站内文章搜索:

 

2016年092期二肖中特

 行业资讯 
 电子基础 
 汽车电子 
 家电维修 
 手机数码 
 通信网络 
 PLC工控 
 LED照明 
 安防电子 
 消费电子 
 电源电池 
 嵌入式系统 
 EDA技术 
 音响技术 
 医疗电子 
 半导体 
 光伏技术 
 SMT技术 
 传感器 
 电工电气 
 单片机 
 EMC EMI 
 电机控制 
 光电显示 
您现在的位置: 电子之家 >> 医疗电子 >> 正文   更新时间:2014-5-3 20:31:13  点击数:1869

一种可监测人体脉搏波及心率的健康鼠标

分享此文章:

脉搏波的波形特征与心血管疾病密切相关,为此用户需要一种简单、实时的便携装置。通过安装在正常使用鼠标时大拇指触摸到的鼠标位置的反射式脉搏波光电传感器采集脉搏波信号,信号经过滤波、放大和A/D转换后,利用单片机对脉搏波信号处理并得出心率数据,最后通过USB接口连接电脑端软件显示。将鼠标和反射式光电传感器结合制成成品之后,经过实际测试,传感器能够很好的测得手指脉搏波并输出。这种可监测人体脉搏波及心率的健康鼠标可以在用户使用鼠标的不经意状态时检测并记录脉搏波及心率。

人体脉搏波中蕴藏着丰富的生理病理信息,大量的临床实测结果证实,脉搏波的特征与心血管疾病有着密切的关系。脉搏波所表现出来的形态、强度、速率与节律等方面的综合信息的确在相当程度上反映出人体心血管系统的许多生理和病理特征。因此采用简单易懂的方法获得人体脉搏波就显得很重要。

文献[2]描述的脉搏波计测装置,具有脉搏波采集功能,但是测量之前需要用户利用袖带将压力传感器按压在动脉上,袖带给用户带来较大不便;文献[3]描述的脉搏波检出装置和脉搏波检出方法,具有脉搏波采集功能,但是需要使用多个压力传感器,仪器较大,不便于用户测量;文献[4]描述的脉搏波测定装置,具有脉搏波采集功能,但是传感器被按压到患者的手腕上,同时需要袖带固定,不便于用户测量;文献[5]描述的一种光电检测频谱分析高分辨率指端脉搏波检测系统,具有无创脉搏波检测功能,但是仅为单一检测装置,不能与生活物品结合方便用户测量等不足;文献[6]描述的监测使用者生理讯息的鼠标,具有正常鼠标功能及脉搏波采集功能,但是需要用户将手指移动到特定位置测量,测量的同时无法正常使用鼠标等不足。

1 系统结构图

本文提出了一种可监测人体脉搏波及心率的健康鼠标的设计方法,其系统内部结构共分为九个部分:反射式脉搏波光电传感器、脉搏波信号滤波电路、脉搏波信号放大???、鼠标数据采集???、鼠标控制???、鼠标数据与脉搏波数据采集处理共用的单片机控制???、数据转换传输???、电压转换??橐约癕icro USB接口。如图1所示。

图1 系统结构图
图1 系统结构图

通过反射式脉搏波光电传感器采集到包含人体多种生理参数的信号,然后由脉搏波信号滤波电路与脉搏波信号放大??槎孕藕沤新瞬ê头糯?,并和鼠标数据采集??椴杉氖菰谑蟊晔萦肼霾ㄊ莶杉砉灿玫牡テ刂颇?榛慵?,经过进一步处理之后传输到数据转换传输??樾纬墒屎洗涞降缒远说男藕判问?,再经由Micro USB接口传输到电脑端进行进一步的信号处理和显示。

1.1 反射式脉搏波光电传感器

将反射式脉搏波光电传感器放在正常使用鼠标时大拇指所处的位置上(见图2),采用HG40系列反射式传感器,红外发光二极管作为快速光源,3DU5系列光电三极管作为接收管,组成红外发射-接收对管。光从红外发光二极管快速光源发出后,透过皮肤和组织,除一部分光被皮肤、肌肉、血液和指甲等吸收外,一部分由血液反射回,由3DU5系列光电三极管转换为电信号,传感器外部覆有直径1 cm的滤光片,对外部光源进行过滤。

图2 鼠标整体结构图
图2 鼠标整体结构图

1.2 信号初步处理电路

本电路由脉搏波信号滤波电路、脉搏波信号放大??榱礁瞿?樽槌?,对信号进行滤波和放大。如图3,图4所示。

图4 脉搏波数据放大???src="//www.pma72.cn/Article/UploadFiles/201405/20140503203614506.jpg"
图4 脉搏波数据放大???BR style="PADDING-BOTTOM: 0px; MARGIN: 0px; PADDING-LEFT: 0px; PADDING-RIGHT: 0px; PADDING-TOP: 0px">

脉搏波滤波电路输入端与反射式脉搏波光电传感器输出端连接,对50 Hz工频干扰信号进行滤除,并传输至脉搏波数据放大???。

由于采集到的信号微弱,于是设置脉搏波数据放大???,接收经脉搏波滤波电路滤波后的信号,对信号进行放大,并将放大后的数据信号传输到鼠标数据与脉搏波数据采集处理共用的单片机控制???。

1.3 鼠标数据采集??橛胧蟊昕刂颇??/P>

本部分用于实现鼠标的基本功能,包含鼠标数据采集与鼠标控制两个???。

鼠标数据采集??椋?)采用OM02芯片,其中OM02芯片接收来自LED_XY口与LED发光管形成的信号,得到鼠标方向数据。

图5 鼠标数据采集??橛胧蟊昕刂颇??src="//www.pma72.cn/Article/UploadFiles/201405/20140503203615445.jpg"
图5 鼠标数据采集??橛胧蟊昕刂颇??BR style="PADDING-BOTTOM: 0px; MARGIN: 0px; PADDING-LEFT: 0px; PADDING-RIGHT: 0px; PADDING-TOP: 0px">

鼠标控制??椋?)采用eKM8022芯片,鼠标控制??閑KM8022芯片的1管脚L端连接一个点击触发器SL用于鼠标左键控制,鼠标控制??閑KM8022芯片的5管脚R端连接一个点击触发器SR用于鼠标右键控制,鼠标控制??閑KM8022芯片3管脚Z1与4管脚Z2连接一个滚轮作为鼠标中间滚轮,鼠标控制??閑KM8022芯片12管脚D+端与13管脚D-端作为信号输出端,用于信号输出。

上述两个??槭迪至耸蟊甑氖莶杉涂刂乒δ?。

1.4 单片机控制???/P>

鼠标数据与脉搏波数据采集处理共用的单片机控制???,如图6所示。针对反射式脉搏波光电传感器所采集的信号特点,设有脉搏波信号模/数采集???、脉搏波信号平滑滤波???、鼠标数据采集???、信号处理???、信号发送???。

图6 单片机控制???src="//www.pma72.cn/Article/UploadFiles/201405/20140503203616539.jpg"
图6 单片机控制???BR style="PADDING-BOTTOM: 0px; MARGIN: 0px; PADDING-LEFT: 0px; PADDING-RIGHT: 0px; PADDING-TOP: 0px">

在本???,信号将会依次进行数模转换,平滑滤波等处理,同时整合鼠标采集来的数据,发送到数据转换传输???。

1.5 电压转换电路

各个??榈墓ぷ鞯缪?,驱动电压要求不同,所以设置电压转换电路,将电压转换成适用于各个??楣ぷ鞯牡缪?,如图7所示。

图7 电压转换电路
图7 电压转换电路

电压转换??橥ü齍SB接口连接电脑端供电,电压转换??榈腛UT口与脉搏波数据放大??橹械腗CP6002芯片的VINB+、VINB-连接,脉搏波数据放大??榈氖涑龆薞OUTB与鼠标数据与脉搏波数据采集处理共用单片机控制??榈缭炊丝诹?,其他??楣┑缬氲缪棺荒?榈腛UT口连接。

1.6 数据转换传输??榧癕icro USB接口

数据转换传输??椴捎肅P2102芯片,输入端接收来自鼠标数据与脉搏波数据采集处理共用的单片机控制??榈氖菪藕?,将信号并行输入转为通用串行总线,通过Micro USB接口与电脑端进行数据传输。

2 结 论

将鼠标和反射式光电传感器结合制成成品之后,经过实际测试,传感器能够很好的测得人体在手指处的脉搏波并输出。再经过计算机端配套软件对信号的处理,能够很好地、直观地向用户呈现其身体健康状况。本方案的理念即为将健康引入鼠标,将健康监测与日常生活融为一体,让用户在日常生活中不用刻意去测量自身的生理信号,鼠标即可自动检测使用者的多项生理参数信息,从而了解自己的身体状况。

本鼠标各个??橹?,除了将反射式脉搏波光电传感器放在正常使用鼠标时大拇指所处的位置上,其他供电???,数据处理??榈染糜谑蟊昴诓?,集成到鼠标电路板上。无论是外观还是手感,本鼠标与普通鼠标并无明显差异,完全融入到了用户的正常生活之中,在用户使用鼠标的不经意状态时检测并记录脉搏波及心率。

  • 上一篇文章:

  • 下一篇文章:
  • 相关文章

    没有相关文章

    推荐文章

    · 实时远程医疗救护车
    · 美开展脑部芯片植入术 有望使瘫痪手臂复
    · 无线数字X射线成像(DR)技术解析
    · B超诊断系统的结构原理及故障维修分析
    · 无线医疗的前景分析
    · 基于医疗病房远程监控系统解决方案

    热门文章

    · 实现智能电离子透入疗法的MCU智能注射装
    · 一种可监测人体脉搏波及心率的健康鼠标
    · 监护仪原理、电路结构及其应用分析
    · 远程医疗监护技术在平板电脑中的应用
    · 2016年092期二肖中特
    · 基于AVR单片机的医用智能输液系统

    | QQ:278237851 | 鲁ICP备14015669号-3 |

    电子之家 版权所有

  • 十堰神定河水质净化工程6月底试运营 2018-12-12
  • 北疆阿勒泰大转场文章中国国家地理网 2018-12-11
  • 【理上网来·喜迎十九大】从严从细抓管党治党,把好“中国号”巨轮的航向 2018-12-11
  • 我省上半年经济形势分析 2018-11-30
  • 河北鸡泽:手工挂面促农增收 2018-11-25
  • 阿肆新专首支先行单曲《所幸》:“世界再大,我走不出你”阿肆所幸 2018-11-23
  • 石家庄机场起飞前40分钟停办登机手续 2018-11-01
  • 男人不安全了?日本读心美女机器人,你咋想的它全知道! 2018-11-01
  • 马克思主义视阈中的奋斗 2018-10-21
  • 乌干达留华学生与中资企业联谊促交流合作 2018-10-11
  • 娱乐 —频道 春城壹网 七彩云南 一网天下 2018-10-11
  • 独家揭秘:“天鲲号”你没见过的细节图 2018-10-01
  • 德州齐河司法所开展人民调解“回头看”工作 2018-09-16
  • 没吃完的粽子 别当早餐宵夜 2018-09-16
  • 飞利浦佛山照明欧普照明六大品牌LED灯管深度评测(上) 2018-09-08
  • 637| 575| 156| 710| 959| 958| 400| 668| 515| 385|