基于智能手機(jī)的心電、血氧、脈搏、體溫監(jiān)護(hù)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種適用于家庭健康監(jiān)護(hù)的基于智能手機(jī)的心電、血氧、脈搏、體溫監(jiān)護(hù)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]在醫(yī)療監(jiān)護(hù)系統(tǒng)中，心電、血氧飽和度、脈搏和體溫等生理參數(shù)是人體最為基礎(chǔ)的生命體征，當(dāng)人體出現(xiàn)異?；蛘卟∽兊臅r(shí)候，心電、血氧飽和度、脈搏和體溫等生理參數(shù)會(huì)隨著變化。隨著人口老齡化的加劇和移動(dòng)醫(yī)療技術(shù)的提高，實(shí)現(xiàn)對(duì)人體日常生理參數(shù)便攜、長(zhǎng)期的監(jiān)護(hù)已經(jīng)成為研宄的熱點(diǎn)，利用智能手機(jī)作為移動(dòng)醫(yī)療監(jiān)護(hù)終端是現(xiàn)代醫(yī)療研宄的熱點(diǎn)之一，不僅可以有效的降低其成本，同時(shí)利用其優(yōu)勢(shì)可以加快移動(dòng)醫(yī)療的普及和應(yīng)用。因此，如何快速、便捷、及時(shí)地測(cè)量人體的生理參數(shù)并且實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的長(zhǎng)期存儲(chǔ)和無(wú)線傳輸已經(jīng)成為移動(dòng)醫(yī)療研宄的主題?，F(xiàn)在市場(chǎng)上已經(jīng)有多種測(cè)量人體生理參數(shù)的測(cè)量終端，如心電監(jiān)護(hù)儀、血氧儀、體溫計(jì)等，而這些測(cè)量設(shè)備具有許多的不足之處，如:體積大、操作復(fù)雜等，不便于實(shí)現(xiàn)家庭健康監(jiān)護(hù)；功耗大，在長(zhǎng)期使用中容易會(huì)造成資源浪費(fèi)；功能單一，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)量小，在長(zhǎng)期的監(jiān)護(hù)過程中，不能方便、全面的對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和監(jiān)測(cè)，容易引起診斷失誤等問題；基于嵌入式的移動(dòng)監(jiān)護(hù)終端設(shè)備還存在價(jià)格昂貴，普及性不高等問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了克服現(xiàn)有設(shè)備的缺陷與不足，本實(shí)用新型提供了一種基于智能手機(jī)的心電、血氧、脈搏、體溫監(jiān)護(hù)系統(tǒng)。
[0004]本實(shí)用新型包括采集模塊、傳輸模塊、手機(jī)端與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊；
[0005]所述的采集模塊用于采集心電、血氧、脈搏、體溫信號(hào)；包括MSP430處理器外圍電路、信號(hào)采集處理電路、鋰電池管理電路；信號(hào)采集處理電路包括H橋光源驅(qū)動(dòng)單元、指夾式血氧探頭、血氧信號(hào)處理單元、紅外測(cè)溫單元以及心電測(cè)量單元；鋰電池管理電路為H橋光源驅(qū)動(dòng)單元、血氧信號(hào)處理單元、紅外測(cè)溫單元以及心電測(cè)量單元供電；
[0006]所述的傳輸模塊將采集模塊采集的信號(hào)數(shù)據(jù)傳輸給數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊；
[0007]所述的手機(jī)端用于接收傳輸模塊傳送的信號(hào)數(shù)據(jù)；
[0008]所述的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊用于存儲(chǔ)手機(jī)端接收的信號(hào)數(shù)據(jù)，包括手機(jī)本地存儲(chǔ)以及云端存儲(chǔ)；手機(jī)本地存儲(chǔ)指將接收的信號(hào)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在本地手機(jī)；云端存儲(chǔ)指將接收的信號(hào)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在云端服務(wù)器；
[0009]MSP430微控制器外圍電路包括主控芯片U1，14針的接插件JTAG下載接口 U2，11個(gè)瓷片電容(:1、02、03、04、06、07、08、09、(:10、(:11、(:12，1個(gè)電解電容 C5，2 個(gè)電阻 Rl、R2，2個(gè)晶振Y1、Y2，1個(gè)按鍵BI ;主控芯片Ul的16腳、38腳、64腳、87腳與所述鋰電池管理電路的3.3V電壓輸出端連接，主控芯片Ul的12腳、15腳、37腳、63腳、88腳接地；主控芯片Ul的11腳與電解電容C5的正極、瓷片電容C6的一端以及電阻R2的一端連接，電阻R2的另一端與鋰電池管理電路的3.3V電壓輸出端連接，瓷片電容C6的另一端、電解電容C5的負(fù)極均接地；主控芯片Ul的14腳與晶振Y2的一端、瓷片電容ClO的一端連接，主控芯片Ul的13腳與晶振Y2的另一端、瓷片電容C9的一端連接，主控芯片Ul的16腳與瓷片電容Cll的一端連接，瓷片電容C9、C10、C11的另一端接地；主控芯片Ul的38腳與瓷片電容C12的一端連接，主控芯片Ul的64腳與瓷片電容C7的一端連接，主控芯片Ul的62腳與瓷片電容C8的一端連接，主控芯片Ul的87腳與瓷片電容C2的一端連接，瓷片電容C2、C7、C8、C12的另一端接地；主控芯片Ul的90腳與晶振Yl的一端和瓷片電容C3的一端連接，主控芯片Ul的89腳與晶振Yl的另一端和瓷片電容Cl的一端連接，瓷片電容Cl、C3的另一端接地；主控芯片Ul的92腳與14針的接插件JTAG下載接口 U2的I腳連接，主控芯片Ul的93腳與14針的接插件JTAG下載接口 U2的3腳連接，主控芯片Ul的94腳與14針的接插件JTAG下載接口 U2的5腳連接，主控芯片Ul的95腳與14針的接插件JTAG下載接口 U2的7腳連接，主控芯片Ul的91腳與14針的接插件JTAG下載接口 U2的8腳連接，主控芯片Ul的96腳與14針的接插件JTAG下載接口 U2的11腳和電阻R1、瓷片電容C4、按鍵BI的一端連接，電阻Rl的另一端、14針的接插件JTAG下載接口 U2的2腳與鋰電池管理電路3.3V電壓輸出端連接，按鍵B1、瓷片電容C4的另一端接地；
[0010]H橋光源驅(qū)動(dòng)單元包括2個(gè)PNP三極管Ql、Q2，2個(gè)NPN三極管Q3、Q4，6個(gè)電阻R3、R4、R5、R6、R7、R8，4 個(gè) I/O 端 P 1/01、1/02、1/03、1/04，一個(gè)雙波長(zhǎng)紅外發(fā)射管 D3 ;三極管Q1、Q2的發(fā)射極與鋰電池管理電路3.3V電壓輸出端連接，三極管Ql的基極與電阻R3的一端連接，電阻R3的另一端與所述的MSP430微控制器外圍電路中主控芯片Ul的51腳連接，三極管Ql的集電極與雙波長(zhǎng)紅外發(fā)射管D3的一端連接；三極管Q2的基極與電阻R4的一端連接，電阻R4的另一端與MSP430微控制器外圍電路中主控芯片Ul的52腳連接，三極管Q2的集電極與雙波長(zhǎng)紅外發(fā)射管D3的另一端連接；三極管Q3的基極與電阻R6的一端連接，電阻R6的另一端與MSP430微控制器外圍電路中主控芯片Ul的53腳連接，三極管Q3的集電極與三極管Q2的集電極連接，三極管Q3的發(fā)射極與電阻R8的一端連接，三極管Q4的基極與電阻R5的一端連接，電阻R5的另一端與MSP430微控制器外圍電路中主控芯片Ul的54腳連接，三極管Q4的集電極與三極管Ql的集電極連接，三極管Q4的發(fā)射極與電阻R7的一端連接，電阻R7、R8的另一端與地連接；
[0011]所述的指夾式血氧探頭由雙波長(zhǎng)紅外發(fā)射管D3和紅外接收二極管D2構(gòu)成，具體的將雙波長(zhǎng)紅外發(fā)射管D3和紅外接收二極管D2集成在一個(gè)相對(duì)封閉的空間；
[0012]血氧信號(hào)處理單元包括運(yùn)算放大器U3A、U3B、U3C、U3D、U4A、U4B，I個(gè)紅外接收二極管 D2，15 f%?R9、R10、Rll、R12、R13、R14、R15、R16、R17、R18、R19、R20、R21、R22、R23，8個(gè)瓷片電容C13、C14、C15、C16、C17、C18、C19、C20，I個(gè)與主控芯片Ul的接P ADCl ；電阻R10、瓷片電容C14的一端與所述鋰電池管理電路3.3V電壓輸出端連接，電阻RlO的另一端與運(yùn)算放大器U3A的同相輸入端連接；運(yùn)算放大器U3A的反相輸入端與輸出端、電阻R13的一端、R9的一端連接，運(yùn)算放大器U3A的同相輸入端與電阻R18的一端連接，電阻R18、瓷片電容C14的另一端與地連接；運(yùn)算放大器U3C的同相輸入端與電阻R13的另一端連接，運(yùn)算放大器U3C的反相輸入端與電阻R22、瓷片電容C19的一端連接，電阻R13、瓷片電容C19的另一端與運(yùn)算放大器U3C的輸出端連接，電阻R10、R18和運(yùn)算放大器U3A構(gòu)成電壓偏置電路；紅外接收二極管D2的正極與運(yùn)算放大器U3C的反相輸入端連接，紅外接收二極管D2的負(fù)極與運(yùn)算放大器U3A的反相輸入端連接；運(yùn)算放大器U3C的輸出端與電阻R21的一端連接，電阻R21的另一端與瓷片電容C20的一端連接，瓷片電容C20的另一端與電阻R16、R12的一端連接；運(yùn)算放大器U3C和電阻R22、R21以及瓷片電容C19、C20構(gòu)成一級(jí)跨阻放大電路，實(shí)現(xiàn)電流到電壓的轉(zhuǎn)換；運(yùn)算放大器U3B的反相輸入端與電阻R12、瓷片電容C13的一端連接，運(yùn)算放大器U3B的正相輸入端與電阻R9的另一端連接；運(yùn)算放大器U3B的輸出端與電阻R16的另一端、瓷片電容C13的另一端、電阻Rll的一端連接，運(yùn)算放大器U3B和瓷片電容C13以及電阻R16、R12、R11構(gòu)成二級(jí)運(yùn)算放大電路；運(yùn)算放大器U4D的反相輸入端與電阻RlI的另一端、電阻R23的一端連接，運(yùn)算放大器U4D的同相輸入端與紅外接收二極管D2的負(fù)極連接，差分放大器U3B的輸出端與電阻R23的另一端、電阻R20的一端、瓷片電容C18的一端連接，運(yùn)算放大器U4D和電阻R23構(gòu)成三級(jí)差分放大電路；運(yùn)算放大器U4B的反相輸入端與瓷片電容C16、瓷片電容C17、電阻R17的一端連接，運(yùn)算放大器U4B的同相輸入端與電阻R14、R19的一端連接，運(yùn)算放大器U4B的輸出端與運(yùn)算放大器U4B的反相輸入端連接；瓷片電容C16、瓷片電容C17、電阻R20的另一端與電阻R15的一端連接；電阻R17的一端與瓷片電容C18的另一端、瓷片電容C15的一端連接；運(yùn)算放大器U4A的反相輸入端與運(yùn)算放大器U4A的輸出端、電阻R14的另一端連接，運(yùn)算放大器U4A的同相輸入端與電阻R15的另一端、瓷片電容C15的另一端連接，運(yùn)算放大器U3A、U3B、U3C、U3D、U4A、U4B的正電源端與鋰電池管理電路的3.3V電壓輸出端連接，負(fù)電源端接地；
[0013]紅外測(cè)溫單元包括I個(gè)紅外溫度計(jì)U5，2個(gè)電阻R24、R25，I個(gè)瓷片電容C21 ;紅外溫度計(jì)的I腳與電阻R24的一端連接，紅外溫度計(jì)的2腳與瓷片電容C21的一端、電阻R24的另一端、電阻R25的一端相連接，同時(shí)與鋰電池管理電路3.3V電壓輸出端連接，紅外溫度計(jì)的3腳與電阻R25的另一端連接，紅外溫度計(jì)的4腳、瓷片電容C21的另一端接地，紅外溫度計(jì)的3腳與主控芯片Ul的70腳連接，紅外溫度計(jì)的I腳與主控芯片Ul的71腳連接；
[0014]心電測(cè)量單元包括心電處理芯片U6，2個(gè)瓷片電容C22、C23 ;心電處理芯片U6的4腳與主控芯片Ul的72腳連接，心電處理芯片U6的5腳與主控芯片Ul的73腳連接，心電處理芯片U6的7腳與瓷片電容C22、C23的一端連接，心電處理芯片U6的8腳、瓷片電容C22的另一端、瓷片電容C23的另一端與鋰電池管理電路3.3V電壓輸出端連接；測(cè)量心電時(shí)心電處理芯片U6的2腳接測(cè)量電極的正極，心電處理芯片U6的3腳接測(cè)量電極的負(fù)極；
[0015]鋰電池管理電路包括Micro USB接口 U7，穩(wěn)壓芯片U8，電源管理芯片U9，6個(gè)瓷片電容 C24、C25、C26、C27、C28、C29，5 個(gè)電阻 R26、R27、R28、R29、R30，3 個(gè)發(fā)光二極管 D3、D4、D5，1個(gè)按鍵B2，l個(gè)鋰電池組BTl ；Micro USB接口 U7的I腳、電阻R26的一端、瓷片電容C28的一端、電