一種反射式腕式心率計(jì)及反射式腕式心率測(cè)量方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種反射式腕式心率計(jì)，包括微處理器、數(shù)碼管、LED閃爍電路、發(fā)光二極管、光源驅(qū)動(dòng)電路、反射光接收電路、低通放大電路、高通濾波電路和電壓比較電路；所述的微處理器為STC89C52芯片；所述的數(shù)碼管用于顯示檢測(cè)到的心率值；反射光接收電路、低通放大電路、高通濾波電路和電壓比較電路依次相連，電壓比較電路的輸出端接微處理器的外部中斷接口；每一次外部中斷發(fā)生即對(duì)應(yīng)一次心跳發(fā)生；微處理器基于預(yù)設(shè)T時(shí)間內(nèi)的外部中斷的次數(shù)計(jì)算心率值，并將計(jì)算得到的心率值在數(shù)碼管上顯示；每一次外部中斷發(fā)生時(shí)，由微處理器控制LED閃爍電路中的LED燈閃爍一次。本發(fā)明易于實(shí)施，檢測(cè)精度高。
【專利說明】一種反射式腕式心率計(jì)及反射式腕式心率測(cè)量方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種反射式腕式心率計(jì)及反射式腕式心率測(cè)量方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 心率，用來描述心動(dòng)周期的專業(yè)術(shù)語，是指心臟每分鐘跳動(dòng)的次數(shù)。心率不僅反映 人體心血管系統(tǒng)的健康狀況，還反映了人體生物運(yùn)動(dòng)激烈程度，運(yùn)動(dòng)中心率對(duì)運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度的 監(jiān)測(cè)，是國內(nèi)外運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)、運(yùn)動(dòng)生理學(xué)、運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練學(xué)，以及運(yùn)動(dòng)心理學(xué)界十分感興趣的問題。
[0003] 近年來國內(nèi)外致力于開發(fā)非接觸式傳感器，這類傳感器的重要特征是測(cè)量部分不 侵入機(jī)體，不會(huì)造成機(jī)體創(chuàng)傷，系統(tǒng)傳感器集成程度越來越高。目前在國內(nèi)市場(chǎng)上多數(shù)此類 的脈搏血氧儀還是指套式，采用的透射式脈搏血氧儀，這類的裝置在實(shí)際的測(cè)量中受具體 的位置限制而無法方便的起到測(cè)量作用，且被測(cè)量者在測(cè)量時(shí)很難同時(shí)進(jìn)行其他的工作， 因此使得透射式脈搏血氧儀急需改進(jìn)。
[0004] 按照心率監(jiān)測(cè)系統(tǒng)所使用的傳感器采樣方式的不同，可以分為透射式和反射式兩 種。
[0005] 根據(jù)Lambert-Beer定律，利用光通過一段已知路徑L后的衰減可以定量描述吸光 物質(zhì)濃度C及吸收系數(shù)μ a :

【權(quán)利要求】
1. 一種反射式腕式心率計(jì)，其特征在于，包括微處理器、數(shù)碼管、LED閃爍電路、發(fā)光二 極管、光源驅(qū)動(dòng)電路、反射光接收電路、低通放大電路、高通濾波電路和電壓比較電路； 所述的微處理器為STC89C52芯片； 所述的數(shù)碼管和LED閃爍電路均與微處理器相接，所述的數(shù)碼管用于顯示檢測(cè)到的心 率值； 反射光接收電路、低通放大電路、高通濾波電路和電壓比較電路依次相連，電壓比較電 路的輸出端接微處理器的外部中斷接口； 光源驅(qū)動(dòng)電路用于驅(qū)動(dòng)發(fā)光二極管發(fā)光； 反射光接收電路用于檢測(cè)發(fā)光二極管發(fā)光經(jīng)被檢測(cè)者的手腕的反射光的光強(qiáng)信號(hào)； 每一次外部中斷發(fā)生即對(duì)應(yīng)一次心跳發(fā)生；微處理器基于預(yù)設(shè)T時(shí)間內(nèi)的外部中斷的 次數(shù)計(jì)算心率值，并將計(jì)算得到的心率值在數(shù)碼管上顯示； 每一次外部中斷發(fā)生時(shí)，由微處理器控制LED閃爍電路中的LED燈閃爍一次。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的反射式腕式心率計(jì)，其特征在于，發(fā)光二極管型號(hào) 是DLED-660/905-CSL-2，反射光接收電路中的光強(qiáng)檢測(cè)元件采用光敏二極管型號(hào)為 PIN-4. OCSL。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的反射式腕式心率計(jì)，其特征在于，反射光接收電路和低通放 大電路如下：光敏二極管的負(fù)極接電源正極VCC，光敏二極管的正極接第一運(yùn)算放大器的 同向輸入端；第一運(yùn)算放大器的輸出端和反向輸入端之間并聯(lián)有電容C1和電阻R5,第一運(yùn) 算放大器的輸出端為低通放大電路的輸出端；第一運(yùn)算放大器為LM324型運(yùn)算放大器；第 一運(yùn)算放大器同向輸入端和反向輸入端分別通過電阻R3和R4接地；電阻R3、R4和R5分別 為561^、4.71^以及1]\^;電容(：1為471^。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的反射式腕式心率計(jì)，其特征在于，高通濾波電路的結(jié)構(gòu)為：信 號(hào)輸入端經(jīng)電容C2接第二運(yùn)算放大器的同向輸入端；第二運(yùn)算放大器的同向輸入端經(jīng)電 阻R6接地；第二運(yùn)算放大器的反向輸入端與第二運(yùn)算放大器的輸出端短接，第二運(yùn)算放大 器的反向輸入端即為高通濾波電路的輸出端；第二運(yùn)算放大器為LM324型運(yùn)算放大器；R6 為 1MQ，C2 為 luF。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的反射式腕式心率計(jì)，其特征在于，電壓比較電路如下：第三運(yùn) 算放大器的同向輸入端為電壓比較電路的信號(hào)輸入端，即接高通濾波電路的輸出端；第三 運(yùn)算放大器的反向輸入端經(jīng)電阻R7接VCC，第三運(yùn)算放大器的反向輸入端還經(jīng)電阻R8接 地；電壓比較電路的輸出端與第三運(yùn)算放大器的輸出端之間接有電阻R9,電壓比較電路的 輸出端經(jīng)電阻R10接地；電壓比較電路的輸出端接微處理器的外部中斷接口 INT1 ; 第三運(yùn)算放大器采用LM324運(yùn)放芯片，R7,、R8、R9和R10分別為3. 3KQ、2. 7KQ、 3. 9K Q 和 2. 4K Q。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的反射式腕式心率計(jì)，其特征在于，T為15秒。
7. -種反射式腕式心率測(cè)量方法，其特征在于，采用權(quán)利要求5所述的反射式腕式心 率計(jì)對(duì)人體手腕部位進(jìn)行測(cè)量以獲得心率值，首先，開啟光源驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)發(fā)光二極管發(fā) 光并照射在人體手腕部位； 反射光接收電路檢測(cè)發(fā)光二極管發(fā)光經(jīng)被檢測(cè)者的手腕的反射光的光強(qiáng)信號(hào)；光強(qiáng)信 號(hào)依次經(jīng)過低通放大電路、高通濾波電路和電壓比較電路處理后進(jìn)入微處理器的外部中斷 端口； 每一次外部中斷發(fā)生即對(duì)應(yīng)一次心跳；微處理器基于預(yù)設(shè)T時(shí)間內(nèi)的外部中斷的次數(shù) 計(jì)算心率值，并將計(jì)算得到的心率值在數(shù)碼管上顯示； 每一次外部中斷發(fā)生時(shí)，由微處理器控制LED閃爍電路中的LED燈閃爍一次。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的種反射式腕式心率測(cè)量方法，其特征在于，T為15秒。
【文檔編號(hào)】A61B5/024GK104367309SQ201410609129
【公開日】2015年2月25日 申請(qǐng)日期:2014年11月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月3日
【發(fā)明者】劉江峰 申請(qǐng)人:深圳市萊通光學(xué)科技有限公司