一种便携式宫缩压力监测仪的制作方法

文档序号:937408阅读:323来源:国知局
专利名称:一种便携式宫缩压力监测仪的制作方法
技术领域
本实用新型属于医疗器械技术领域,涉及一种便携式宫缩压力监测仪。
背景技术
无论是早产还是流产,孕妇的子宫收缩在其中均起到非常重要的作用。一方面,由于各种原因(如腹泻等)所诱发的子宫收缩本身就是引起早产或流产的原因;另一方面,子宫收缩往往是早产或流产最先出现的病理改变和症状。因此,及早地发现子宫收缩对于早产和先兆流产的早诊断、早预防、早治疗具有十分重要的意义。但是,由于绝大部分的孕妇都是第一胎,对子宫收缩的体验和判断能力均较弱。在临床上很多孕妇都是在出现剧烈的腹痛并有阴道流血、流液(破水)了才会意识到有早产或流产的危险。此时送到医院检查往往已经发生胎心变化或胎儿死亡,难以避免早产或流产的发生了。因此,面向社区医院和家 庭的便携式宫缩压力监测仪器的应用成为及早预防早产或流产,保护胎儿的重要手段。医疗监护技术的长期发展和不断进步,已经将人们对孕妇及胎儿的健康水平推进到了前所未有的高度,而对人体不易觉察的微弱的子宫收缩进行监测,并持续测量其强度和频度,能够实现早期发现、诊断和治疗,则已经成为以社区医院和家庭为单位的新型医疗模式的技术关键。随着电子、通讯以及相关工程领域技术的日益发展,现代医学研究已经对医疗仪器领域产生了新的要求,医疗仪器逐步向小型化、便携化、家庭化发展。所以设计出一套便携式的可持续监控子宫收缩信号、并将其实时传输给定点医疗机构由专业技术人员判断有无早产(流产)成了迫切的需要。传感器监测到的子宫收缩信号在TF卡上储存并分析,通过蜂鸣器的报警声提醒受测者是否有早产或流产的危险。同时利用蓝牙传输技术和智能型手机,把数据通过蓝牙短程传输到手机,目的是有易以利用手机的wifi或GPRS远程传输功能。在此基础上,利用广域无线传输技术借助于手机和无线通信网络定时或实时地将信号和资料传输给定点医疗机构,由产科医务人员或助产人员对资料进行分析判断后作出是否有早产或流产的风险评估。医疗机构可在第一时间将评估结果反馈给受测者。如果有风险则通知其及时来医院作进一步监测和治疗。这样就可以在发生先兆早产或流产的孕妇刚有轻微的子宫收缩还没有发生阴道出血、破水、胎心变化等情况时就得到及早的诊断和处理,防止早产和流产的发生。
发明内容本实用新型针对现有技术的不足,设计了一种便携式宫缩压力监测系统。采用一种触力式传感器,结合微处理器及相关外围电路,相对机构比较简单,测试准确性较高且工作可靠的便携式宫缩压力监测仪。为解决上述技术问题,本实用新型所采取的具体技术方案是—种便携式宫缩压力监测仪,由微处理器、传感器、电源电路、放大滤波电路、数据存储电路、液晶显示电路、时钟电路、按键输入电路和蓝牙模组发送电路组成。[0008]所述的电源电路产生的电压分别与各个模块的电源引脚相连接,传感器与放大滤波电路相连,数据存储电路分别与微处理器Ul的SPI及I2C总线相连,液晶显示电路与微处理器Ul的I/O 口信号相连,时钟电路与微处理器Ul的I/O 口信号相连,按键输入电路与微处理器Ul的I/O 口信号相连,蓝牙转串口模块与微处理器Ul的UART连接,编程调试接口电路与微处理器Ul相连,所述的微处理器Ul型号为dsPIC33FJ128MC706。所述的电源电路包括电池BT、发光二极管D1、发光二极管D2、电阻R1、电阻R2、滤波电容Cl、滤波电容C2、电解电容C3、电解电容C4、充电座Jl、电源开关T、稳压芯片U2和正负电源转换芯片U3 ;电源开关T的一端、发光二极管的阴极与电池的正极相连接;充电座Jl的接地管脚、电源稳压芯片U2的GND引脚、滤波电容C2的一端、发光二极管D2的阴极、电源转换芯片U3的GND、LV引脚、电解电容C4的正极均与电池BT的负极相连;充电座Jl的接电源端管脚与限流电阻Rl的一端相连;发光二极管Dl的阳极跟Rl的另一端相连;电源开关T的另一端与滤波电容Cl的一端及电源稳压芯片U2的IN引脚相连;滤波电容Cl的另一端与稳压芯片U2的/SHDN引脚相连;电源稳压芯片U2的输出OUT引脚与限流电阻R2的一端及正负电源转换芯片U3的VCC引脚相连;限流电阻R2的另一端与发光二极管D2的阳极相连;滤波电容C2的另一端与电源稳压芯片U2的BP引脚相连;电解电容C4的负极与正负电源转换芯片U3的Vout引脚相连;电解电容C3的正极与正负电源转换芯片U3的·CAP+引脚相连,电解电容C3的负极与正负电源转换芯片U3的CAP-引脚相连;U3的I脚和7脚悬空;所述的稳压芯片U2型号为MAX8877,正负电源转换芯片U3型号为TL7660。所述的放大滤波电路包括前置仪表放大器U4、低噪声放大器U5、增益电阻R3、保护电阻R4、RC滤波电路电阻R5、RC滤波电路电阻R6、RC滤波电路电阻R7、RC滤波电路电阻R8、电源滤波电容C5、电源滤波电容C6、RC滤波电容C7、RC滤波电容C8、RC滤波电容C9、RC滤波电容CIO、RC滤波电容CU、RC滤波电容C12 ;仪表放大器U4的3脚和2脚分别与传感器的V0(+)和vo(-)引脚相连获取压力信号;仪表放大器U4的4号引脚分别接电源电路中的V-和滤波电容C5的一端,仪表放大器U4的7号引脚分别接电源电路中的V+和滤波电容C6的一端,滤波电容C5的另一端、滤波电容C6的另一端均接地;低噪声放大器U5的4脚接电源电路中的V+、滤波电容C9的一端,低噪声放大器U5的11脚接电源电路中的V-、滤波电容ClO的一端,滤波电容C9另一端、滤波电容ClO的另一端均接地;增益电阻R3两端分别与仪表放大器U4的I脚和8脚相连;保护电阻R4的一端,RC滤波电阻R5的一端与仪表放大器U4的6号管脚相连;保护电阻R4的另一端与仪表放大器U4的5号管脚均接地;RC滤波电阻R5的另一端、RC滤波电阻R6的一端与RC滤波电容C7的一端相连;RC滤波电阻R6的另一端、RC滤波电容C8的一端与低噪声放大器U5的2脚相连;RC滤波电容C7的另一端、RC滤波电阻R7的一端、低噪声放大器U5的3号脚与低噪声放大器U5的I脚相连;RC滤波电阻R7的另一端、RC滤波电阻R8 —端与RC滤波电容Cll的一端相连;RC滤波电阻R8的另一端、RC滤波电容C12的一端与低噪声放大器U5的6脚相连;RC滤波电容C8的另一端与RC滤波电容C12的另一端接地;RC滤波电容Cll的另一端与低噪声放大器U5的7号脚、低噪声放大器U5的5号脚、放大器U5的10号脚相连;低噪声放大器U5的8号脚、低噪声放大器U5的9号脚短接,低噪声放大器U5的13脚、低噪声放大器U5的14号脚短接,目的是稳定电压输出;低噪声放大器U5的8号脚、低噪声放大器U5的12号脚相连;低噪声放大器U5的14号脚接微处理器Ul的RB15端口,作为模拟输入引脚;所述的仪表放大器U4型号为INA333,低噪声放大器U5的型号为MCP609。 所述的数据存储电路包括TF卡的采样数据存储模块和EEPROM的动态压力校准数据存储模块;TF卡采样数据存储模块包括TF卡座J2,上拉电阻R9、上拉电阻R10、上拉电阻R11、上拉电阻R12、上拉电阻R13和电源滤波电容C13、电源滤波电容C14组成;TF卡座J2的保留引脚I脚和8脚接上拉电阻R9的一端;TF卡座J2的数据输出DO引脚分别与上拉电阻RlO的一端和微处理器Ul的RG8引脚相连;TF卡座J2的数据输入DI引脚分别与上拉电阻R12的一端和微处理器Ul的RG7引脚相连;TF卡座J2的时钟输入引脚SCLK分别与上拉电阻RB12的一端和微处理器Ul的RG6引脚相连;TF卡座J2的片选引脚CS分别与上拉电阻R13的一端和微处理器Ul的RG9引脚相连;上拉电阻R9的另一端、上拉电阻RlO的另一端、上拉电阻Rll的另一端、上拉电阻R12的另一端、上拉电阻R13的另一端,滤波电容C14的一端与电源V+相连;TF卡座J2的VDD引脚与电源V+及滤波电容C13的一端相连;滤波电容C13的另一端、滤波电容C14的另一端接地;EEPR0M存储模块包括存储器U6、上拉电阻R14、上拉电阻R15和滤波电容C15 ;存储器U6的I号引脚、存储器U6的2号引脚、存储器U6的3号引脚、存储器U6的4号引脚、存储器U6的7号引脚均接地;存储器U6 的SCL引脚分别与上拉电阻R15的一端和微处理器Ul的I2C接口 RG2引脚相连;存储器U6的SDA引脚分别与上拉电阻R14的一端和微处理器Ul的I2C接口 RG3相连;滤波电容C15的一端、上拉电阻R14另一端、上拉电阻R15的另一端均与电源V+相连;滤波电容C15的另一端接地,所述的存储器U6型号为24C04。所诉的液晶显示电路包括液晶显示模块插件J3、电源滤波电容C16、限流电阻R16和三极管Ql组成;液晶显示模块插件J3的I脚、液晶显示模块插件J3的2脚、液晶显示模块插件J3的3脚、液晶显示模块插件J3的4脚、液晶显示模块插件J3的5脚、液晶显示模块插件J3的6脚、液晶显示模块插件J3的7脚、液晶显示模块插件J3的8脚分别与微处理器Ul的RDO端口、微处理器Ul的RDl端口、微处理器Ul的RD2端口、微处理器Ul的RD3端口、微处理器Ul的RD4端口、微处理器Ul的RD5端口、微处理器Ul的RD6端口、微处理器Ul的RD7端口相连;液晶显示模块插件J3的12引脚、液晶显示模块插件J3的13引脚、液晶显示模块插件J3的14引脚、液晶显示模块插件J3的15引脚、液晶显示模块插件J3的16引脚分别与微处理器Ul的RB12端口、微处理器Ul的RBll端口、微处理器Ul的RBlO端口、微处理器Ul的RB9端口、微处理器Ul的RB8端口相连;液晶显示模块插件J3的9号管脚分别与电源的V+、滤波电容C16的一端和PNP三极管Ql的集电极相连;液晶显示模块插件J3的10号管脚和滤波电容C16的另一端均接地;液晶显示模块插件J3的11号管脚与三极管Ql的发射极相连;限流电阻R16的一端与三极管Ql的基极相连,限流电阻R16的另一端与微处理器Ul的RB13端口相连。所述的时钟模块电路包括时钟芯片U8、外部晶振Yl和电源滤波电容C17 ;时钟芯片U8的5号引脚、时钟芯片U8的6号引脚、时钟芯片U8的7号引脚分别与微处理器Ul的RD9端口、微处理器Ul的RDlO端口、微处理器Ul的RDll端口相连;时钟芯片U8的I号脚分别与电池BT的正极和电源滤波电容C17的一端相连;电源滤波电容C17的另一端和时钟芯片U8的4号管脚均接地;时钟芯片U8的2号管脚与外部晶振Yl的一端相连、时钟芯片U8的3号管脚与外部晶振Yl的另一端相连;时钟芯片U8的8号管脚悬空,所述的时钟芯片U8型号为DS1302。[0014]所述的按键输入电路包括按键SI、按键S2、按键S3、按键S4、按键S5,上拉电阻R17、上拉电阻R18、上拉电阻R19、上拉电阻R20、上拉电阻R21和电源滤波电容C18 ;按键SI的一端分别与上拉电阻R17的一端和微处理器Ul的RBO端口相连;按键S2的一端分别与上拉电阻R18的一端和微处理器Ul的RBl端口相连;按键S3的一端分别与上拉电阻R19的一端和微处理器Ul的RB3端口相连;按键S4的一端分别与上拉电阻R20的一端和微处理器Ul的RB4端口相连;按键S5的一端分别与上拉电阻R21的一端和微处理器Ul的RB5端口相连;按键SI的另一端、按键S2的另一端、按键S3的另一端、按键S4的另一端、按键S5的另一端均接地;上拉电阻R17的另一端、上拉电阻R18的另一端、上拉电阻R19的另一端、上拉电阻R20的另一端、上拉电阻R21的另一端均与电源V+及电源滤波电容C18的一端相连;电源滤波电容C18的另一端接地;所述的蓝牙模组发送电路包括蓝牙模组U9、电源滤波电容C18和发光二极管D3 ;蓝牙模组U9的I脚、蓝牙模组U9的2脚分别与微处理器Ul的RF2端口和微处理器Ul的 RF3端口相连;蓝牙模组U9的12脚分别与电源V+和电源滤波电容C18的一端相连,电源滤波电容C18的另一端接地;蓝牙模组U9的24脚接发光二极管D3的阳极;蓝牙模组U9的13号脚、蓝牙模组U9的21号脚、蓝牙模组U9的22号脚、蓝牙模组U9的26号脚和发光二极管D3的阴极均接地;蓝牙模组U9的其它引脚均悬空,所述的蓝牙模组U9的型号为HC-06。所述的编程调试接口电路包括调试接插件J4和电源滤波电容C19 ;调试接插件J4的I脚、调试接插件4脚、调试接插件5脚分别与微处理器Ul的MCLR端口、微处理器Ul的RB7端口和微处理器Ul的RB6端口相连;调试接插件J4的I脚分别与电源V+及电源滤波电容C19的一端相连;调试接插件J4的3脚和电源滤波电容C19的另一端接地;调试接插件J4的6脚悬空。本实用新型的有益效果该便携式宫缩压力监测仪具有体积小、功耗低、实时性强、运行稳定可靠等优势,成本低,便于携带,且不受孕妇睡眠等因素的影响,蓝牙无线传输代替有线传输,大大提高了监测仪器的应用范围。

图I为本实用新型结构框图;图2为图I中触力传感器示意图;图3为图I中微处理器示意图;图4为图I中电源电路图;图5为图I中放大滤波电路图;图6为图I中数据存储电路图;图7为图I中液晶显不电路图;图8为图I中时钟电路图;图9为图I中按键输入电路图;图10为图I中蓝牙模组示意图;图11为图I中编程调试接口电图。
具体实施方式
[0029]
以下结合附图对本实用新型作进一步说明。如图I所示,便携式宫缩压力监测系统包括电源电路I、触力传感器2和微处理器及其外围电路3。电源电路I为触力传感器2及微处理器及其外围电路3的各个模块及芯片提供工作电压。触力传感器2用来感测孕妇子宫收缩的压力信号,其输出连接到微处理器及其外围电路3的放大滤波电路3-2的信号输入端。微处理器及其外围电路包括微处理器3-1、放大滤波电路3-2、数据存储电路3-3、液晶显示电路3-4、时钟电路3_5、按键输入电路3-6、蓝牙模组发送电路3-7和编程调试接口电路3-8。如图2所示,传感器采用Honeywell公司生产、型号为FSS1500NSB的触力式压力传感器。能感受的压力范围为0-1500g,具有独立式电桥,低偏差,灵敏度好,体积小,结构规整易安装等特点。该传感器共4个引脚,其中1、3脚分别接电源线和地线,2、4脚是信号差分输出分别与仪表放大器的正端输入VIN+和负端输入VIN-相连。 如图3所示,微处理器采用微软公司生产、型号为dsPIC33FJ128MC706的控制集成芯片,选用贴片封装,共64个引脚。该微处理器是一款高性能16位数字信号控制器,内部资源丰富,提供多种通信接口,方便外围电路的设计。如图4所示,电源电路包括电池BT、发光二极管D1、发光二极管D2、电阻R1、电阻R2、滤波电容Cl、滤波电容C2、电解电容C3、电解电容C4、充电座J1、电源开关T、稳压芯片U2和正负电源转换芯片U3 ;电源开关T的一端、发光二极管的阴极与电池的正极相连接;充电座Jl的接地管脚、电源稳压芯片U2的GND引脚、滤波电容C2的一端、发光二极管D2的阴极、电源转换芯片U3的GND、LV引脚、电解电容C4的正极均与电池BT的负极相连;充电座Jl的接电源端管脚与限流电阻Rl的一端相连;发光二极管Dl的阳极跟Rl的另一端相连;电源开关T的另一端与滤波电容Cl的一端及电源稳压芯片U2的IN引脚相连;滤波电容Cl的另一端与稳压芯片U2的/SHDN引脚相连;电源稳压芯片U2的输出OUT引脚与限流电阻R2的一端及正负电源转换芯片U3的VCC引脚相连;限流电阻R2的另一端与发光二极管D2的阳极相连;滤波电容C2的另一端与电源稳压芯片U2的BP引脚相连;电解电容C4的负极与正负电源转换芯片U3的Vout引脚相连;电解电容C3的正极与正负电源转换芯片U3的CAP+引脚相连,电解电容C3的负极与正负电源转换芯片U3的CAP-引脚相连;U3的I脚和7脚悬空;所述的稳压芯片U2型号为MAX8877,正负电源转换芯片U3型号为TL7660,电池BT采用3. 7V的可充电工业锂电池,充电座Jl采用三脚圆孔插座,电源开关T采用拨动开关,限流电阻R1、R2阻值均为1K,滤波电容C1、C2的容值分别为IuF和O. OluF,电解电容C3、C4的容值均为10uf/25V,电源稳压芯片U2为MAX8877产生3. 3V的稳定电压,正负电源转换芯片U3为TL7660把正3. 3V电压转换为-3. 3V电压。如图5所示,放大滤波电路包括前置仪表放大器U4、低噪声放大器U5、增益电阻R3、保护电阻R4、RC滤波电路电阻R5、RC滤波电路电阻R6、RC滤波电路电阻R7、RC滤波电路电阻R8、电源滤波电容C5、电源滤波电容C6、RC滤波电容C7、RC滤波电容C8、RC滤波电容C9、RC滤波电容CIO、RC滤波电容C11、RC滤波电容C12 ;仪表放大器U4的3脚和2脚分别与传感器的V0(+)和VO(-)引脚相连获取压力信号;仪表放大器U4的4号引脚分别接电源电路中的V-和滤波电容C5的一端,仪表放大器U4的7号引脚分别接电源电路中的V+和滤波电容C6的一端,滤波电容C5的另一端、滤波电容C6的另一端均接地;低噪声放大器U5的4脚接电源电路中的V+、滤波电容C9的一端,低噪声放大器U5的11脚接电源电路中的V-、滤波电容ClO的一端,滤波电容C9另一端、滤波电容ClO的另一端均接地;增益电阻R3两端分别与仪表放大器U4的I脚和8脚相连;保护电阻R4的一端,RC滤波电阻R5的一端与仪表放大器U4的6号管脚相连;保护电阻R4的另一端与仪表放大器U4的5号管脚均接地;RC滤波电阻R5的另一端、RC滤波电阻R6的一端与RC滤波电容C7的一端相连;RC滤波电阻R6的另一端、RC滤波电容C8的一端与低噪声放大器U5的2脚相连;RC滤波电容C7的另一端、RC滤波电阻R7的一端、低噪声放大器U5的3号脚与低噪声放大器U5的I脚相连;RC滤波电阻R7的另一端、RC滤波电阻R8 —端与RC滤波电容Cl I的一端相连;RC滤波电阻R8的另一端、RC滤波电容C12的一端与低噪声放大器U5的6脚相连;RC滤波电容C8的另一端与RC滤波电容C12的另一端接地;RC滤波电容Cll的另一端与低噪声放大器U5的7号脚、低噪声放大器U5的5号脚、放大器U5的10号脚相连;低噪声放大器U5的8号脚、低噪声放大器U5的9号脚短接,低噪声放大器U5的13脚、低噪声放大器U5的14号脚短接,目的是稳定电压输出;低噪声放大器U5的8号脚、低噪声放大器U5的12号脚相连;低噪声放大器U5的14号脚接微处理器Ul的RB15端口,作为模拟输入引脚;所述的仪表放大器U4型号为INA333,低噪声放大器U5的型号为MCP609,电源滤波电容C5、电源滤波电容C6、电源滤波电容C9、电源滤波电容ClO均为O. IuF的瓷片电容,增益电阻R3的阻值为1K,产生100倍的增益,RC滤波电阻R6的阻值为18K、RC滤波电阻R6的·阻值为12K、RC滤波电阻R7的阻值为5. 6K、RC滤波电阻R8的阻值为5. 6K,RC滤波电容C7的容值为I. 2uF、RC滤波电容C8的容值为luF、RC滤波电容Cll的容值为6. 8uF、RC滤波电容C12的容值为luF,RC滤波电路构成IOHz的低通滤波器。如图6所示,数据存储电路包括TF卡的采样数据存储模块和EEPROM的动态压力校准数据存储模块;TF卡采样数据存储模块包括TF卡座J2、上拉电阻R9、上拉电阻R10、上拉电阻RlI、上拉电阻R12、上拉电阻R13和电源滤波电容C13、电源滤波电容C14组成;TF卡座J2的保留引脚I脚和8脚接上拉电阻R9的一端;TF卡座J2的数据输出DO引脚分别与上拉电阻RlO的一端和微处理器Ul的RG8引脚相连;TF卡座J2的数据输入DI引脚分别与上拉电阻R12的一端和微处理器Ul的RG7引脚相连;TF卡座J2的时钟输入引脚SCLK分别与上拉电阻RB12的一端和微处理器Ul的RG6引脚相连;TF卡座J2的片选引脚CS分别与上拉电阻R13的一端和微处理器Ul的RG9引脚相连;上拉电阻R9的另一端、上拉电阻RlO的另一端、上拉电阻Rll的另一端、上拉电阻R12的另一端、上拉电阻R13的另一端,滤波电容C14的一端与电源V+相连;TF卡座J2的VDD引脚与电源V+及滤波电容C13的一端相连;滤波电容C13的另一端、滤波电容C14的另一端接地;EEPR0M存储模块包括存储器U6、上拉电阻R14、上拉电阻R15和滤波电容C15 ;存储器U6的I号引脚、存储器U6的2号引脚、存储器U6的3号引脚、存储器U6的4号引脚、存储器U6的7号引脚均接地;存储器U6的SCL引脚分别与上拉电阻R15的一端和微处理器Ul的I2C接口 RG2引脚相连;存储器U6的SDA引脚分别与上拉电阻R14的一端和微处理器Ul的I2C接口 RG3相连;滤波电容C15的一端、上拉电阻R14另一端、上拉电阻R15的另一端均与电源V+相连;滤波电容C15的另一端接地;所述的TF卡座J2为自弹式卡座,EEPROM存储器U6型号为24C04,上拉电阻R9、上拉电阻RlO、上拉电阻Rl I、上拉电阻Rl2、上拉电阻Rl3、上拉电阻R14、上拉电阻R15的阻值均为10K,电源滤波电容C13、电源滤波电容C14、电源滤波电容C15的容值均为
O.IuF0[0036]如图7所示,液晶显示电路包括液晶显示模块插件J3、电源滤波电容C16、限流电阻R16和三极管Ql组成;液晶显示模块插件J3的I脚、液晶显示模块插件J3的2脚、液晶显示模块插件J3的3脚、液晶显示模块插件J3的4脚、液晶显示模块插件J3的5脚、液晶显示模块插件J3的6脚、液晶显示模块插件J3的7脚、液晶显示模块插件J3的8脚分别与微处理器Ul的RDO端口、微处理器Ul的RDl端口、微处理器Ul的RD2端口、微处理器Ul的RD3端口、微处理器Ul的RD4端口、微处理器Ul的RD5端口、微处理器Ul的RD6端口、微处理器Ul的RD7端口相连;液晶显示模块插件J3的12引脚、液晶显示模块插件J3的13引脚、液晶显示模块插件J3的14引脚、液晶显示模块插件J3的15引脚、液晶显示模块插件J3的16引脚分别与微处理器Ul的RB12端口、微处理器Ul的RBll端口、微处理器Ul的RBlO端口、微处理器Ul的RB9端 口、微处理器Ul的RB8端口相连;液晶显示模块插件J3的9号管脚分别与电源的V+、滤波电容C16的一端和PNP三极管Ql的集电极相连;液晶显示模块插件J3的10号管脚和滤波电容C16的另一端均接地;液晶显示模块插件J3的11号管脚与三极管Ql的发射极相连;限流电阻R16的一端与三极管Ql的基极相连,限流电阻R16的另一端与微处理器Ul的RB13端口相连;所述的限流电阻R16的阻值为1K,电源滤波电容C16的容值为O. IuF,三极管Ql为8550的PNP管,液晶显示模块插件J3采用2. 54mm间距16芯单排接插件,液晶显示屏采用S012864-14C,是一款128*64点阵的液晶显示模块,为系统提供友好的人机交互界面。如图8所示,时钟模块电路包括时钟芯片U8、外部晶振Yl和电源滤波电容C17 ;时钟芯片U8的5号引脚、时钟芯片U8的6号引脚、时钟芯片U8的7号引脚分别与微处理器Ul的RD9端口、微处理器Ul的RDlO端口、微处理器Ul的RDll端口相连;时钟芯片U8的I号脚分别与电池BT的正极和电源滤波电容C17的一端相连;电源滤波电容C17的另一端和时钟芯片U8的4号管脚均接地;时钟芯片U8的2号管脚与外部晶振Yl的一端相连、时钟芯片U8的3号管脚与外部晶振Yl的另一端相连;时钟芯片U8的8号管脚悬空;所述的时钟芯片U8型号为DS1302,时钟芯片U8的I号管脚接电池BT的正极,而时钟芯片U8的8号脚悬空不接纽扣电池,目的是减小体积;当电源开关T断开时,DS1302也是在工作的,只要锂电池还有电;外部晶振Yl为32. 768KHz,系统分频之后刚好产生IHz的频率,时间定位准;电源滤波电容C17的容值为O. IuF0时钟电路为微处理器Ul提供准确的系统时钟。如图9所示,按键输入电路包括按键SI、按键S2、按键S3、按键S4、按键S5,上拉电阻R17、上拉电阻R18、上拉电阻R19、上拉电阻R20、上拉电阻R21和电源滤波电容C18 ;按键SI的一端分别与上拉电阻R17的一端和微处理器Ul的RBO端口相连;按键S2的一端分别与上拉电阻R18的一端和微处理器Ul的RBl端口相连;按键S3的一端分别与上拉电阻R19的一端和微处理器Ul的RB3端口相连;按键S4的一端分别与上拉电阻R20的一端和微处理器Ul的RB4端口相连;按键S5的一端分别与上拉电阻R21的一端和微处理器Ul的RB5端口相连;按键SI的另一端、按键S2的另一端、按键S3的另一端、按键S4的另一端、按键S5的另一端均接地;上拉电阻R17的另一端、上拉电阻R18的另一端、上拉电阻R19的另一端、上拉电阻R20的另一端、上拉电阻R21的另一端均与电源V+及电源滤波电容C18的一端相连;电源滤波电容C18的另一端接地;所述的按键SI、按键S2、按键S3、按键S4、按键S5均为轻触按键,上拉电阻R17、上拉电阻R18、上拉电阻R19、上拉电阻R20、上拉电阻R21阻值均为10K,电源滤波电容C18为O. IuF0[0039]如图10所示,蓝牙模组发送电路包括蓝牙模组U9、电源滤波电容C18和发光二极管D3 ;蓝牙模组U9的I脚、蓝牙模组U9的2脚分别与微处理器Ul的RF2端口和微处理器Ul的RF3端口相连;蓝牙模组U9的12脚分别与电源V+和电源滤波电容C18的一端相连,电源滤波电容C18的另一端接地;蓝牙模组U9的24脚接发光二极管D3的阳极;蓝牙模组U9的13号脚、蓝牙模组U9的21号脚、蓝牙模组U9的22号脚、蓝牙模组U9的26号脚和发光二极管D3的阴极均接地;蓝牙模组U9的其它个引脚均悬空,所述的蓝牙模组U9型号为HC-06 ;电源滤波电容C18的容值为O. luF,蓝牙未与上位机连接上时发光二极管D3是闪烁状态,配对成功则为D3 —直亮的状态。如图11所示,编程调试接口电路包括调试接插件J4和电源滤波电容C19 ;调试接插件J4的I脚、调试接插件4脚、调试接插件5脚分别与微处理器Ul的MCLR端口、微处理器Ul的RB7端口和微处理器Ul的RB6端口相连;调试接插件J4的I脚分别与电源V+及电源滤波电容C19的一端相连;调试接插件J4的3脚和电源滤波电容C19的另一端接地;调试接插件J4的6脚悬空;所述的电源滤波电容C19的容值为O. luF,编程调试接口插件J4采用2. 54mm间距6芯单排接插件,编程调试接口电路用来对系统进行调试。 本实用新型的工作过程为电源模块、传感器和微处理器及其外围电路构成了整个便携式宫缩压力监测系统,在便携式宫缩压力监测仪正常工作前,首先通过按键对不同的压力值进行标定,标定得到的数据写入到EEPROM中,目的是对传感器固有的非线性进行校准,使测到的压力更贴近实际值,同时还可以通过按键来校准当前时间;正常使用时,通过液晶显示可以知道当前的宫缩压力值及时间,通过液晶显示及按键输入可以实现友好的人机交互进入时间、压力校准菜单,启动TF卡存储采集的数据,打开蓝牙发送数据,关闭液晶背光降低功耗等操作。当电源开关开启时,电源指示灯亮;当电池进行充电时,充电指示灯亮;当开启蓝牙发送数据时,蓝牙指示灯亮。时钟电路为微处理器提供时钟,电源电路为各个模块提供电源,编程调试接口电路用于对便携式宫缩压力监测仪进行在线调试和程序写入。当孕妇宫缩正常时,连接在微处理器普通输入输出口的蜂鸣器不响;当根据有效宫缩算法判断为有效宫缩时,则蜂鸣器响,提醒用户注意安全。同时,宫缩压力监测仪还可把数据通过蓝牙发送到手机,再通过手机的远程传输功能发给医院的服务器,通过医务人员进行专业的诊断。以上结合附图对本实用新型的具体实施方式
作了说明,但这些说明不能被理解为限制了本实用新型的范围,本实用新型的保护范围由随附的权利要求书限定,任何在本实用新型权利要求基础上的改动都是本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种便携式宫缩压力监测仪,由微处理器U1、传感器、电源电路、放大滤波电路、数据存储电路、液晶显示电路、时钟电路、按键输入电路和蓝牙模组发送电路组成,其特征在于: 所述的电源电路产生的电压分别与各个模块的电源引脚相连接,传感器与放大滤波电路相连,数据存储电路分别与微处理器Ul的SPI及I2C总线相连,液晶显示电路与微处理器Ul的I/O 口信号相连,时钟电路与微处理器Ul的I/O 口信号相连,按键输入电路与微处理器Ul的I/O 口信号相连,蓝牙转串口模块与微处理器Ul的UART连接,编程调试接口电路与微处理器Ul相连,所述的微处理器Ul型号为dsPIC33FJ128MC706 ; 所述的电源电路包括电池BT、发光二极管D1、发光二极管D2、电阻R1、电阻R2、滤波电容Cl、滤波电容C2、电解电容C3、电解电容C4、充电座J1、电源开关T、稳压芯片U2和正负电源转换芯片U3 ;电源开关T的一端、发光二极管的阴极与电池的正极相连接;充电座Jl的接地管脚、电源稳压芯片U2的GND引脚、滤波电容C2的一端、发光二极管D2的阴极、电源转换芯片U3的GND、LV引脚、电解电容C4的正极均与电池BT的负极相连;充电座Jl的接电源端管脚与限流电阻Rl的一端相连;发光二极管Dl的阳极跟Rl的另一端相连;电源开关T的另一端与滤波电容Cl的一端及电源稳压芯片U2的IN引脚相连;滤波电容Cl的另一端与稳压芯片U2的/SHDN引脚相连;电源稳压芯片U2的输出OUT引脚与限流电阻R2的一端及正负电源转换芯片U3的VCC引脚相连;限流电阻R2的另一端与发光二极管D2的阳极相连;滤波电容C2的另一端与电源稳压芯片U2的BP引脚相连;电解电容C4的负极与正负电源转换芯片U3的Vout引脚相连;电解电容C3的正极与正负电源转换芯片U3的CAP+引脚相连,电解电容C3的负极与正负电源转换芯片U3的CAP-引脚相连;U3的I脚和7脚悬空;所述的稳压芯片U2型号为MAX8877,正负电源转换芯片U3型号为TL7660 ; 所述的放大滤波电路包括前置仪表放大器U4、低噪声放大器U5、增益电阻R3、保护电阻R4、RC滤波电路电阻R5、RC滤波电路电阻R6、RC滤波电路电阻R7、RC滤波电路电阻R8、电源滤波电容C5、电源滤波电容C6、RC滤波电容C7、RC滤波电容C8、RC滤波电容C9、RC滤波电容C10、RC滤波电容C11、RC滤波电容C12 ;仪表放大器U4的3脚和2脚分别与传感器的VO+和VO-引脚相连获取压力信号;仪表放大器U4的4号引脚分别接电源电路中的V-和滤波电容C5的一端,仪表放大器U4的7号引脚分别接电源电路中的V+和滤波电容C6的一端,滤波电容C5的另一端、滤波电容C6的另一端均接地;低噪声放大器U5的4脚接电源电路中的V+、滤波电容C9的一端,低噪声放大器U5的11脚接电源电路中的V-、滤波电容ClO的一端,滤波电容C9另一端、滤波电容ClO的另一端均接地;增益电阻R3两端分别与仪表放大器U4的I脚和8脚相连;保护电阻R4的一端,RC滤波电阻R5的一端与仪表放大器U4的6号管脚相连;保护电阻R4的另一端与仪表放大器U4的5号管脚均接地;RC滤波电阻R5的另一端、RC滤波电阻R6的一端与RC滤波电容C7的一端相连;RC滤波电阻R6的另一端、RC滤波电容C8的一端与低噪声放大器U5的2脚相连;RC滤波电容C7的另一端、RC滤波电阻R7的一端、低噪声放大器U5的3号脚与低噪声放大器U5的I脚相连;RC滤波电阻R7的另一端、RC滤波电阻R8 —端与RC滤波电容Cll的一端相连;RC滤波电阻R8的另一端、RC滤波电容C12的一端与低噪声放大器U5的6脚相连;RC滤波电容C8的另一端与RC滤波电容C12的另一端接地;RC滤波电容Cll的另一端与低噪声放大器U5的7号脚、低噪声放大器U5的5号脚、放大器U5的10号脚相连;低噪声放大器U5的8号脚、低噪声放大器U5的9号脚短接,低噪声放大器U5的13脚、低噪声放大器U5的14号脚短接,目的是稳定电压输出;低噪声放大器U5的8号脚、低噪声放大器U5的12号脚相连;低噪声放大器U5的14号脚接微处理器Ul的RB15端口,作为模拟输入引脚;所述的仪表放大器U4型号为INA333,低噪声放大器U5的型号为MCP609 ; 所述的数据存储电路包括TF卡的采样数据存储模块和EEPROM的动态压力校准数据存储模块;TF卡采样数据存储模块包括TF卡座J2,上拉电阻R9、上拉电阻RlO、上拉电阻Rl I、上拉电阻R12、上拉电阻R13和电源滤波电容C13、电源滤波电容C14组成;TF卡座J2的保留引脚1脚和8脚接上拉电阻R9的一端;TF卡座J2的数据输出DO引脚分别与上拉电阻RlO的一端和微处理器Ul的RG8引脚相连;TF卡座J2的数据输入DI引脚分别与上拉电阻R12的一端和微处理器Ul的RG7引脚相连;TF卡座J2的时钟输入引脚SCLK分别与上拉电阻RB12的一端和微处理器Ul的RG6引脚相连;TF卡座J2的片选引脚CS分别与上拉电阻R13的一端和微处理器Ul的RG9引脚相连;上拉电阻R9的另一端、上拉电阻RlO的另一端、上拉电阻Rll的另一端、上拉电阻R12的另一端、上拉电阻R13的另一端,滤波电容C14的一端与电源V+相连;TF卡座J2的VDD引脚与电源V+及滤波电容C13的一端相连;滤波电容C13的另一端、滤波电容C14的另一端接地;EEPR0M存储模块包括存储器U6、上拉电阻R14、上拉电阻R15和滤波电容C15 ;存储器U6的I号引脚、存储器U6的2号引脚、存储器U6的3号引脚、存储器U6的4号引脚、存储器U6的7号引脚均接地;存储器U6的SCL引脚分别与上拉电阻R15的一端和微处理器Ul的I2C接口 RG2引脚相连;存储器U6的SDA引脚分别与上拉电阻R14的一端和微处理器Ul的I2C接口 RG3相连;滤波电容C15的一端、上拉电阻R14另一端、上拉电阻R15的另一端均与电源V+相连;滤波电容C15的另一端接地,所述的存储器U6型号为24C04; 所诉的液晶显示电路包括液晶显示模块插件J3、电源滤波电容C16、限流电阻R16和三极管Ql组成;液晶显示模块插件J3的I脚、液晶显示模块插件J3的2脚、液晶显示模块插件J3的3脚、液晶显示模块插件J3的4脚、液晶显示模块插件J3的5脚、液晶显示模块插件J3的6脚、液晶显示模块插件J3的7脚、液晶显示模块插件J3的8脚分别与微处理器Ul的RDO端口、微处理器Ul的RDl端口、微处理器Ul的RD2端口、微处理器Ul的RD3端口、微处理器Ul的RD4端口、微处理器Ul的RD5端口、微处理器Ul的RD6端口、微处理器Ul的RD7端口相连;液晶显示模块插件J3的12引脚、液晶显示模块插件J3的13引脚、液晶显示模块插件J3的14引脚、液晶显示模块插件J3的15引脚、液晶显示模块插件J3的16引脚分别与微处理器Ul的RB12端口、微处理器Ul的RBll端口、微处理器Ul的RBlO端口、微处理器Ul的RB9端口、微处理器Ul的RB8端口相连;液晶显示模块插件J3的9号管脚分别与电源的V+、滤波电容C16的一端和PNP三极管Ql的集电极相连;液晶显示模块插件J3的10号管脚和滤波电容C16的另一端均接地;液晶显示模块插件J3的11号管脚与三极管Ql的发射极相连;限流电阻R16的一端与三极管Ql的基极相连,限流电阻R16的另一端与微处理器Ul的RB13端口相连; 所述的时钟模块电路包括时钟芯片U8、外部晶振Yl和电源滤波电容C17 ;时钟芯片U8的5号引脚、时钟芯片U8的6号引脚、时钟芯片U8的7号引脚分别与微处理器Ul的RD9端口、微处理器Ul的RDlO端口、微处理器Ul的RDll端口相连;时钟芯片U8的I号脚分别与电池BT的正极和电源滤波电容C17的一端相连;电源滤波电容C17的另一端和时钟芯片U8的4号管脚均接地;时钟芯片U8的2号管脚与外部晶振Yl的一端相连、时钟芯片U8的3号管脚与外部晶振Yl的另一端相连;时钟芯片U8的8号管脚悬空,所述的时钟芯片U8型号为 DS1302 ; 所述的按键输入电路包括按键SI、按键S2、按键S3、按键S4、按键S5,上拉电阻R17、上拉电阻R18、上拉电阻R19、上拉电阻R20、上拉电阻R21和电源滤波电容C18 ;按键SI的一端分别与上拉电阻R17的一端和微处理器Ul的RBO端口相连;按键S2的一端分别与上拉电阻R18的一端和微处理器Ul的RBl端口相连;按键S3的一端分别与上拉电阻R19的一端和微处理器Ul的RB3端口相连;按键S4的一端分别与上拉电阻R20的一端和微处理器Ul的RB4端口相连;按键S5的一端分别与上拉电阻R21的一端和微处理器Ul的RB5端口相连;按键SI的另一端、按键S2的另一端、按键S3的另一端、按键S4的另一端、按键S5的另一端均接地;上拉电阻R17的另一端、上拉电阻R18的另一端、上拉电阻R19的另一端、上拉电阻R20的另一端、上拉电阻R21的另一端均与电源V+及电源滤波电容C18的一端相连;电源滤波电容C18的另一端接地; 所述的蓝牙模组发送电路包括蓝牙模组U9、电源滤波电容C18和发光二极管D3 ;蓝牙模组U9的I脚、蓝牙模组U9的2脚分别与微处理器Ul的RF2端口和微处理器Ul的RF3端口相连;蓝牙模组U9的12脚分别与电源V+和电源滤波电容C18的一端相连,电源滤波电容C18的另一端接地;蓝牙模组U9的24脚接发光二极管D3的阳极;蓝·牙模组U9的13号脚、蓝牙模组U9的21号脚、蓝牙模组U9的22号脚、蓝牙模组U9的26号脚和发光二极管D3的阴极均接地;蓝牙模组U9的其它引脚均悬空,所述的蓝牙模组U9的型号为HC-06 ; 所述的编程调试接口电路包括调试接插件J4和电源滤波电容C19 ;调试接插件J4的I脚、调试接插件4脚、调试接插件5脚分别与微处理器Ul的MCLR端口、微处理器Ul的RB7端口和微处理器Ul的RB6端口相连;调试接插件J4的I脚分别与电源V+及电源滤波电容C19的一端相连;调试接插件J4的3脚和电源滤波电容C19的另一端接地;调试接插件J4的6脚悬空。
专利摘要本实用新型涉及一种便携式宫缩压力监测仪。本实用新型包括微处理器、传感器、电源电路、放大滤波电路、数据存储电路、液晶显示电路、时钟电路、按键输入电路、蓝牙模组发送电路和编程调试电路。电源电路产生的电压分别跟各个模块的电源引脚相连接,传感器与放大滤波电路连接,数据存储电路分别与微处理器的SPI及I2C总线相连,液晶显示电路与微处理器的I/O口信号相连,时钟电路与微处理器的I/O口信号相连,按键输入电路与微处理器的I/O口信号相连,蓝牙转串口模块与微处理器的UART连接,编程调试接口电路与微处理器相连。本实用新型使得孕妇实时监测自身宫缩情况成为可能,并且仪器携带方便,操作简单灵活。
文档编号A61B5/03GK202681936SQ20122025833
公开日2013年1月23日 申请日期2012年5月31日 优先权日2012年5月31日
发明者赵治栋, 骆懿, 陈满妮 申请人:杭州电子科技大学
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