專利名稱：便攜式無線組合型生理參數(shù)采集儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及采集儀，尤其涉及一種便攜式無線組合型生理參數(shù)采集儀。
背景技術(shù)：
多參數(shù)監(jiān)護儀是用于長期連續(xù)地對病人進行心電、血壓和血氧等進行監(jiān)測 的醫(yī)用設(shè)備。現(xiàn)有的有線多參數(shù)監(jiān)護儀體積較大，價格昂貴，無法隨身攜帶，
一般用于住院病人的床邊監(jiān)護，不適合病人在院外使用；生理信號采集多數(shù)用 導線與主機相連，要求使用者靜臥在床，限制了使用的范圍。現(xiàn)有的便攜式設(shè) 備，大多只具有單一功能。對于需要監(jiān)測多種生理信號的院外病人，如同時采 用多個單一功能的監(jiān)測設(shè)備，既不方便也不實用。 發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的是改變采集端與主機有線連接所帶來的使用范圍的局限 性，提供一種便攜式無線組合型生理參數(shù)采集儀。
便攜式無線組合型生理參數(shù)采集儀包括采集發(fā)送模塊和接收器兩部分，采 集發(fā)送模塊的連接關(guān)系為第一處理器分別與段碼顯示模塊、無線通信模塊、 數(shù)字電位器、帶通濾波二級放大電路相連，生理信號采集電路、儀表放大器、 帶通濾波二級放大電路相連，帶通濾波二級放大電路與數(shù)字電位器相連，接收 器的內(nèi)部模塊連接關(guān)系為第二處理器分別與無線通信模塊、顯示模塊、存儲 模塊、時鐘模塊、USB接口相連。
所述的第一處理器采用以MSP430F149為主芯片的處理器。 本實用新型采用各種生理信號采集模塊進行多種生理數(shù)據(jù)的采集，在2.4G
頻段應(yīng)用射頻技術(shù)，把采集的生理數(shù)據(jù)通過短距離無線傳輸?shù)姆绞桨l(fā)送至同樣
帶有無線模塊的接收器。生理參數(shù)采集儀體積小，價格低，適合醫(yī)院、社區(qū)醫(yī)
療保健機構(gòu)或家庭使用。


圖1是便攜式無線組合型生理參數(shù)采集儀采集發(fā)送模塊電路方框圖2是便攜式無線組合型生理參數(shù)釆集儀接收器電路方框圖3是處理器與無線通信模塊的接口電路原理圖4是第一處理器與段碼顯示模塊的接口電路療理圖5是第一處理器與按鍵的接口電路原理圖6是第二處理器與存儲模塊的接口電路原理圖7是第二處理器與USB接口模塊的電路原理圖8是第二處理器與時鐘模塊的接口電路原理圖； 圖9是第二處理器與按鍵的接口電路原理圖； 圖IO是第二處理器與顯示模塊的接口電路原理圖。
具體實施方式

如圖l、 2所示，便攜式無線組合型生理參數(shù)采集儀包括采集發(fā)送模塊和接
收器兩部分，采集發(fā)送模塊的連接關(guān)系為第一處理器分別與段碼顯示模塊、 無線通信模塊、數(shù)字電位器、帶通濾波二級放大電路相連，生理信號采集電路、 儀表放大器、帶通濾波二級放大電路相連，帶通濾波二級放大電路與數(shù)字電位 器相連，接收器的內(nèi)部模塊連接關(guān)系為第二處理器分別與無線通信模塊、顯 示模塊、存儲模塊、時鐘模塊、USB接口相連。
其中，第一處理器采用MSP430F149、儀表放大器采用AD620、帶通濾波 二級放大電路采用LMC6464、數(shù)字電位器采用MAX5413、無線通信模塊 nRF2401、段碼顯示模塊由段碼驅(qū)動芯片PCF8566和液晶模塊組成。
第二處理器釆用MSP430F149、無線通信模塊nRP240K存儲模塊采用 K9F5608U0B、顯示模塊釆用圖形點陣液晶模塊PDA160100、 USB接口模塊模 塊采用USB接口芯片USBN9603、時鐘模塊時鐘芯片釆用DS1302Z，
如圖3所示，圖中，處理器代表第一或第二處理器，DATA:頻道l數(shù)據(jù)接 收/發(fā)送端，CLKh頻道1的時鐘輸出/輸入端，DR1:頻道1接收數(shù)據(jù)準備信 號，D0UT2:頻道2的接收數(shù)據(jù)輸出端，CLK2:頻道2的時鐘輸出/輸入端， DR2:頻道2接收數(shù)據(jù)準備信號，PWR:上電端，用于低功耗設(shè)計，CS:片選信號，用于激活配置模式，CE:用于激活芯片的接收或發(fā)送模式。
如圖4所示，圖中，段碼顯示模塊的驅(qū)動芯片采用PHILIPS公司的PCF8566, fC總線數(shù)據(jù)傳輸結(jié)構(gòu)，PCF—SDA總線數(shù)據(jù)輸入輸出端，PCF—SCL總線時鐘輸 入輸出端。其輸出有24個段S0 S23、 4個背極COMl COM4與液晶模塊相連。
如圖5所示，圖中，SW1、 SW2為按鍵。
如圖6所示，圖中，處理器與存儲模塊之間通過8條I/0口線及一些控制線 實現(xiàn)對K9F5608U0b的控制?？刂凭€分別為CLE:命令鎖存使能端，高電平有
效。ALE:地址鎖存使能端，高電平有效。CE:片選線，低電平有效。WE:寫 使能口，命令、地址和數(shù)據(jù)在信號的上升沿被鎖定。RE:讀使能口，在該口的 下降沿將數(shù)據(jù)送到I/0口線上，并使內(nèi)部列地址寄存器增l。 WP:寫保護口，
低電平有效。當其為低時，編程和擦除操作禁止。R/B:操作狀態(tài)指示信號。
如圖7所示，圖中，USB接口模塊USBN9603的數(shù)據(jù)地址總線與處理器的I/O
口相連?？刂凭€分別為CS:片選線，低電平有效。RD:讀使能口，低電平有效。
WR:寫使能口，低電平有效。A0:地址總線模式設(shè)置線。
如圖8所示，圖中，時鐘模塊DS1302Z，處理器通過RST， 1/0， SCLK三
個端口對它進行編程。
如圖9所示，圖中，SW1、 SW2、 SW3、 SW4、 SW5為按鍵。 如圖10所示，圖中，液晶顯示模塊PDA160100,其內(nèi)置HD66421驅(qū)動控
制器，可與MCU的IO 口直接相連。處理器通過以下控制線控制液晶顯示模塊
顯示。CS:片選線，低電平有效。RD:讀使能口，低電平有效。WR:寫使能 口，低電平有效。RS:內(nèi)部寄存器選擇線。 RESET:低電平復(fù)位。
生理信號采集發(fā)送模塊由信號采集部分，MCU控制部分，人機接口部分(鍵 盤和LCD)，無線通信部分，電源部分組成。采用TI公司的MSP430F149單片 機作為處理器，其具有超低功耗、存儲容量大、集成度高的特點，自帶高性能 12位A/D,擁有豐富的口資源和外設(shè)資源，可以很方便地與FLASH存儲芯片、 USB及無線傳輸模塊、LCD顯示模塊，時鐘模塊clock及鍵盤相連。無線傳輸 模塊選用Nordic公司的nRF2401,無線數(shù)字傳輸芯片nRF2401為本系統(tǒng)核心部 件，其工作頻段是全球開放的2.4GHz ISM頻段，免許可證使用，滿足醫(yī)療設(shè) 備對通訊頻段的要求；有多達125個頻道可供選擇，滿足多點通信和跳頻通信 需要；最高通信速率1Mbit/s，高于藍牙，具有高數(shù)據(jù)吞吐量；工作電壓為1.9V 3.6V，提供掉電狀態(tài)，在沒有數(shù)據(jù)通信時可降低芯片功耗；具有突發(fā)傳遞和直 接傳遞兩種模式；極少的外圍器件，便于設(shè)計；芯片內(nèi)部設(shè)計獨特，有專門的 穩(wěn)壓電路，保證使用各種電源包括DC/DC開關(guān)電源均有很好的通信效果；發(fā)射 功率、工作頻率、工作地址等參數(shù)通過軟件設(shè)置，每個芯片最多可設(shè)置40bit， 只有收到本機地址時才會輸出數(shù)據(jù)(提供中斷指示)，可直接接各種單片機使用; nRF2401內(nèi)置了CRC糾檢錯硬件電路和協(xié)議，使得編程方便，數(shù)據(jù)傳輸可靠。 和藍牙相比，價格更低。接收器由MCU控制部分，人機接口部分(鍵盤和LCD)， 無線通信部分，存儲部分，電源部分組成。
采集發(fā)射模塊工作流程為人體生理信號經(jīng)傳感器由低噪聲、高輸入阻抗、 高增益、高共模抑制比的生物信號前置放大器進行放大和濾波，再經(jīng)高通、低
通濾波放大電路，由MSP430F149自帶的A/D轉(zhuǎn)換器將模擬生理信號轉(zhuǎn)換成數(shù) 字信號，并經(jīng)處理器換算得出生理信號的參數(shù)值，LCD顯示生理參數(shù)值和模塊 工作狀態(tài)，配備按鍵，控制信號的傳輸，生理信號數(shù)據(jù)通過無線傳輸給接收模 塊進行后續(xù)處理。
接收器工作流程為通過按鍵選擇各種功能。通過nRF2401無線模塊接收 生理信號數(shù)據(jù)，根據(jù)不同的模塊分別設(shè)定存儲空間，并以文件的形式存儲，存 儲文件鏈表存放在EEPROM中，文件對應(yīng)的生理數(shù)據(jù)存放在NANDFLASH中。 通過按鍵操作可選擇實時顯示或回放生理信號參數(shù)值、波形或趨勢圖。通過USB 接口可上傳生理數(shù)據(jù)至PC機，以供進一步的處理和分析。提供實時時鐘；異常 情況自動報警。
權(quán)利要求1.一種便攜式無線組合型生理參數(shù)采集儀，其特征在于包括采集發(fā)送模塊和接收器兩部分，采集發(fā)送模塊的連接關(guān)系為第一處理器分別與段碼顯示模塊、無線通信模塊、數(shù)字電位器、帶通濾波二級放大電路相連，生理信號采集電路、儀表放大器、帶通濾波二級放大電路相連，帶通濾波二級放大電路與數(shù)字電位器相連，接收器的內(nèi)部模塊連接關(guān)系為第二處理器分別與無線通信模塊、顯示模塊、存儲模塊、時鐘模塊、USB接口相連。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種便攜式無線組合型生理參數(shù)采集儀，其特征在于所述的第一處理器采用以MSP430F149為主芯片的處理器。
專利摘要本實用新型公開了一種便攜式無線組合型生理參數(shù)采集儀。它包括采集發(fā)送模塊和接收器兩部分，采集發(fā)送模塊的連接關(guān)系為第一處理器分別與段碼顯示模塊、無線通信模塊、數(shù)字電位器、帶通濾波二級放大電路相連，生理信號采集電路、儀表放大器、帶通濾波二級放大電路相連，帶通濾波二級放大電路與數(shù)字電位器相連，接收器的內(nèi)部模塊連接關(guān)系為第二處理器分別與無線通信模塊、顯示模塊、存儲模塊、時鐘模塊、USB接口相連。本實用新型采用各種生理信號采集模塊進行多種生理數(shù)據(jù)的采集，在2.4G頻段應(yīng)用射頻技術(shù)，把采集的生理數(shù)據(jù)通過短距離無線傳輸?shù)姆绞桨l(fā)送至接收器。生理參數(shù)采集儀體積小，價格低，適合醫(yī)院、社區(qū)醫(yī)療保健機構(gòu)或家庭使用。
文檔編號A61B5/02GK201048942SQ200720109269
公開日2008年4月23日 申請日期2007年5月15日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月15日
發(fā)明者沈建民 申請人:嘉興市微遠科技有限公司