专利名称：脉搏信号实时监视装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种人体脉搏信号实时监视装置，尤其是一种基于压电传感器以 单片机和计算机为核心的脉搏信号实时监视系统。它用于人体脉搏信号的实时监测和记录。
背景技术：
随着对脉搏信号的广泛和深入研究，人们认识到脉搏信号是人体一项灵敏的生理 信息，它为血压、血流以及其它生理检测提供了重要的生理参考信息。微电子技术的发展促 进医疗仪器的更新换代，使得仪器使用更方便，测量精度更高。在病人的家庭护理和康复以 及家庭日常保健等方面，实时准确的脉搏信号测量有着广泛的应用。但是采用医院所用的 专业医疗设备成本太高。
发明内容为了适应家庭脉搏信号监测的需要，本实用新型研制了 一种低成本的人体脉搏信 号实时采集、记录系统，能够满足医学仪器便携安全性的要求。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是一种脉搏信号实时监视装置，其特征是它包括传感器、信号放大电路、模数转换 电路、单片机、显示电路和电源，所述传感器的信号输出端接信号放大电路；信号放大电路 的输出接模数转换电路；模数转换电路的输出接单片机的信号输入端；显示电路接单片机 的输出端。该装置还包括接口电路和计算机，单片机通过接口电路与计算机相连。传感器把被测对象的脉搏跳动转变成可处理的电信号，经过放大电路将传感器的 微弱信号放大，并经模数转换变成数字信号送入单片机，然后由单片机通过显示电路显示 被测对象的脉搏数。同时单片机通过接口电路与计算机相连，把脉搏信号送入计算机显示、 记录、存储和处理。本实用新型的有益效果是采用压电薄膜传感器、单片机和计算机组成家用脉搏信号实时监视系统具有抗干 扰能力强、稳定性能好、电路成本低、应用范围广。当不通过接口电路与计算机相连时，它为 一个改进型的便携式电子脉搏计，简小便捷。当通过接口电路与计算机相连时，系统构成一 个实时的脉搏信号采集记录系统。
以下结合附图和实施实例对本实用新型进一步说明。
图1是本实用新型的系统结构框图。图2是信号放大电路。图3是接口电路。图4是显示电路。
3[0014]图5是单片机的程序流程图。
具体实施方式
如
图1所示，本装置由传感器、信号放大电路、模数转换电路、单片机、接口电路、 显示电路和计算机组成。传感器把被测对象的脉搏跳动转变成可处理的电信号，经过放大 电路将传感器的微弱信号放大，并经模数转换变成数字信号送入单片机，然后由单片机通 过显示电路显示被测对象的脉搏数。同时单片机通过接口电路与计算机相连，把脉搏信号 送入计算机显示、记录、存储和处理。脉搏传感器是采用基于聚偏氟乙烯压电薄膜的HKB型集成化脉搏传感器。它是一 种软接触式的无创型脉搏传感器，采用高度集成化工艺将PVDF压电膜、灵敏度温度补偿元 件、感温元件、信号调理电路集成在传感器内。该传感器是压电式原理采集信号，模拟信号 输出，输出完整的脉搏波电压信号。如图2所示，信号放大电路是三运放高共模抑制比放大电路。对输入的微弱的脉 搏信号放大，并把信号传输到模数转换电路。输入端接脉搏传感器，输出端接模数转换芯 片。模数转换电路选用ADC0809模数转换芯片。ADC0809芯片的数据输入端接信号放 大电路传输过来的模拟信号，数据输出端用并行方式与单片机的输入端口相连。它把模拟 信号转换成对应的数字信号，输入到单片机。ADC0809模数转换芯片受单片机控制，所以其 控制端接单片机控制引脚。单片机选用MSP430单片机。其输入端与模数转换电路相连，两个输出端一个与显 示电路相连，另一个与接口电路相连。单片机控制电路的作用主要是控制脉搏信号放大、数 模转换、显示和与计算机通信，以及设定采样频率、进行程控制放大操作。由于该装置一部分需随身携带，因此电源采用纽扣电池，为信号放大电路、模数转 换电路和单片机供电。如图3所示，接口电路是采用异步串行收发器及串口芯片来完成TTL电平到 RS232C电平的转换。集成电平转换芯片MAX232为RS-232C/TTL电平转换芯片。它只使用 单一+5V为其工作，配接4个电解电容C1-C4，实现了单片机与计算机之间的数据通信功能。计算机必须带有串行通信接口才能和单片机交换数据。接口电路的RS232 口直接 插在计算机的串行接口上。计算机用来显示、记录、存储和处理传输过来的脉搏信号。如图4所示，显示电路由四个74LS164芯片和四个数码管组成。四个74LS164芯 片的输入端分别接单片机的RXD和TXD输出端。四个74LS164芯片的输出端QA-QH通过计 数器接口 S1-S4接数码管的输入端。该显示电路用来从单片机读出脉搏数，并以十进制数 的形式由数码管显示出来。数码管工作在静态显示方式下，为了避免静态显示I/O 口占用 过多的问题，采用串行接口扩展数码管的技术。如图5所示是单片机的程序流程图。该软件实现程序协同工作、数据采集和模数 转换、数据传递、显示功能。MSP430单片机采用中断工作方式，用C语言编程。当不通过接口电路接计算机时，传感器、信号放大电路、模数转换电路、单片机和 显示电路组成一个改进型的便携式电子脉搏计，可以随身携带，实时显示脉搏数，简小便 捷。当通过接口电路接计算机时，系统构成了一个实时脉搏信号监测和记录系统。
4[0026] 以上所述仅为本实用新型的较佳实施实例，并不用以限制本实用新型，凡在本实 用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的 保护范围之内。
权利要求一种脉搏信号实时监视装置，其特征是它包括传感器、信号放大电路、模数转换电路、单片机、显示电路和电源，所述传感器的信号输出端接信号放大电路；信号放大电路的输出接模数转换电路；模数转换电路的输出接单片机的信号输入端；显示电路接单片机的输出端，电源分别与信号放大电路、模数转换电路和单片机相连。
2.根据权利要求1所述的脉搏信号实时监视装置，其特征是该装置还包括接口电路 和计算机，单片机通过接口电路与计算机相连。
3.根据权利要求1所述的脉搏信号实时监视装置，其特征是传感器采用压电薄膜HKB 型脉搏传感器。
专利摘要本实用新型为了适应家庭脉搏信号监测的需要，研制了一种低成本的脉搏信号实时监视装置，能够满足医学仪器便携安全性的要求。该脉搏信号实时监视装置包括传感器、信号放大电路、模数转换电路、单片机、显示电路和电源，所述传感器的信号输出端接信号放大电路；信号放大电路的输出接模数转换电路；模数转换电路的输出接单片机的信号输入端；显示电路接单片机的输出端，电源分别与信号放大电路、模数转换电路和单片机相连。
文档编号A61B5/02GK201675925SQ20102021092
公开日2010年12月22日 申请日期2010年6月1日 优先权日2010年6月1日
发明者陈晓 申请人:南京信息工程大学