一种脉搏检测装置的制作方法

本发明涉及脉搏检测技术领域，具体涉及一种脉搏检测装置。

背景技术：

近年来，心血管疾病已经成为我国居民的头号杀手，不仅发病率高，而且呈增长趋势，严重危害到国民健康和国家经济的发展。脉搏由心脏搏动而引起，经过动脉和血流传至扰动脉处，脉搏隐藏的生理信息能够反映出心脏和血管及其他组织器官的健康状况，因此研究脉搏相关参数，可以检测分析和预防心血管疾病。但是由于脉搏信号振幅小、频率低等基本特征，在加上外界干扰大，所以现有的脉搏检测装置往往检测结果不准确。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种检测准确、使用方便灵活、低功耗的脉搏检测装置。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为：一种脉搏检测装置，包括脉搏传感器、信号调理电路、A/D转换模块、微处理器、显示模块、储存模块、串口通信模块、上位机和电源模块，所述脉搏传感器的输出端与信号调理电路的输入端连接，所述信号调理电路的输出端与A/D转换模块的输入端连接，所述A/D转换模块的输出端与微处理器的输入端连接，所述显示模块与微处理器连接用于显示采集的脉搏信号，所述储存模块与微处理器连接用于储存采集的脉搏数据，所述微处理器通过串口通信模块与上位机连接，所述电源模块用于为装置提供电源。

如上所述的一种脉搏检测装置，进一步说明为，所述信号调理电路包括一级放大电路、抑制基线漂移电路、陷波器、带通滤波器和二级放大电路，所述一级放大电路的输入端与脉搏传感器的输出端连接，所述一级放大电路的输出端与抑制基线漂移电路的输入端连接，所述抑制基线漂移电路的输出端与陷波器的输入端连接，所述陷波器的输出端与带通滤波器的输入端连接，所述带通滤波器的输出端与二级放大电路的输入端连接，所述二级放大电路的输出端与A/D转换模块的输入端连接。

如上所述的一种脉搏检测装置，进一步说明为，所述脉搏传感器采用PVDF脉搏传感器。

如上所述的一种脉搏检测装置，进一步说明为，所述微处理器采用S3C2440A处理器及其外围电路组成的最小系统。

如上所述的一种脉搏检测装置，进一步说明为，所述储存模块采用Micro SD卡。

如上所述的一种脉搏检测装置，进一步说明为，所述显示模块为液晶显示屏。

如上所述的一种脉搏检测装置，进一步说明为，所述电源模块包括电源和电压转换模块，所述电压转换模块用于将电源电压转化为多个不同数值的电压。

本发明的有益效果是：本装置结构简单，降低了使用成本，同时功耗低，增加了工作效率。通过本装置能够保证脉搏检测结果的准确性，同时使用方便灵活。

附图说明

图1为本装置结构示意图。

图2为信号调理电路结构示意图。

图3为储存模块结构示意图。

图4为电压转换模块结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明实施方式做进一步的阐述。

如图1所示，本发明提供的一种脉搏检测装置，包括脉搏传感器、信号调理电路、A/D转换模块、微处理器、显示模块、储存模块、串口通信模块、上位机和电源模块。

所述脉搏传感器的输出端与信号调理电路的输入端连接，所述脉搏传感器用于采集人体的脉搏信号，并将该信号传输给信号调理电路。所述脉搏传感器可以选用PVDF脉搏传感器，该PVDF脉搏传感器质地柔软不脆、耐冲击、机械性能轻度高、重量轻、谐振频率高、频响宽度大、耐腐蚀和性能稳定等特点，非常符合本装置使用。

如图2所示，所述信号调理电路包括一级放大电路、抑制基线漂移电路、陷波器、带通滤波器和二级放大电路，所述一级放大电路的输入端与脉搏传感器的输出端连接，所述一级放大电路的输出端与抑制基线漂移电路的输入端连接，所述抑制基线漂移电路的输出端与陷波器的输入端连接，所述陷波器的输出端与带通滤波器的输入端连接，所述带通滤波器的输出端与二级放大电路的输入端连接，所述二级放大电路的输出端与A/D转换模块的输入端连接。

所述一级放大电路主要用于弱信号的放大，人体脉搏信号属于微弱信号为微伏级，具有频率低，幅度小的特点，即使经过性能优越的脉搏传感器采集出来，也只有毫伏级，容易湮没在噪声和干扰中，不能直接进行滤波、采样和运算等处理，因此需要对传感器所采集到的脉搏信号进行合理的放大。所述一级放大电路可以设置为由放大器组成的放大倍数可调的放大电路，为现有技术，这里不做具体阐述。

所述抑制基线漂移电路主要用于减少抖动干扰，由于人体呼吸运动以及脉搏传感器与皮肤相对运动等原因，人体脉搏频率是呼吸频率的4.6倍，而人的呼吸频率会随呼吸节奏的快慢而变化，此外因身体的颤动而引起的移位也属于低频分量，由它们产生的低频噪声会干扰脉搏波采集，所以如果不设置抑制基线漂移电路，采集的脉搏信号通常表现为不规则缓慢变化的曲线，影响脉搏波的采样和分析工作。

所述陷波器也叫带阻滤波器，可以实现极度衰减特定范围的频率分量，而其他范围的频率分量能正常通过功能的滤波器，通过设置陷波器来去除工频信号，从而保证脉搏检测的准确性。

所述带通滤波器根据人体脉搏波的频率分布特点，尽可能的将脉搏信号提取出来，为下一步的信号处理做准确。通过设置二级放大电路来保证信号的输出能够被A/D转换模块进行识别。信号调理电路首先通过一级放大电路对脉搏传感器的输出信号进行放大，主要目的是使信号调理电路能够有效的实现其去噪、滤波功能，在通过抑制基线漂移电路减少抖动干扰，再通过陷波器降低工频干扰，在通过带通滤波器对信号的提取，最后在通过二级放大电路进一步放大，保证脉搏波的准确采集。

所述信号调理电路的输出端与A/D转换模块的输入端连接，所述A/D转换模块的输出端与微处理器的输入端连接，所述A/D转换模块对信号进行模数转换后传输给微处理器，所述A/D转换模块用于将传输过来的模拟信号转换为数字信号，从而使微处理器能够进行识别。所述A/D转换模块可以选用ADS1294转换器，也可以选用其他型号的模数转换器，这里不做限定。

所述显示模块与微处理器连接用于显示采集的脉搏信号，所述显示模块可以选用液晶显示屏。

所述储存模块与微处理器连接用于储存采集的脉搏数据，为了使结构更加优化，成本低，功耗低，所述储存模块采用Micro SD卡，Micro SD卡的优点并不仅仅是它的体积微小，它还有可靠性高、速度快、存储能力强、功耗低、性价比高等诸多优点。可以使装置设计节约成本，使设计精简，能够保证存储大量的数据，并且使得数据的读取方便，为之后数据处理和分析带来了便利。如图3所示，为Micro SD卡硬件电路图，其中R8、R9、R10、R11为上拉电阻，确保数据传输的正确性。Ql为MOS管，用于控制SD卡的电源。上电时打开SD卡的电源开关，供电电压为3.3V。SD CS、SD SIMO、SD SOMI、SD UCLK为微处理器与SD卡进行通讯的引脚，SD CS为SD卡的片选，其工作原理为现有技术，这里不做具体阐述。当然所述储存模块还可以选用EEPROM存储器或是其他FLASH存储器，这里不一一进行阐述。

所述微处理器通过串口通信模块与上位机连接，从而将采集的脉搏数据传输至上位机，所述串口通信模块为现有技术，这里不做具体阐述，例如可以选用RS232串口通信模块。所述微处理器可以采用S3C2440A处理器，所述S3C2440A处理器属于ARM9系列处理器，该S3C2440A处理器有低功耗、精致简单、全静态设计的特点，非常适合本装置使用。

所述电源模块用于为装置提供电源。图1中电源模块并不单单只与微处理器进行连接，只是为了便于说明，所述电源模块包括电源和电压转换模块，所述电压转换模块用于将电源电压转化为多个不同数值的电压，保证各个设备的正常使用。例如，电压转换模块包括HT7533芯片及外围电路组成，从而将12V电压转化为3.3V的稳定电压，从而保证工作电压为3.3V的设备正常使用，具体电路图如图4所示。还可以采用AS1117S-3.3稳压芯片将5V电压降到3.3V，当然该电压转换模块还包括其他转换芯片，这里不一一进行阐述。所述电源模块还可以采用多种不同的电压电源，即不采用电压转换模块，由不同的电源对不同的设备进行供电，这样结构会复杂化，但是依然能保证本装置的正常运行。本装置结构简单，降低了使用成本，同时功耗低，增加了工作效率。通过本装置能够保证脉搏检测结果的准确性，同时使用方便灵活。

本发明并不限于上述实例，在本发明的权利要求书所限定的范围内，本领域技术人员不经创造性劳动即可做出的各种变形或修改均受本专利的保护。