本發(fā)明屬于微型醫(yī)療器械技術(shù)領域以及手機殼技術(shù)領域，特別涉及一種集成心電與皮電監(jiān)測手機殼。

背景技術(shù)：

隨著科技的進步和社會的發(fā)展，手機逐漸普及，并成為日常生活中必不可少的設備，為了滿足個性化的需求，人們設計了多種手機殼，以保護手機并修飾手機外觀，然而市面現(xiàn)有的手機殼功能單調(diào)，僅用于保護手機。與此同時，人們生活和工作壓力也越來越大，大部分人群長期處于亞健康人群，過高的壓力和過激的情緒都直接影響正常生活，而心電和皮電信號是人體重要的生理參數(shù)，人情緒的波動或者心理壓力的變化都會引起心電傳導組織的生理特征發(fā)生變化，這些變化都會使其生理活動規(guī)則發(fā)生變化，這些變化能夠傳導到人體皮膚表面，因此通過指尖就可以記錄心臟活動的電位變化；同時人情緒的波動或者心理壓力的變化也會引起人體皮膚電阻值發(fā)生變化，對心電和皮電值的跟蹤測量對預測人體情緒與心理壓力的變化有重要意義。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于解決上述技術(shù)問題而提供一種新型的集成心電與皮電監(jiān)測的智能手機殼。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

包括外側(cè)具有卡邊的手機殼，所述手機殼的背面設有支架槽，所述支架槽外設有一個可轉(zhuǎn)動的支架板，所述支架槽內(nèi)集成了便攜式心電與皮電監(jiān)測的微處理器模塊，所述支架槽內(nèi)集成藍牙模塊，所述手機殼背部設有心電、皮電信號采集模塊，其中心電、皮電采集模塊與微處理器模塊連接后，通過藍牙模塊進行輸出。

所述手機殼背部設有心電、皮電信號采集板模塊，所述心電與皮電信號采集模塊包括心電、皮電采集板，所述采集板包括心率采集器和皮電傳感器，與微處理器連接。

所述的微處理器模塊包括心電放大信號模塊，濾波電路模塊，隔離模塊以及a/d轉(zhuǎn)換與閾值檢測模塊，其中心電放大信號直接與濾波電路模塊相連，再與隔離模塊相連后進行a/d轉(zhuǎn)換與閾值分析。

所述集成的微處理器模塊還包括皮電放大信號與小波濾波模塊，皮電放大信號經(jīng)過小波濾波模塊后，直接與a/d轉(zhuǎn)換與閾值分析模塊相連。

與現(xiàn)有手機殼相比，本發(fā)明的有益效果是：這種集成心電與皮電監(jiān)控的手機殼具有便攜、實用且超低壓供電，超低功耗的特點，只要用戶拿起手機，雙手指尖觸碰到采集板，就會通過指尖輸入心電、皮電的信號，超過閾值會進行報警，并通過相應手機app可以實時的看到用戶的心電圖與皮膚電阻值，幫助用戶了解自身的情況。而且這種集成心電與皮電監(jiān)控的手機殼價格低廉，可以更好的普及并能在社會中廣泛使用。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明集成心電與皮電監(jiān)測的手機殼背殼側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明心電、皮電監(jiān)測微處理器模塊的結(jié)構(gòu)圖。

圖4是本發(fā)明內(nèi)部芯片連接圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對發(fā)明做進一步描述，但本發(fā)明并不局限于所列的實施例。

一種集成心電與皮電監(jiān)測的智能手機殼，包括外側(cè)具有卡邊的手機殼，所述手機殼的背面設有支架槽，所述支架槽外設有一個可轉(zhuǎn)動的支架板，所述手機背部亦設有心電、皮電信號采集板模塊，當檢測到指尖輸入時自動利用集成的心率采集器和皮電傳感器進行心電和皮電信號采集，所述支架槽內(nèi)設有微處理器，用于心電與皮電監(jiān)控，包括信號檢測以及分析模塊，當信號輸入時會進行處理和分析，并且當分析后的信號超過所定的閾值后會自發(fā)進行報警，所述支架槽內(nèi)設有與微處理器相連接的的藍牙傳輸模塊，可將輸出信號直接傳輸?shù)绞謾C。智能手機上安裝有與微處理器匹配的app，微處理器與app之間通過藍牙裝置傳輸數(shù)據(jù)信號。手機app內(nèi)設定有大數(shù)據(jù)分析程序，可對輸入的信號進行分析預測，不僅可以展示各項指標值，而且可以進行情緒判定，使用戶及時掌握自己的情緒。殼體安裝到手機上，由于人們時常需要用到手機，從而既不占用空間，又測量方便，隨時隨地可以監(jiān)控心電和皮電的狀況，不僅可以實時監(jiān)控，隨時報警，而且可以綜合得到用戶的情緒和壓力情況，并及時反饋給用戶。

所述心電與皮電信號采集、分析模塊包括：

指尖信號采集器，當檢測到雙手手指信號輸入，并構(gòu)成回路時，利用集成的皮電傳感器進行皮電信號的采集；同時，當指尖信號輸入時，采集器中的心率采集器進行心電信號的采集。

所述心電與皮電信號檢測與分析模塊包括：

心電放大信號，將通過心率采集器采集到的心電信號進行放大處理；

皮電放大信號，將通過皮電傳感器采集到的皮電信號進行放大處理；

濾波電路，輸入與心電放大信號電路的輸出相接，對心電信號進行濾波處理；

隔離模塊，輸入與濾波電路的輸出相連，對心電信號進行隔離除噪處理；

小波濾波電路，輸入與皮電放大信號的輸出相連，對放大后的皮電信號進行小波濾波，提取時頻特征；

a/d轉(zhuǎn)換閾值檢測模塊，輸入與隔離模塊的輸出以及小波濾波模塊的輸出相連，將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，同時對信號進行閾值分析，超過閾值直接發(fā)出報警信號。

所述心電與皮電放大信號以及濾波電路直接使用集成ad8232芯片。所述ad8232芯片采用雙極點高通濾波器來消除運動偽像和電極半電池電位。該濾波器與儀表放大器結(jié)構(gòu)緊密耦合，可實現(xiàn)單級高增益及高通濾波，從而節(jié)約了空間和成本；并采用一個無使用約束運算放大器來創(chuàng)建一個三極點低通濾波器，消除了額外的噪聲。用戶可以通過選擇所有濾波器的截止頻率來滿足不同類型應用的需要。

為了提高系統(tǒng)線路頻率和其他不良干擾的共模抑制性能，ad8232內(nèi)置一個放大器，用于右側(cè)驅(qū)動(rld)等受驅(qū)導聯(lián)應用。

ad8232包含一項快速恢復功能，可以減少高通濾波器原本較長的建立長尾現(xiàn)象。如果放大器軌電壓發(fā)生信號突變(如導聯(lián)脫離情況)，ad8232將自動調(diào)節(jié)為更高的濾波器截止狀態(tài)。該功能讓ad8232可以實現(xiàn)快速恢復，因而在導聯(lián)連接至測量對象的電極之后能夠盡快取得有效的測量值。

ad8232采用4mm×4mm、20引腳lfcsp封裝。保證性能的額定溫度范圍為0℃至70℃，工作溫度范圍為-40℃至+85℃。

所述隔離模塊采用p521光電隔離器件，以隔離心電采集模塊和接收處理模塊的電源，達到減少干擾，提高人體接觸安全性的目的。

所述皮電放大電路采用lm324n芯片。

所述小波濾波模塊采用pm8403芯片。

所述a/d轉(zhuǎn)換與閾值檢測采用單片機自帶的adc12模塊將模擬信號轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號，并進行閾值預判，并封裝成一定格式的信號輸出；

所述藍牙模塊使用芯片cc2541進行信號接收。

所述發(fā)明將信號輸出到手機，通過相關(guān)app進行展示，app可實現(xiàn)如下功能：

(1)及時接收到閾值的報警信號并作出彈出通知；

(2)有效接收輸出的心電、皮電信號；

(3)根據(jù)輸入的心電以及皮電信號，利用機器學習的方法，對接收到的信號進行情緒預判，使用戶更為客觀的掌握自己的情緒。

如圖1所示，本發(fā)明是一種智能的可用于心電和皮電監(jiān)測的手機殼，包括外側(cè)具有卡邊的手機殼，所述手機殼的背面設有支架槽3，支架槽3內(nèi)設有心電、皮電采集和檢測分析模塊，手機殼背部設有心電、皮電采集板1和2。一旦用戶使用手機，雙手四個指尖分別觸碰到采集板1和采集板2，就會進行心電、皮電信號的采集，并輸入到槽內(nèi)的采集模塊進行分析。

如圖2所示為圖1在支架板支起后的側(cè)視圖。

如圖3所示心電信號采集分析微處理器模塊由心電、皮電放大電路、濾波電路、隔離模塊、a/d轉(zhuǎn)換與閾值檢測模塊和小波濾波模塊及藍牙模塊組成，a/d轉(zhuǎn)換與閾值檢測模塊直接與藍牙模塊相連。人體的心電和皮電信號由采集板采集，心電信號經(jīng)過心電放大電路，濾波電路，隔離模塊，與a/d轉(zhuǎn)換模塊相連，皮電信號經(jīng)過皮電放大電路，小波濾波模塊，與a/d轉(zhuǎn)換模塊相連，最后將轉(zhuǎn)換后的心電、皮電信號通過藍牙模塊傳輸啊到安裝有相應app的手機等智能設備上。

智能設備上預設的軟件不僅可以接收到超過閾值的心電皮電信號的報警信號，更可以運用新算法將心電與皮電數(shù)據(jù)進行處理，最終顯示在設備屏幕上，同時進行分析，得到用戶當前的情緒和壓力值。這樣就可以通過支持藍牙功能的智能設備隨時監(jiān)測用戶的心電與皮電值。

圖4為圖3結(jié)構(gòu)圖的具體芯片實施。

以上所述的發(fā)明的實施方式，并不構(gòu)成對本發(fā)明保護范圍的限定。任何在本發(fā)明的精神原則之內(nèi)所作出的修改、等同替換和改進等，均應包含在本發(fā)明的權(quán)利要求保護范圍之內(nèi)。