专利名称：一种智能无线脉搏传输器的制作方法
一种智能无线脉搏传输器技术领域
本发明属于护理学、生物医学工程、计算机应用和电子电路设计领域，具体涉及一种智能无线脉搏传输器。
背景技术：
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脉搏是由动脉管壁周期性收缩和舒张引起，与心率同步。心脏收缩时，左心室射血入主动脉，动脉管壁随管内血容量增大而膨胀，心脏舒张时，左心室中血压下降，迫使主动脉瓣关闭，心脏不向外射出血液，动脉管中血容量下降，管壁收缩。这种动脉管壁随心律产生同步胀缩运动，叫做脉搏，脉搏每分钟跳动的次数是人体的一个重要生理指标。传统的脉搏测量用手工测量，脉搏很容易在手腕掌面外侧跳动的桡动脉上摸到，也可测量颈部的颈动脉或腹股沟的股动脉，乳儿可以直接把手放在心前区检查，通常将指尖轻压动脉向较坚实的面，以使脉搏的感觉传到指尖，如果将动脉压上软的组织，则脉动波会被吸收或抵消， 使指尖不易触觉脉动，指尖压在动脉上的力量要适中，用力太重时将阻断血流，反而无脉搏产生。这种手工方法虽然简单易行，但容易产生误差，特别在临床住院病人常规监测上，每个护士上下午两次分别测量每个病人的脉搏数，不仅影响工作效率，并且不能连续监测，无法实时观察。需要一种智能无线脉搏传输器，可以可连续、动态测量脉搏数的信息并把测量的信息通过无线传送到护理站，上位机(也就是护理站)把传送到的信息显示并储存，提高工作效率，减少护士工作强度。
就容积式脉搏波的探测而言，指尖是较理想的部位，因为它位于肢体前端，容易实现非接触检测，其次，由手指的解剖结构可知，每个指尖的血液都是经指总动脉分两路从指干两侧通向指尖，再经丰富的冠状小动脉弥散至毛细血管，然后从静脉回流。手指组织可以分成皮肤、肌肉、骨骼等非血液组织和血液组织，其中非血液组织的光吸收量是恒定的，而在血液中，静脉血的搏动相对于动脉血是十分微弱的，可以忽略，因此可以认为光透过手指后的变化仅由动脉血的充盈而引起，那么在恒定波长的光源的照射下，通过检测透过手指的光强度将可以间接测量到人体的脉搏信号。发明内容
本发明的目的在于提供一种智能无线脉搏传输器，克服以往传统的脉搏测量用手工测量工作强度高和测量误差大的缺点，和上位机(也就是护理站)无线通讯，上位机(也就是护理站)把传送到的信息显示并储存，完成脉搏测量信息无线传输，应用于医院病房患者脉搏测量。智能无线脉搏传输器具有简单高效、信息传送无线化、智能化、抗干扰能力强、便于应用的特点。
无线通讯传输采用ZigBee无线传输,ZigBee —词源自蜜蜂由跳ZIGZAG形状的舞蹈来通知其他蜜蜂有关花粉位置等信息，以达到彼此传达信息的目的。借此意义，ZigBee作为新一代无线通讯技术的命名。在此之前，ZigBee也被称为“HomeRF Lite”，“RF_EasyLink” 或“firefly”无线电技术，目前统称为ZigBee，它有自己的无线电标准，在数千种微小的传感器之间相互协调实现通讯，距离为30 70m。
本发明由系统芯片(I)、振荡器电路(2)、无线传输收发电路(3)、光源电路(4)、光电式传感器电路(5)、滤波整形放大电路(6)、电池(7)组成。它们的连接关系是振荡器电路(2)和系统芯片(I)连接，无线传输收发电路(3)和系统芯片(I)连接，滤波整形放大电路(6)和系统芯片⑴连接，光电式传感器电路(5)和滤波整形放大电路(6)连接，系统芯片(I)、振荡器电路⑵、无线传输收发电路(3)、光源电路(4)、光电式传感器电路(5)、滤波整形放大电路(6)电能都由电池(7)提供，电池(7)选择了 +5伏钮扣电池。
所述的系统芯片(I)选择了 Chipcon公司的CC2430芯片，CC2430芯片的主要特点有32MHz单指令周期低功耗的8051微控制器核，集成兼容IEEE802. 15. 4标准2. 4GHz频段的RF无线电收发机；8KB的SRAM，其中4KB可在所有功耗模式下保持数据；兼容ROHS的 7*7_QLP封装；4种可编程功耗模式；可编程的看门狗定时器；上电复位功能；支持硬件调试功能；优良的无线接收灵敏度和强大的抗干扰性；在休眠模式时仅O. 9 μ A的流耗，外部中断或RTC能唤醒系统；在待机模式时少于O. 6 μ A的流耗，外部中断能唤醒系统；硬件支持CSMA/CA功能；较宽的电压范围(O. 2 3. 6V);数字化的RSS/LQI支持和强大的DMA功能；具有电池监测和温度感测功能；集成了 14位模数转换的ADC ;集成AES安全协处理器； 带有2个强大的、支持几组协议的USART，以及一个符合ΙΕΕΕ802. 15. 4规范的MAC计时器， 一个常规的16位计时器和2个8位计时器。所述的晶振电路⑵包括振荡器1、电容Cl、电容C2、电容C3、电容C4、振荡器2， 振荡器I采用MC306晶振芯片，振荡器2采用SM322S晶振芯片，根据系统芯片(I)工作需要两个时钟晶振，第一个为32MHz，为无线收发提供时钟，第二个为32. 068KHZ，为睡眠模式提供时钟，晶振芯片MC306提供32. 068KHz晶振，晶振芯片SM322S提供32MHz晶振。
所述的光源电路⑷为光电式传感器电路(5)测量提供光源，采用IR333型红外发射二极管作为光源管。
所述的光电式传感器电路(5)把透过手指指尖的光强度转换成电压信号，通过光电式传感器电路(5)的5端口传送到滤波整形放大电路(6)的IN端口，电压信号经过滤波整形放大电路(6)的OUT端口 5传送到系统芯片(I)的P2. O引脚，系统芯片(I)把传送到的电压信号经过处理后通过无线传输收发电路(3)发送到上位机(也就是护理站)，上位机 (也就是护理站)把传送到的信息显示并储存，完成脉搏测量信息无线传输。
本发明所述的无线传输收发电路(3)采用PCB无线天线电路，PCB无线天线电路在电路板上。
本发明的工作原理把手指指尖放在光源电路(4)和光电式传感器电路(5)之间， 光电式传感器电路(5)可以把透过手指指尖光强度信号转换成电压信号，电压信号对应人体脉搏信号，通过光电式传感器电路(5)的5端口传送到滤波整形放大电路(6)的IN端口， 电压信号经过滤波整形放大电路(6)的OUT端口传送到系统芯片(I)的P2.0引脚，系统芯片(I)把传送到的电压信号经过处理后通过无线传输收发电路(3)发送到上位机(也就是护理站)，上位机(也就是护理站)把传送到的信息显示并储存，完成脉搏测量信息无线传输。
本发明的有益效果是
1.信息传送无线化，智能化。
2.电路简单高效，低耗电，抗干扰能力强。
3.便于应用，成本低。
4.便于医院的人员管理，减轻护理人员工作强度。
图1为本发明系统结构示意图。
图2为本发明振荡器电路连接示意图。
图3为本发明电路结构图的系统芯片和无线传输收发电路采用PCB无线天线电路的示意图。
图4为本发明脉搏测量电路连接示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施对本发明进一步详细说明。
把需要脉搏测量人的手指指尖放在光源电路(4)和光电式传感器电路(5)之间， 光电式传感 器电路(5)可以把透过手指指尖光强度信号转换成电压信号，电压信号对应人体脉搏信号，通过光电式传感器电路(5)的5端口传送到滤波整形放大电路(6)的IN端口， 电压信号经过滤波整形放大电路(6)的OUT端口传送到系统芯片(I)的P2.0引脚，系统芯片(I)把传送到的电压信号经过处理后通过无线传输收发电路(3)发送到上位机(也就是护理站)，上位机(也就是护理站)把传送到的信息显示并储存，完成脉搏测量信息无线传输。
要完成脉搏测量和信息的无线传输还需要相应的软件，软件包含两大部分一个是脉搏测量部分，另一个是系统芯片(I)部分，系统芯片(I)部分软件包括ZigBee无线传输的初始化程序、ZigBee无线传输发送程序和接收程序。
权利要求
1.一种智能无线脉搏传输器，包括系统芯片(I)、振荡器电路(2)、无线传输收发电路(3)、光源电路(4)、光电式传感器电路(5)、滤波整形放大电路￠)、电池(7)组成，其特征在于，振荡器电路(2)和系统芯片(I)连接，无线传输收发电路(3)和系统芯片(I)连接，滤波整形放大电路(6)和系统芯片⑴连接，光电式传感器电路(5)和滤波整形放大电路(6) 连接，电池(7)给系统芯片(I)、振荡器电路⑵、无线传输收发电路(3)、光源电路(4)、光电式传感器电路(5)、滤波整形放大电路(6)供电，上位机通过无线传输收发电路(3)发出的信号获取脉搏信息。
2.如权利要求1所述的一种智能无线脉搏传输器，其特征在于，所述的光电式传感器电路(5)的5端口和滤波整形放大电路(6)的IN端口连接，滤波整形放大电路(6)的OUT 端口和系统芯片(I)的P2.0引脚连接。
3.如权利要求1所述的一种智能无线脉搏传输器，其特征在于，所述无线传输收发电路(3)采用PCB无线天线电路，PCB无线天线电路在电路板上。
全文摘要
一种智能无线脉搏传输器，属于护理学、生物医学工程、计算机应用和电子电路设计领域，具体涉及一种智能无线脉搏传输器。本发明包括系统芯片(1)、振荡器电路(2)、无线传输收发电路(3)、光源电路(4)、光电式传感器电路(5)、滤波整形放大电路(6)、电池(7)组成。本发明的目的就是解决脉搏测量和传输问题，实现脉搏测量准确、信息传送无线化、智能化、减轻护理人员工作强度。
文档编号G08C17/02GK102988030SQ20111026501
公开日2013年3月27日 申请日期2011年9月8日 优先权日2011年9月8日
发明者姜重然, 赵香玉, 张亚华, 王玉清, 李海波 申请人:佳木斯大学