一種簡(jiǎn)易家用無(wú)線心電監(jiān)護(hù)診斷裝置的制作方法

本實(shí)用新型涉及心電監(jiān)護(hù)診斷技術(shù)，特別是一種無(wú)線家用心電監(jiān)護(hù)診斷裝置。

背景技術(shù)：

目前為大家所熟知的心電監(jiān)護(hù)裝置是醫(yī)院實(shí)用的心電監(jiān)護(hù)儀，它能同時(shí)監(jiān)護(hù)病人的的多項(xiàng)動(dòng)態(tài)參數(shù)，包括心電圖形、呼吸、體溫、血壓、血氧飽和度、脈率等生理參數(shù)。心電監(jiān)護(hù)儀是結(jié)合心電監(jiān)測(cè)技術(shù)與移動(dòng)計(jì)算技術(shù)，對(duì)心電異常變化進(jìn)行實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)預(yù)警的輔助性診斷設(shè)備。但是，由于設(shè)備的體積局限性，它只適用于在醫(yī)院診病時(shí)或者住院期間，這就造成了使用的局限性，無(wú)法為仍需正常生活的患者提供實(shí)時(shí)的病情判斷。如果沒(méi)有能隨時(shí)隨地并且長(zhǎng)時(shí)間的進(jìn)行心電收集處理的設(shè)備，將會(huì)給心電異常診斷帶來(lái)極大的困難。并且現(xiàn)有設(shè)備僅能對(duì)患者動(dòng)態(tài)心電圖進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，需人工判斷病情，無(wú)法自行分析處理數(shù)據(jù)并進(jìn)行診斷，不能及時(shí)判斷病情提供治療方案。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問(wèn)題，本實(shí)用新型要設(shè)計(jì)一種能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、可隨身攜帶、并能自動(dòng)分析檢測(cè)結(jié)果、直觀顯示用戶心電信息的簡(jiǎn)易家用無(wú)線心電監(jiān)護(hù)診斷裝置。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下：一種簡(jiǎn)易家用無(wú)線心電監(jiān)護(hù)診斷裝置，包括微控制器單元、仿真調(diào)試單元、顯示告警單元、信息采集單元、存儲(chǔ)傳輸單元和電源供電單元；

所述的微控制器單元分別與顯示告警單元、信息采集單元和存儲(chǔ)傳輸單元連接，用于處理和計(jì)算由信息采集單元采集到的信息值，并根據(jù)以往記錄的信息值通過(guò)計(jì)算判斷用戶身體特征情況，并通過(guò)存儲(chǔ)傳輸單元實(shí)現(xiàn)用戶信息的存儲(chǔ)和傳輸功能；

所述的顯示告警單元包括告警模塊和信息顯示模塊，當(dāng)用戶心電信息或者其他在測(cè)生命體征不正常時(shí)告警模塊會(huì)產(chǎn)生報(bào)警信息告警用戶，信息顯示模塊用來(lái)顯示用戶測(cè)量的各項(xiàng)體征值；

所述的信息采集單元包括體溫采集模塊、脈搏與血氧信息采集模塊以及心電信息采集模塊，體溫采集模塊采用非接觸式紅外測(cè)量用戶體溫的方法；脈搏與血氧信息采集模塊用來(lái)測(cè)量用戶的脈搏信息以及血氧濃度；心電信息采集模塊測(cè)量用戶的心臟波動(dòng)的信息；

所述的存儲(chǔ)傳輸單元包括心電信息存儲(chǔ)模塊、無(wú)線WIFI傳輸模塊和無(wú)線藍(lán)牙傳輸模塊，心電信息存儲(chǔ)模塊一方面用來(lái)存儲(chǔ)正常的人體生理特征，另一方面也用來(lái)存儲(chǔ)用戶的測(cè)量的信息值；無(wú)線WIFI傳輸模塊連接無(wú)線網(wǎng)絡(luò)將用戶的各項(xiàng)生理特征發(fā)送到服務(wù)器上進(jìn)行存儲(chǔ)，方便用戶進(jìn)行調(diào)閱；無(wú)線藍(lán)牙傳輸模塊用來(lái)連接用戶的智能終端，通過(guò)智能終端APP清晰可靠的顯示出用戶的各項(xiàng)生理特征；所述的人體生理特征包括人體標(biāo)準(zhǔn)心電信息；

所述的電源供電單元為整個(gè)裝置提供穩(wěn)定可靠的電源；

所述的仿真調(diào)試單元用于完成微控制器單元的軟件更新、測(cè)試設(shè)置和在線仿真功能。

進(jìn)一步地，所述的微控制器單元采用STM32F103C8T6微控制器，仿真調(diào)試單元采用ST-LINK芯片，信息顯示模塊采用1.53寸OLED顯示屏。

進(jìn)一步地，所述的智能終端包括手機(jī)或平板電腦。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下有益效果：

1、本實(shí)用新型根據(jù)用戶需要，提出便攜與可穿戴結(jié)合的概念，將輕巧便攜與貼身檢測(cè)緊密結(jié)合。

2、本實(shí)用新型采用藍(lán)牙和無(wú)線WIFI技術(shù)，結(jié)合手機(jī)APP的使用，實(shí)現(xiàn)無(wú)線的實(shí)時(shí)傳輸，避免信息監(jiān)測(cè)延遲而延誤病情。

3、本實(shí)用新型可從手機(jī)上直觀觀測(cè)監(jiān)護(hù)結(jié)果，操作簡(jiǎn)單，適用各個(gè)年齡階段的人群，尤其適用于老年人。

4、本實(shí)用新型首次提出將標(biāo)準(zhǔn)心電信息存入設(shè)備，可將用戶信息自行與之比對(duì)，智能診斷病情并提出治療方案，充分滿足家用的需求。

5、本實(shí)用新型超低功耗，一個(gè)紐扣電池可維持6-7個(gè)月，無(wú)需充電。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是STM32F103微控制器電路圖。

圖3是告警模塊電路示意圖。

圖4是信息顯示模塊電路示意圖。

圖5是體溫采集模塊電路示意圖。

圖6是脈搏與血氧信息采集模塊電路示意圖。

圖7是心電信息采集模塊電路示意圖。

圖8是心電信息存儲(chǔ)模塊電路示意圖。

圖9是無(wú)線WIFI傳輸模塊接口電路示意圖。

圖10是無(wú)線藍(lán)牙傳輸模塊電路示意圖。

圖11是電源供電單元電路示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步地描述。

如圖1所示，本實(shí)用新型是一個(gè)集心電信息實(shí)時(shí)檢測(cè)與健康診斷的智能硬件設(shè)備，信息采集模塊可以檢測(cè)到用戶當(dāng)前的心電圖、血壓、脈搏等信息并與微控制器單元設(shè)置的正常標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行對(duì)比，當(dāng)超過(guò)正常值時(shí)，顯示告警單元將會(huì)進(jìn)行預(yù)警通知。微控制器單元采用意法半導(dǎo)體生產(chǎn)的STM32F103C8T6微控制器，并與無(wú)線藍(lán)牙傳輸模塊相連傳輸用戶生理特征信息，用戶的智能終端在安裝了相應(yīng)的APP后，可以與本實(shí)用新型相連。在智能終端中和1.53寸OLED顯示屏可以顯示用戶當(dāng)前的體征信息以及健康狀況，并可以通過(guò)微控制器單元控制無(wú)線WIFI傳輸模塊將數(shù)據(jù)信息上傳到云服務(wù)器并由云服務(wù)器進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，微控制器單元將根據(jù)云服務(wù)器反饋的信息以及本地記錄的信息為用戶提供相應(yīng)的解決方案。

圖2所示是STM32F103C8T6微控制器電路圖，其帶有一個(gè)32位ARM的MCU、256KB Flash等功能模塊。STM32F103C8T6芯片采用3.3V供電。其中X2為微控制器8M的晶振，RST1為微控制器的復(fù)位開關(guān)，R24與C22構(gòu)成了RC濾波電路保證微控制器的ADC模塊測(cè)量值更加精確，R25將數(shù)字地與模擬地隔開保證微控制器的ADC模塊不受其他外部電平的影響。R26、R35為BOOT模式選擇電路。R28電阻接在晶振管腳兩邊可以有效保證微控制器時(shí)鐘的穩(wěn)定性。C25、C26為晶振的起震電容保證了晶振的正常工作。C30、C31、C32和C33為微控制器的去耦電容。

圖3所示是顯示告警單元中的告警模塊電路圖，采用有源蜂鳴器作為告警裝置，有源蜂鳴器采用BC817三極管驅(qū)動(dòng)，其中RS5為限流電阻保證蜂鳴器的正常工作，RS6為限流電阻保證微控制器控制引腳不會(huì)燒壞。

圖4所示是1.53寸OLED信息顯示模塊電路圖。主要用來(lái)顯示用戶測(cè)量的各項(xiàng)生理特征信息，如：血氧濃度、脈搏信息、體溫等。其中C4、C5、C9為濾波電容，C6、C7、C8為去耦電容，R7、R8為SSD1039提供偏振電壓，R3、R9、R10為上拉電阻，R5、R6為下拉電阻，U3為L(zhǎng)DO芯片、為液晶提供電源。

圖5所示是體溫采集模塊電路示意圖，本實(shí)用新型采用非接觸式紅外測(cè)量用戶溫度的方法，MLX90615將采集到的模擬量信息轉(zhuǎn)化為數(shù)字量并傳送給STM32微控制器單元。其中管腳1、管腳3分別為MLX90615的通信輸出端口，管腳2、管腳4分別為MLX90615的電源輸入端口。R11、R12為上拉電阻，保證數(shù)字信號(hào)的穩(wěn)定性。

圖6所示是脈搏與血氧信息采集模塊電路示意圖。脈搏與血氧信息采集傳感器是一款光電反射式模擬傳感器，可將其佩戴在手指、耳垂等處。可用導(dǎo)線將傳感器引腳連接到微控制器的ADC引腳。ADS_2、MC2為控制芯片，其中D8為L(zhǎng)ED顯示燈，R20為限流電阻。

圖7是心電信息采集模塊電路示意圖。AD8232是一款用于ECG及其他生物電測(cè)量應(yīng)用的集成信號(hào)調(diào)理模塊，用于在具有運(yùn)動(dòng)或遠(yuǎn)程電極放置產(chǎn)生的噪聲的情況下提取、放大及過(guò)濾微弱的生物電信號(hào)。其中U1為AD8232芯片，R1、R2為上拉電阻以保證信號(hào)傳輸?shù)姆€(wěn)定性，R3、R4、R5為濾波電阻以保證信號(hào)輸入的平滑性，C1、C2、C3為旁路電容，C4、C5、C6、C7為濾波電容，J1為導(dǎo)聯(lián)線接線段，R6為ADC濾波電容以保證ADC采集模塊的低電平、減少外界的干擾，R7、R8、R10、R12、R13、R14為AD8232的管腳8、9、10、18提供了偏置電壓，保證AD8232的正常工作。

圖8所示為心電信息存儲(chǔ)模塊電路示意圖，該模塊用來(lái)存儲(chǔ)正常的人體生理特征和用戶的測(cè)量的信息值。該模塊與STM32微控制器采用SPI通信的方式進(jìn)行信息的存儲(chǔ)和讀取。其中C13為濾波電容。RW5為上拉電阻以保證信號(hào)傳輸?shù)挠行浴?/p>

圖9所示為無(wú)線WIFI傳輸模塊接口電路示意圖。通過(guò)控制無(wú)線WIFI傳輸模塊是否連接無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，可以將用戶的各項(xiàng)生理特征信息上傳至云服務(wù)器進(jìn)行存儲(chǔ)，并通過(guò)云計(jì)算可以判定用戶的身體狀況和應(yīng)對(duì)方案并推送給用戶的智能終端的APP上。管腳1是接地端，管腳2為使能端，管腳3為數(shù)據(jù)清零端，管腳4為數(shù)據(jù)接收端，管腳5為數(shù)據(jù)發(fā)送端，管腳6、管腳7為總線擴(kuò)展器，管腳8為電源輸入端。

圖10無(wú)線藍(lán)牙傳輸模塊電路示意圖，主要用來(lái)連接用戶智能終端，通過(guò)藍(lán)牙將用戶的各項(xiàng)生理特征信息發(fā)送至智能終端的APP。HC-05管腳1、2為藍(lán)牙的數(shù)據(jù)傳輸口，管腳34為數(shù)據(jù)鎖定端，管腳31、32分別接藍(lán)牙工作LED指示燈，通過(guò)LED燈的閃爍狀態(tài)判斷藍(lán)牙的工作狀態(tài)。R5、R6為限流電阻防止LED指示燈由于電壓過(guò)高而燒壞。管腳12為電源輸入端，管腳13為接地端。C6、C7為無(wú)線藍(lán)牙傳輸模塊的濾波電容，通過(guò)控制三極管BC817的通斷來(lái)決定管腳13是否連接地即模塊是否工作。

圖11為電源供電單元電路示意圖。PU1連接電池并將電池電壓轉(zhuǎn)換成+5V電壓，PU2連接PU1并將+5V轉(zhuǎn)換為+3.3V，為本實(shí)用新型的各個(gè)單元提供穩(wěn)定可靠的電源。PU1、PU2的管腳1均為為接地端，管腳2、4均為電壓輸出端，管腳3均為電源的輸入端；C1、C2分別為PU1、PU2的穩(wěn)壓電容，C3、C4、C5、C6分別為PU1、PU2的濾波電容。D1為發(fā)光二極管指示+5V電源是否正常工作，其中R1為限流電阻，防止D1由于電壓過(guò)高而燒壞。

本實(shí)用新型不局限于本實(shí)施例，任何在本實(shí)用新型披露的技術(shù)范圍內(nèi)的等同構(gòu)思或者改變，均列為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。