沖尖峰信號，B節點負責測量血氧脈沖尖峰信號，C節點負責發送時鐘同步信號；

S2、配置C節點為發送模式，并且關閉其重發功能、關閉自動應答功能；

配置A節點和B節點為接收模式，并且關閉重發功能、關閉自動應答功能；

將A節點、B節點、C節點的地址設置為一樣的，并且通訊信道選擇相同信道；這樣保證C節點發送一次數據A節點和B節點均能收到，實現廣播功能。

S3、每間隔10ms，C節點廣播一次當前時鐘信號，并攜帶自己的身份ID，A節點，B節點識別到C節點的身份ID，產生中斷信息并分別調整自身的時間與廣播時鐘信號時間相同；由于A節點，B節點的晶振產生時鐘累計誤差在短時間內極小，且C節點發出廣播信號與所攜帶時鐘信息相同，由于無線電以光速傳播，可以忽略電磁信號到達A節點和B節點的傳遞時間差，故廣播時鐘信號可認為是同時到達A節點和B節點的，此時A節點，B節點的時鐘信息可認為是相同的。

S4、為避免A節點、B節點、C節點三者進行時鐘通訊時候發生沖突，A節點和B節點在收到時鐘信號后，A節點延遲500us，轉換為發送模式，發送自身的身份ID與所記錄的尖峰時刻T₁；

S5、B節點收到信息后，先核對身份ID，若為A節點發送，則產生軟件應答數據包，返回給A節點，保證數據準確送達；

S6、此時B有全部時間信息。設B節點采集到臨近尖峰為T₂，則ΔT＝T₁-T₂。由于每10ms即進行一次同步對時，該方法誤差可控制在0.5ms以下。

所述步驟S4中，若A節點、B節點長時間未接受到時鐘信號，則A節點直接延遲1ms，轉換為發送模式，發送自身的身份ID與所記錄的尖峰時刻T₁，之后執行步驟S5和步驟S6。避免長時間C節點斷開連接導致系統數據阻塞。

本發明解決了無線心電測量中尖峰信號時間差的無線測量的問題，避免了無線傳輸延時造成的校時不準，使用通信信道少，不需要使用高精度晶振即可達到較高精度，誤差可控制在0.5ms以下。

附圖說明