專利名稱：具有射頻識別和無線數(shù)據(jù)通信功能的電子體溫計的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種溫度測量裝置，特別涉及一種具有射頻識別和無線數(shù)據(jù)通信功能的醫(yī)用體溫測量裝置。
背景技術：
目前，醫(yī)院病房中的日常體溫測量仍然采用傳統(tǒng)的方式進行。主要是由醫(yī)護人員將體溫計逐一發(fā)給每個患者，待患者完成體溫測量后，再逐一取回，并分別記錄測量結果。這種工作模式的主要缺點是工作量大，且操作過程容易導致水銀體溫計破碎，造成汞污染。市場上所銷售的電子體溫計只有簡單的體溫測量功能，僅適用于家庭使用。由于不具備無線通信、數(shù)據(jù)存儲及身份識別等功能，因此還無法替代水銀體溫計在醫(yī)院廣泛使用。盡管目前無線遙測技術在醫(yī)療監(jiān)護領域得到長足的發(fā)展?，F(xiàn)有的技術已將無線收發(fā)模塊與電子測溫模塊相結合，實現(xiàn)將所測得的溫度數(shù)據(jù)通過無線傳輸?shù)姆绞桨l(fā)送到帶有無線接收模塊的接收器。但由于各種技術上的缺陷，此類產(chǎn)品至今為止還不適用于臨床使用。在申請?zhí)枮?0114319的中國發(fā)明專利申請中公開了名為“一種用于生理病理信號監(jiān)測的多目標無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)”的技術方案，該方案采用頻分多址(FDMA)技術將 280MHz 350MHz頻段分為若干個信道，每個信道對應一個發(fā)射機。由于只有70MHz的帶寬，可同時使用的發(fā)射機數(shù)量有限，而且該方案也沒有涉及體溫測量。在申請?zhí)枮?擬00420119160](授權公告日為2006年3月1日)的中國發(fā)明專利中，公開了名為“病房無線體溫數(shù)據(jù)采集裝置”的技術方案。該方案采用紅外線溫度探測儀測量人體的面部溫度，紅外線溫度探測儀固定設置在病房內(nèi)病人躺臥位置的上方，其內(nèi)部設置一個藍牙發(fā)射模塊，該模塊將溫度數(shù)據(jù)發(fā)送到個人數(shù)字處理裝置，個人數(shù)字處理裝置可以進一步通過無線局域網(wǎng)將數(shù)據(jù)傳給服務器。該發(fā)明存在的不足之處是其采用紅外線測溫的方法，這種方法只能測量人體的體表溫度，而這一溫度不代表人體的真實體溫，因此，該方案不能用于臨床體溫測量。在申請?zhí)枮?3U6789.0的中國發(fā)明專利申請中公開了名為“無線集中監(jiān)測群體體溫的方法和系統(tǒng)”的技術方案。該方案采用無線分站的形式增加了系統(tǒng)中可同時工作的體溫檢測終端的數(shù)量，以微型計算機為數(shù)據(jù)處理工作站，數(shù)據(jù)處理工作站通過通訊接口電路連接1 1 個分站，每個分站占用一個信道進行無線通信，分站下可對應和1 IOM 個終端進行通信。該發(fā)明存在的不足是(1)溫度測量電路采用溫度傳感器、A/D與微處理器結合的方法實現(xiàn)。這種實現(xiàn)方法帶來的缺點是電路復雜，且成本較高；( 數(shù)據(jù)通信采用射頻收發(fā)芯片，不便于與具有藍牙通信功能的設備(如計算機、PDA等)進行數(shù)據(jù)交換；此外，以上發(fā)明存在的一個共同的不足是不具備自動識別標簽的功能，因而在臨床應用中受到一定的限制。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明克服現(xiàn)有技術的不足，提供了一種具有射頻識別功能和無線數(shù)據(jù)通信功能的醫(yī)用電子體溫測量裝置。該體溫測量裝置可自動識別被測對象的電子條碼， 并在的完成體溫測量后，將體溫數(shù)據(jù)和電子條碼以無線傳輸?shù)姆绞桨l(fā)送至數(shù)據(jù)接收系統(tǒng)。
為解決上述問題，本發(fā)明采用以下技術方案該體溫測量裝置由一個溫度傳感器1、一個具有數(shù)據(jù)通信功能的體溫計專用芯片 2、一個液晶屏3和一個無線通信模塊4等部件組成。溫度傳感器直接或間接與人體接觸 (如夾在腋下)，通過熱交換，溫度傳感器的溫度將會逐漸接近人體的體溫。具有數(shù)據(jù)通信功能的體溫計專用芯片2與溫度傳感器1相連接，它可將溫度傳感器的溫度轉(zhuǎn)換成數(shù)字量。 體溫計專用芯片2具有液晶驅(qū)動功能，可以直接驅(qū)動液晶屏，并將溫度數(shù)據(jù)顯示在液晶屏上。此外體溫計專用芯片2還具有數(shù)據(jù)通信功能，可以將溫度數(shù)據(jù)傳送給無線通信模塊。無線通信模塊的實現(xiàn)可以采用以下兩種技術方案實現(xiàn)方案一無線通信模塊4由一個微控制器5、一個無線數(shù)據(jù)收發(fā)模塊6、一個射頻天線7、一個射頻識別閱讀器8和一個耦合線圈9構成。微控制器5分別與體溫計專用芯片 2、無線數(shù)據(jù)收發(fā)模塊6和射頻識別閱讀器8相連接。在每次測溫前，體溫計中的射頻識別閱讀器通過非接觸的方式讀取被測者電子標簽中的電子識別碼，并將此識別碼存入微控制器5的Flash中；測溫完成后，微控制器5接收體溫計專用芯片2發(fā)送來的溫度數(shù)據(jù)，然后根據(jù)外設的請求，將該溫度數(shù)據(jù)和電子識別碼發(fā)送至無線數(shù)據(jù)收發(fā)模塊6。無線數(shù)據(jù)收發(fā)模塊6收到數(shù)據(jù)后，立即通過天線7將該數(shù)據(jù)發(fā)送出去。天線7與無線數(shù)據(jù)收發(fā)模塊6相連接，用于提高本裝置的數(shù)據(jù)傳輸距離。方案二 無線通信模塊4由一個藍牙通信模塊10、一個射頻天線11、一個射頻識別閱讀器12和一個耦合線圈13構成。藍牙通信模塊10分別與體溫計專用芯片2、射頻天線 11、射頻識別閱讀器12相連接。在每次測溫前，體溫計中的射頻識別閱讀器通過非接觸的方式讀取被測者電子標簽的電子識別碼，并將該識別碼存入藍牙模塊的Flash中；測溫完成后，藍牙通信模塊10接收體溫計專用芯片2發(fā)送來的溫度數(shù)據(jù)，然后根據(jù)外設的請求，將該溫度數(shù)據(jù)和電子識別碼發(fā)通過天線11發(fā)送出去。天線11與藍牙通信模塊10相連接，用于提高本裝置的數(shù)據(jù)傳輸距離。與目前已公開的專利技術相比，本產(chǎn)品具有射頻識別功能和電子識別碼存儲功能，適合在醫(yī)院中推廣使用。例如，在病房中為每個患者預先配發(fā)一個電子標簽，標簽上存有患者的電子識別碼。在使用本裝置為患者測量體溫時，首先用本裝置中的射頻識別閱讀器讀取患者的電子識別碼，并將該電子識別碼存入裝置內(nèi)的Flash中。當體溫測量完成后， 無線通信模塊將溫度數(shù)據(jù)和電子識別碼一同發(fā)送至外部接收裝置。外部接收裝置接收到數(shù)據(jù)后可將數(shù)據(jù)發(fā)送至醫(yī)院信息系統(tǒng)(HIS)，由于數(shù)據(jù)中含有身份識別碼，因此HIS系統(tǒng)可自動通過電子識別碼將體溫數(shù)據(jù)與患者的姓名一一對應起來，存入患者的電子病例。此外，還可以通過帶有無線數(shù)據(jù)通信功能的網(wǎng)關直接發(fā)送到局域網(wǎng)中，再通過局域網(wǎng)傳送至護士工作站。這種新裝置的采用，可以減輕醫(yī)護人員的勞動強度，同時可以替代目前在病房中大量使用的水銀體溫計，以減輕環(huán)境污染。


圖1是本發(fā)明系統(tǒng)總體構成框圖；圖2是圖1中無線通信模塊的技術實現(xiàn)原理框圖(方案一)；圖3是圖1中無線通信模塊的技術實現(xiàn)原理框圖(方案二)；圖4是圖1中溫度傳感器、體溫計專用芯片和液晶屏的連接電路圖5是圖2中微控制器及周邊元件電路圖；圖6是圖2中無線數(shù)據(jù)收發(fā)模塊電路圖；圖7是圖2和圖3中射頻識別閱讀器電路圖；圖8是圖3中藍牙通信模塊電路圖。
具體實施方式
下面結合附圖與具體實施方式
對本發(fā)明作進一步的詳細描述附圖1描述的電子體溫計由一個溫度傳感器1、一個體溫計專用芯片2、一個液晶屏3和一個無線通信模塊4組成。其中無線通信模塊4的實現(xiàn)方案有兩種。圖2是圖1中無線通信模塊的技術實現(xiàn)方案之一。無線通信模塊4由一個微控制器5、一個無線數(shù)據(jù)收發(fā)模塊6、一個射頻天線7、一個射頻識別閱讀器8和一個耦合線圈9 構成。微控制器5分別與體溫計專用芯片2、無線數(shù)據(jù)收發(fā)模塊6和射頻識別閱讀器8相連接。在每次測溫前，體溫計中的射頻識別閱讀器通過非接觸的方式讀取被測者電子標簽中的電子識別碼，并將此識別碼存入微控制器5的Flash中；測溫完成后，微控制器5接收體溫計專用芯片2發(fā)送來的溫度數(shù)據(jù)，然后根據(jù)外設的請求，將該溫度數(shù)據(jù)和電子識別碼發(fā)送至無線數(shù)據(jù)收發(fā)模塊6。無線數(shù)據(jù)收發(fā)模塊6收到數(shù)據(jù)后，立即通過天線7將該數(shù)據(jù)發(fā)送出去。天線7與無線數(shù)據(jù)收發(fā)模塊6相連接，用于提高本裝置的數(shù)據(jù)傳輸距離。圖3是圖1中無線通信模塊的技術實現(xiàn)的另一種方案。無線通信模塊4由一個藍牙通信模塊10、一個射頻天線11、一個射頻識別閱讀器12和一個耦合線圈13構成。藍牙通信模塊10分別與體溫計專用芯片2、射頻天線11、射頻識別閱讀器12相連接。在每次測溫前，體溫計中的射頻識別閱讀器通過非接觸的方式讀取被測者電子標簽的電子識別碼， 并將該識別碼存入藍牙模塊的Flash中；測溫完成后，藍牙通信模塊10接收體溫計專用芯片2發(fā)送來的溫度數(shù)據(jù)，然后根據(jù)外設的請求，將該溫度數(shù)據(jù)和電子識別碼發(fā)通過天線11 發(fā)送出去。天線11與藍牙通信模塊10相連接，用于提高本裝置的數(shù)據(jù)傳輸距離。圖4是圖1中溫度傳感器1、體溫計專用芯片2和液晶屏3的連接電路圖。這三個元件與周邊的電阻及電容等元器件構成常規(guī)電子體溫計電路。圖中的熱敏電阻knsor作為溫度傳感器。熱敏電阻的一端與體溫計專用芯片Ul的管腳22 (RS)相連，另一端與Ul的管腳20(SC)相連。熱敏電阻在不同的溫度下呈現(xiàn)不同的阻值，體溫計專用芯片Ul根據(jù)阻值的不同，直接計算出該阻值所對應的溫度。體溫計專用芯片Ul選用騰富(JAZTEK)公司的JA31104芯片。該芯片具有液晶驅(qū)動功能，其COMl 3、SAl 3、SBl 3、SCl 3管腳可直接驅(qū)動液晶屏。元件U2為液晶屏，它與Ul相連接，用于體溫測試結果的顯示。此外該體溫計專用芯片2還具有數(shù)據(jù)通信功能，其管腳33 (OEB)和管腳34 (DATA)可用于數(shù)據(jù)通信，這兩個管腳可直接與微控制器相連，將溫度數(shù)據(jù)傳給微控制器。圖5是圖2中微控制器及周邊元件電路圖。圖中U3是微控制器。在本實施例中， 我們選用德州儀器(Tl)公司的MSP430F1232作為微控制器，該芯片通過管腳10 (P2. 2)和管腳19(P2. 3)分別與體溫計專用芯片的管腳34 (DATA)和管腳33 (OEB)相連接，進行數(shù)據(jù)通信。此外，U3的管腳15 (P3. 4)和管腳16 (P3. 5)分別與藍牙模塊U4的管腳17(UART_RX) 和管腳2(UART_TX)相連接，主要完成數(shù)據(jù)的傳輸功能。在微控制器芯片MSP430F1232中， 有8k的flash存儲器用于存儲控制程序和電子識別碼的存儲。圖6是圖2中無線數(shù)據(jù)收發(fā)模塊電路圖。在本方案中，我們采用藍牙技術實現(xiàn)無線數(shù)據(jù)通信功能。圖中U4為藍牙模塊。在本實施例中，我們選用臺灣DELTA公司生產(chǎn)的DFBM-CS120模塊作為藍牙模塊來實現(xiàn)通信功能，該模塊以美國CSR公司的bleuCOre3. 0 作為內(nèi)核，并將此內(nèi)核與外圍電路封裝在一個芯片內(nèi)。該模塊的管腳17(UART_RX)和管腳 2(UART_TX)分別與微控制器的管腳15 (P3. 4)和管腳16 (P3. 5)相連接。圖7是圖2和圖3中射頻識別閱讀器電路圖。電路的核心元器件TO采用的是MF RC522。MF RC522是應用于13. 56MHz非接觸式通信中高度集成度讀寫卡系列芯片中的一員。MFRC522利用了先進的調(diào)制和解調(diào)概念，完全集成了在13. 56MHz下所有類型的被動非接觸式通信方式和協(xié)議。它支持IS014443A的多層應用。其內(nèi)部發(fā)送器部分可驅(qū)動讀寫器天線與IS014443A/MIFARE卡或應答機的通信，無需其它的電路。接收器部分提供一個堅固而有效的解調(diào)和解碼電路，用于處理與IS014443A兼容的應答器信號。數(shù)字部分可處理 IS014443A幀和錯誤檢測(奇偶&CRC)。MFRC522支持MIFARE更高速的非接觸式通信，雙向數(shù)據(jù)傳輸速率高達4241cbit/S。電路中，元器件R12、R13、C35、C36與芯片的管腳16、管腳17組成接收電路。元器件L11、C25、L12、(^6和芯片的管腳11、管腳13連接組成發(fā)射電路。元器件〔23丄24丄27丄28、1 14、1 15為天線1^的匹配電路。MF RC522芯片支持三種串行接口觀1、說肌、12(，本電路中我們采用的是^串行接口，該接口的外接引腳少。U5的管腳1為1 使能端，置為高電平。U5的管腳M和管腳31分別為數(shù)據(jù)線和時鐘線。當無線通信模塊采用圖2的方案時，我們將圖5中U3的管腳18和管腳17分別設置為數(shù)據(jù)線和時鐘線，U5的管腳M和管腳31分別與U3的管腳18和管腳17相連接。當無線通信模塊采用圖2的方案時，我們將圖8中U6的管腳J3和管腳B2分別設置為數(shù)據(jù)線和時鐘線，U5 的管腳M和管腳31分別與U6的管腳J3和管腳B2相連接。圖8是圖3中藍牙通信模塊電路圖。電路中的核心器件TO采用CSR公司的第四代CSRBlueCore4藍牙芯片BC417143，該芯片完全符合藍牙V2. 0+EDR標準，支持2. 4GHz的 RF收發(fā)器，內(nèi)部有16位的ARM處理器，48Kbyte片上RAM，支持8Mbit exterrnal flash。 PI05、PI06管腳接溫度芯片的OEB和DATA接收溫度數(shù)據(jù)。AIOO管腳接電池電量檢測，隨時檢測電池的電量，PI010管腳接單鍵開關控制溫度計的開關。PI08、PI04、PI011、PI07、PI00 管腳接IXD顯示，顯示溫度和電量，PIOU PI03管腳分別和U5的管腳31和管腳M相連實現(xiàn)I2C接口。圖中T2(FB20U)為平衡濾波器，接在天線與藍牙之間，用于避免產(chǎn)生耦合或干擾。U4(39VF800A)為8Mbit flash存儲芯片，可以用于存儲藍牙協(xié)議棧。
權利要求
1.一種醫(yī)用電子體溫計，包括溫度傳感器[1]、體溫計專用芯片[2]、液晶屏[3]，其特征是體溫計專用芯片還與一個無線通信模塊[4]相連接；
2.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征是，所述無線通信模塊W]由一個微控制器 [5]、一個無線數(shù)據(jù)收發(fā)模塊W]、一個射頻識別閱讀器[8]、一個射頻天線[7]和一個耦合線圈[9]構成；
3.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征是，所述無線通信模塊[4]也可以由一個藍牙通信模塊[10]、一個射頻天線[11]、一個射頻識別閱讀器[12]和一個耦合線圈[13]構成。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種具有射頻識別和無線數(shù)據(jù)通信功能的電子體溫測量裝置。該裝置由溫度傳感器、體溫計專用芯片、液晶屏和無線通信模塊等部件組成。溫度傳感器直接或間接與人體接觸，體溫計專用芯片與溫度傳感器相連接，它可將溫度傳感器的溫度轉(zhuǎn)換成數(shù)字量。體溫計專用芯片具有液晶驅(qū)動功能，可以直接驅(qū)動液晶屏顯示溫度數(shù)據(jù)。此外體溫計專用芯片還具有數(shù)據(jù)通信功能，可將溫度數(shù)據(jù)傳送給無線通信模塊。無線通信模塊具有射頻識別功能和無線數(shù)據(jù)通信功能，可自動識別被測對象的電子條碼，并在完成體溫測量后，將體溫數(shù)據(jù)和由子條碼以無線傳輸?shù)姆绞桨l(fā)送至數(shù)據(jù)接收系統(tǒng)。該裝置主要應用于臨床，能夠替代目前醫(yī)院病房內(nèi)大量使用的水銀體溫計。
文檔編號A61B5/01GK102334980SQ201010238940
公開日2012年2月1日 申請日期2010年7月28日 優(yōu)先權日2010年7月28日
發(fā)明者陳哲 申請人:陳哲