一种基于血氧饱和度测量的鼾病自治的闭环控制电路的制作方法

一种基于血氧饱和度测量的鼾病自治的闭环控制电路的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种基于血氧饱和度测量的鼾病自治的闭环控制电路，包括电源电路、血氧饱和度采集信号电路I、信号调理电路Ⅱ、数模转换电路Ⅲ、主控单元电路Ⅳ、OLED显示模块电路Ⅴ、通信模块电路Ⅵ和电流脉冲产生电路Ⅶ；电源电路包括+5V输出电源电路、+4.5V基准电压电路、+3.3V基准电压电路和+2.5V基准电压电路。本发明实现了基于血氧饱和度测量的鼾病自治系统的闭环控制电路。利用了光电传感器的高灵敏度，高准确度等特点。在信号调理电路中，选择了低噪声，低失调的运算放大器芯片与高精度的模数转换芯片来提高血氧饱和度信号的分辨率。
【专利说明】
一种基于血氧饱和度测量的鼾病自治的闭环控制电路
技术领域
[0001] 本发明属于医疗电子技术领域，具体涉及一种基于血氧饱和度测量的鼾病自治的 闭环控制电路。
【背景技术】：
[0002] 睡觉时打鼾是常见且令人头痛的现象，由于声门上气道阻塞、狭窄引起打鼾，睡眠 时呼吸暂停，导致血氧饱和度下降，这样会诱发高血压、心肌梗死，严重的可导致大脑缺氧， 并累及全身各个脏器。由于成因复杂，其诊断与治疗方法有多种。目前主要有3种治疗鼾症 的方法:药物;手术;呼吸仪器协助。药物被临床实践证明是无效的；手术很多人不愿做，且 部分手术的远期疗效不确定;第三种方法昂贵麻烦，且有些病人不能耐受。而使用止鼾器可 以达到治本的效果。本发明的优点在于携带方便，交互性强，检测精准，方法先进、可靠，采 用生理疗法无副作用。

【发明内容】

[0003] 本发明针对现有技术的不足，提出了一种基于血氧饱和度测量的鼾病自治的闭环 控制电路。
[0004] -种基于血氧饱和度测量的鼾病自治的闭环控制电路，包括电源电路、血氧饱和 度采集信号电路I、信号调理电路II、数模转换电路m、主控单元电路IV、0LED显示模块电路 V、通信模块电路VI和电流脉冲产生电路W;电源电路包括+5V输出电源电路、+4.5V基准电 压电路、+3.3V基准电压电路和+2.5V基准电压电路。0LED显示模块电路上的SS、SCK、MI S0、 M0SI引脚分别和主控芯片IC15的20脚，21脚，22脚，23脚相连。
[0005] +5V输出电源电路包括开关电源芯片IC1、第一非极性电容C1、第二非极性电容C2、 第三非极性电容C3、第四非极性电容C4、第五非极性电容C5、第一极性电容Cpl、第二极性电 容Cp2、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第一肖特基二极管D1和第一电感L1。开关电 源芯片IC1的7脚、第一非极性电容C1的一端、第二非极性电容C2的一端和第三非极性电容 C3的一端接+9V的输入电压。
[0006] 开关电源芯片IC1的6脚、第一非极性电容C1的另一端、第二非极性电容C2的另一 端、第三非极性电容C3的另一端、第二电阻R2的一端、第一极性电容Cp 1的负极、第二极性电 容Cp2的负极和第五非极性电容C5的一端都接地;开关电源芯片IC1的2脚，3脚，5脚都悬空。 开关电源芯片IC1的1脚接第四非极性电容C4的一端。开关电源芯片IC1的8脚、第四非极性 电容C4的另一端、第一肖特基二极管D1的阴极接第一电感L1的一端，第一电感L1的另一端、 第一电阻R1的一端、第一极性电容Cpl的正极、第二极性电容Cp2的正极、第五非极性电容C5 的一端接第三电阻R3的一端。第三电阻R3的另一端作为电压+5V的输出端。第一肖特基二极 管D1的阳极接地。第一电阻R1的另一端、第二电阻R2的另一端接开关电源芯片IC1的4脚。开 关电源芯片IC1采用德州仪器公司的电源芯片TPS5420。
[0007] +4.5V基准电压电路包括第一基准电压芯片IC2,第一运算放大器芯片IC3,第六非 极性电容C6,第七非极性电容C7,第八非极性电容C8,第九非极性电容C9,第十非极性电容 C10,第四电阻R4。
[0008] 第一基准电压芯片IC2的2脚和第六非极性电容C6的一端接电源电路的+5V电源输 出端，第一基准电压芯片IC2的4脚和第六非极性电容C6的另一端接地，第一基准电压芯片 IC2的5脚通过第七非极性电容C7接地，第一基准电压芯片IC2的6脚和第四电阻R4的一端连 接后通过第八非极性电容C8接地;第四电阻R4的另一端、第九非极性电容C9的一端接第一 运算放大器芯片IC3的3脚，第一运算放大器芯片IC3的2脚、第九非极性电容C9的另一端接 地;第一运算放大器芯片IC3的5脚与第十非极性电容电容C10的一端连接后接电源电路的+ 5V电源输出端，第十非极性电容C10的另一端接地;第一运算放大器芯片IC3的1脚和4脚连 接，作为+4.5V基准电压输出端。第一基准电压芯片IC2采用德州仪器的基准电压芯片 REF5045,第一运算放大器芯片IC3采用德州仪器的精密运放芯片0PA376。
[0009] +3.3V基准电压电路包括第一线性稳压器芯片IC4,第三极性电容Cp3,第四极性电 容Cp4,第^^一非极性电容C11，第十二非极性电容C12,第五电阻R5和第六电阻R6。
[0010] 线性稳压器芯片IC4的3脚、第三极性电容Cp3的正极和第^^一非极性电容C11的一 端接电源电路的+5V电源输出端。线性稳压器芯片IC4的1脚、第三极性电容Cp3的负极和第 十一非极性电容C11的另一端都接地。第一线性稳压器芯片IC4的2脚、4脚、第四极性电容 Cp4的正极、第十二非极性电容C12的一端和第五电阻R5的一端接到一起并通过第六电阻R6 接到+3.3V基准电压输出端。第五电阻R5的另一端接到发光二极管LED1的阳极。第四极性电 容Cp4的负极、第十二非极性电容C12的另一端和第一发光二极管LED1的阴极都接地。第一 线性稳压器芯片IC4采用德州仪器的基准电压芯片REF5045;
[0011] +2.5V基准电压电路包括第二基准电压芯片IC5，第二运算放大器芯片IC6，第十三 非极性电容C13,第十四非极性电容C14,第十五非极性电容C15,第十六非极性电容C16,第 十七非极性电容C17和第七电阻R7。
[0012] 第二基准电压芯片IC5的2脚和第十三非极性电容C13的一端接电源电路的+5V电 源输出端，第二基准电压芯片IC5的4脚和第十三非极性电容C13的另一端接地，第二基准电 压芯片IC5的5脚通过第十四非极性电容C14接地，第二基准电压芯片IC5的6脚和第七电阻 R7的一端连接后通过第十五非极性电容C15接地;第七电阻R7的另一端、第十六非极性电容 C16的一端接第二运算放大器芯片IC6的3脚，第二运算放大器芯片IC6的2脚、第十六非极性 电容C16的另一端接地;第二运算放大器芯片IC6的5脚与第十七非极性电容C17的一端连接 后接电源电路的+5V电源输出端，第十七非极性电容C17的另一端接地;第二运算放大器芯 片IC6的1脚和4脚连接，作为+4.5V基准电压输出端。第二基准电压芯片IC5采用德州仪器的 基准电压芯片REF5045,第二运算放大器芯片IC6采用德州仪器的精密运放芯片0PA376。
[0013] 电流脉冲产生电路包括时基集成芯片IC7,第十八非极性电容C18,第十九非极性 电容C19,第二十非极性电容C20,第八电阻R8,第九电阻R9,第十电阻R10,第^^一电阻R11， 第十二电阻R12,第十三电阻R13,第一三极管VI，第二三极管V2,第二肖特基二极管D2,第三 肖特基二极管D3、第一开关K1、脉冲变压器T和9V电池。
[0014]第一开关K1的一端，第八电阻R8的一端、第九电阻R9的一端、第一三极管VI的集电 极、第二三极管V2的集电极连接到时基集成芯片IC7的8脚。第一开关K1的另一端接到电池 的正极。第八电阻R8的另一端接第十八非极性电容C18的一端，第十八非极性电容C18的另 一端，第九电阻R9的另一端接到第一三极管VI的基极。三极管VI的发射极、第十电阻R10的 一端，第十九非极性电容C19的一端接到第二三极管V2的基极。第二三极管V2的发射极与第 十一电阻R11连接后，接到时基集成芯片IC7的4脚。第十二电阻R12的另一端和第十三电阻 R13的一端连接后接到时基集成芯片IC7的7脚。第十三电阻R13的另一端、第二十非极性电 容C20的一端接到时基集成芯片IC7的2脚和6脚。第十电阻R10的另一端、第十九非极性电容 C19的另一端、第十一电阻R11的另一端、第二十非极性电容C20的另一端、时基集成芯片IC7 的1脚和5脚都连接到电池的负极。第二肖特基二极管D2的阳极接到时基集成芯片IC7的3 脚，第二肖特基二极管D2的阴极、第三肖特基二极管D3的阴极接到脉冲变压器T的原边的一 端。第三肖特基二极管D3的另一端与脉冲变压器T的另一端相连后再接到时基集成芯片的5 脚。时基集成芯片IC7采用美国西格尼蒂克斯公司的Tmer NE555双极型时基电路；
[0015]血氧饱和度采集电路主要包括第二线性稳压芯片IC8,第三运算放大器芯片IC9， 光电传感器芯片IC10,第二^^一非极性电容C21，第二十二非极性电容C22,第十四电阻R14， 第十五电阻R15,第十六电阻R16,第十七电阻R17,第四肖特基二极管D4,发光二极管D5。第 二线性稳压芯片IC8的2脚接正15V，3脚接地，1脚作为电压输出与第十四电阻R14的一端相 接。
[0016] 第十四电阻R14的另一端、第十五电阻R15的一端、第二^ 非极性电容C21的一端 接到第三运算放大器芯片IC9的3脚。第十五电阻R15的另一端和第二^^一非极性电容C21的 另一端相连后接地。第三运算放大器芯片IC9的7脚接正15V，4脚接地。第二十二非极性电容 C22的一端、第十六电阻电阻R16的一端接到第三运算放大芯片IC9的2脚。第二十二非极性 电容C22的另一端，第十七电阻R17的一端接到第三运算放大器芯片IC9的1脚。第十七电阻 R17的另一端和第四肖特基二极管D4的阴极、发光二极管D5的阳极相连接。第四肖特基二极 管D4的阳极和发光二极管D5的阴极都接地。光电传感器芯片IC10的4脚和5脚相连接后接第 十六电阻R16的另一端。光电传感器芯片IC10的3脚和8脚都接地。第二线性稳压芯片IC8采 用德州仪器公司的电源芯片REF102。第三运算放大器芯片IC9采用德州仪器公司的精密放 大器芯片0PA627。光电传感器芯片IC10米用德州仪器公司的一款模拟的光电传感器 OPTlOlo
[0017] 血氧饱和度信号调理电路主要包括第四运算放大器芯片IC11、第五运算放大器芯 片IC12、第二十三非极性电容C23、第二十四非极性电容C24、第十八电阻R18、第十九电阻 R19、第二十电阻R20、第二^^一电阻R21、第二十二电阻R22、第二十三电阻R23、第二十四电 阻R24、第二十五电阻R25。
[0018] 第十八电阻R18的一端和第十九电阻R19的一端接第四运算放大器芯片IC11的2 脚。第十八电阻R18的另一端作为光电传感器的输入端。第十八电阻R18的另一端接电压输 出电路的+4.5V基准电压输出端。第二^^一电阻R21的一端接第四运算放大器芯片IC11的3 脚，另一端接地。第二十电阻R20的一端接第四运算放大器芯片IC11的2脚，另一端接第四运 算放大器芯片IC11的1脚，作为电压转换电路的输出。第四运算放大器芯片IC11的8脚接输 出电源电路的+5V电源输出端，4脚接地。第二十二电阻R22的一端接第四运算放大器芯片 IC11的1脚，第二十二电阻R22的另一端和第二十三电阻R23的一端、第二十三非极性电容 C23的一端相连接作为低通滤波电路的输入端。第二十三电阻R23的另一端、第二十四非极 性电容C24的一端和第五运算放大器芯片IC12的3脚连接，第二十四非极性电容C24的另一 端接地。第二十四电阻R24的一端和第二十五电阻R25的一端接第五运算放大器芯片IC12的 2脚，第二十四电阻R24的另一端接地。第二十五电阻R25的另一端和第二十三非极性电容 C23的另一端接第五运算放大器芯片IC12的1脚，作为信号调理电路的输出端。第四运算放 大器芯片IC11、第五运算放大器芯片IC12分别采用德州仪器公司的高精密运放芯片 0PA2367和0PA376。
[0019]数模转换电路包括模数转换芯片IC13、第五极性电容Cp5、第六极性电容Cp6、第七 极性电容Cp7、第二十五非极性电容C25、第二十六非极性电容C26、第二十七非极性电容 C27、第二十八非极性电容C28、第二十九非极性电容C29、第三十非极性电容C30、第二十六 电阻R26、第二十七电阻R27、第二十八电阻R28、第二十九电阻R29、第三十电阻R30、第三十 一电阻R31、第三十二电阻R32、第三十三电阻R33和第一晶振Y1。
[0020] 第二十六电阻R26的一端、第五极性电容Cp5的正极、第二十五非极性电容C25的一 端、第二十六非极性电容C26的一端接模数转换芯片IC13的4脚，第二十六电阻R26的另一端 接电源电路的+2.5V参考电压输出端，第二十七电阻R27的一端、第五极性Cp5的负极、第二 十五非极性电容C25的另一端、第二十六非极性电容C26的另一端接模数转换芯片IC13的3 脚，第二十七电阻R27的另一端接地;模数转换芯片IC13的1脚、第六极性电容Cp6的正极和 第二十七非极性电容C27的一端接电源电路的+5V电源输出端，第六极性电容Cp6的负极和 第二十七非极性电容C27的另一端接地;模数转换芯片IC13的8脚与信号调理电路的输出端 连接;模数转换芯片IC13的5脚通过电阻R33与电源电路的+2.5V参考电压输出端连接，模数 转换芯片IC13的2脚接地;模数转换芯片IC13的14脚、15脚、16脚、第三十非极性电容C30的 一端、第七极性电容Cp7的正极接电源电路的+3.3V电源输出端，模数转换芯片IC13的17脚、 第三十非极性电容C30的另一端、第七极性电容Cp7的负极接地;第一晶振Y1的一端和第二 十八非极性电容C28的一端接模数转换芯片IC13的19脚，第一晶振Y1的另一端和第二十九 非极性电容C29的一端接模数转换芯片IC13的18脚，第二十八非极性电容C28的另一端和第 二十九非极性电容C29的另一端接地;第二十八电阻R28的一端接模数转换芯片IC13的24 脚，第二十九电阻R29的一端接模数转换芯片IC13的23脚，第三十电阻R30的一端接模数转 换芯片IC13的22脚，第三^^一电阻R31的一端接模数转换芯片IC13的21脚，第三十二电阻 R32的一端接模数转换芯片IC13的20脚，第三^^一电阻R31的另一端接地;模数转换芯片 IC13采用德州仪器公司的24位高精度模数转换芯片ADS1256。
[0021]所述的通信电路模块包括无线通信芯片IC14、第三十一非极性电容C31、第三十四 电阻R34、第三十五电阻R35、第三十六电阻R36和接口 J1。
[0022] 第三十四电阻R34的一端接电源电路的+3.3V电压输出端，第三十四电阻R34的另 一端和第三十一非极性电容C31的一端连接到无线通信芯片IC14的1脚。第三十一非极性电 容C31的另一端接地。第三十五电阻R35的一端和无线通信芯片IC14的8脚接电源电路的+ 3.3V电压输出端。无线通信芯片IC14的16脚接主控芯片IC15的15脚，无线通信芯片IC14的 15脚接主控芯片IC15的17脚。第三十六电阻R36的一端接无线通信芯片IC14的10脚，第三十 六电阻R36的另一端、无线通信芯片IC14的9脚，接PJ1的2脚都接到地，接PJ1的1脚接无线 通信芯片IC14的12脚。无线通信芯片IC14采用乐鑫公司的ESP8266芯片。
[0023] 主控电路包括主控芯片IC15、第三十二非极性电容C32、第三十三非极性电容C33、 第三十四非极性电容C34、第三十五非极性电容C35、第三十六非极性电容C36、第三十七电 阻R37、第三十八电阻R38、第三十九电阻R39、第四十电阻R40、第二晶振Y2、第三晶振Y3、纽 扣电池 ΒΤ1、第二开关Κ2和发光二极管LED2。
[0024]第三十二非极性电容C32的一端和第二晶振Υ2的一端接主控芯片IC15的5脚，第三 十三非极性电容C33的一端和第二晶振Υ2的另一端接主控芯片IC15的6脚，第三十二非极性 电容C32的另一端和第三十三非极性电容C33的另一端接地，第三十八电阻R38的一端接主 控芯片IC6的60脚，另一端接地;第三十七电阻R37的一端、第三十四非极性电容C34的一端、 第二开关Κ2的一端接主控芯片IC15的7脚，第三十七电阻R37的另一端接电源电路的+3.3V 电源输出端，第三十四非极性电容C34的另一端和第二开关Κ2的另一端相连后接地;主控芯 片IC15的1脚接纽扣电池 ΒΤ1的正极，纽扣电池 ΒΤ1的负极接地，主控芯片IC15的3 2脚、48脚、 64脚、19脚、13脚都接电源电路的+3.3V电源输出端，主控芯片IC15的31脚、47脚、63脚、18 脚、12脚都接地;主控芯片IC15的30脚通过第三十九电阻R39接发光二极管LED2的正极，发 光二极管LED2的负极接地;第三十五非极性电容C35的一端、第四十电阻R40的一端、第三晶 振Υ3的一端接主控芯片IC15的3脚，第三十六非极性电容C36的一端、第四十电阻R40的另一 端、第三晶振Υ3的另一端接主控芯片IC15的4脚，第三十五非极性电容C35的另一端和第三 十六非极性电容C36的另一端连接后接地;主控芯片IC15的34脚接数模转换电路中第二十 八电阻R28的另一端，35脚接数模转换电路中第三十电阻R30的另一端，36脚接数模转换电 路中地二十九电阻R29的另一端，38脚接数模转换电路中第三十一电阻R31的另一端;主控 芯片IC13的20脚、21引脚、22引脚、23引脚分别为片上外设SPI1的NSS、SCLK、MIS0、M0SH_ 输出端，与TF卡的SPI总线连接;主控芯片IC15采用意法半导体公司的STM32F103RCT6芯片。
[0025] 本发明实现了基于血氧饱和度测量的鼾病自治系统的闭环控制电路。利用了光电 传感器的高灵敏度，高准确度等特点。在信号调理电路中，选择了低噪声，低失调的运算放 大器芯片与高精度的模数转换芯片来提高血氧饱和度信号的分辨率。
【附图说明】：
[0026] 图1为本发明电路的整体框图；
[0027]图2为+5V输出电源电路的电路图；
[0028]图3为+4.5V输出电源电路的电路图；
[0029]图4为+3.3V输出电源电路的电路图；
[0030]图5为+2.5V输出电源电路的电路图；
[0031] 图6为电流脉冲产生电路的电路图；
[0032] 图7为血氧饱和度信号采集电路图；
[0033] 图8为血氧饱和度信号调理电路的电路图；
[0034]图9为信号采集电路中的数模转换电路的电路图；
[0035]图10为通信模块的电路图；
[0036] 图11为主控电路的电路图。
【具体实施方式】：
[0037]如图1所示，一种基于血氧饱和度测量的鼾病自治的闭环控制电路，包括电源电 路、血氧饱和度采集信号电路I、信号调理电路II、数模转换电路m、主控单元电路IV、0LED 显示模块电路V、通信模块电路VI和电流脉冲产生电路νπ;电源电路包括+5V输出电源电 路、+4.5V基准电压电路、+3.3V基准电压电路和+2.5V基准电压电路。OLED显示模块电路上 的33、30(、1130、1031引脚分别和主控单元的20脚，21脚，22脚，23脚相连。
[0038] 如图2所示，+5V输出电源电路包括开关电源芯片IC1、第一非极性电容C1、第二非 极性电容C2、第三非极性电容C3、第四非极性电容C4、第五非极性电容C5、第一极性电容 Cpl、第二极性电容Cp2、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第一肖特基二极管D1和第一 电感L1。开关电源芯片IC1的7脚、第一非极性电容C1的一端、第二非极性电容C2的一端和第 三非极性电容C3的一端接+9V的输入电压。开关电源芯片IC1的6脚、第一非极性电容C1的另 一端、第二非极性电容C2的另一端、第三非极性电容C3的另一端、第二电阻R2的一端、第一 极性电容Cpl的负极、第二极性电容Cp2的负极和第五非极性电容C5的一端都接地;开关电 源芯片IC1的2脚，3脚，5脚都悬空。开关电源芯片IC1的1脚接第四非极性电容C4的一端。开 关电源芯片IC1的8脚、第四非极性电容C4的另一端、第一肖特基二极管D1的阴极接第一电 感L1的一端，第一电感L1的另一端、第一电阻R1的一端、第一极性电容Cp 1的正极、第二极性 电容Cp2的正极、第五非极性电容C5的一端接第三电阻R3的一端。第三电阻R3的另一端作为 电压+5V的输出端。第一肖特基二极管D1的阳极接地。第一电阻R1的另一端、第二电阻R2的 另一端接开关电源芯片IC1的4脚。开关电源芯片IC1采用德州仪器公司的电源芯片 TPS5420。
[0039] 如图3所示，+4.5V基准电压电路包括第一基准电压芯片IC2,第一运算放大器芯片 IC3,第六非极性电容C6,第七非极性电容C7,第八非极性电容C8,第九非极性电容C9,第十 非极性电容C10,第四电阻R4。第一基准电压芯片IC2的2脚和第六非极性电容C6的一端接电 源电路的+5V电源输出端，第一基准电压芯片IC2的4脚和第六非极性电容C6的另一端接地， 第一基准电压芯片IC2的5脚通过第七非极性电容C7接地，第一基准电压芯片IC2的6脚和第 四电阻R4的一端连接后通过第八非极性电容C8接地;第四电阻R4的另一端、第九非极性电 容C9的一端接第一运算放大器芯片IC3的3脚，第一运算放大器芯片IC3的2脚、第九非极性 电容C9的另一端接地;第一运算放大器芯片IC3的5脚与第十非极性电容电容C10的一端连 接后接电源电路的+5V电源输出端，第十非极性电容C10的另一端接地;第一运算放大器芯 片IC3的1脚和4脚连接，作为+4.5V基准电压输出端。第一基准电压芯片IC2采用德州仪器的 基准电压芯片REF5045,第一运算放大器芯片IC3采用德州仪器的精密运放芯片0PA376。
[0040] 如图4所示，+3.3V基准电压电路包括第一线性稳压器芯片IC4,第三极性电容Cp3， 第四极性电容Cp4,第^^一非极性电容C11，第十二非极性电容C12,第五电阻R5和第六电阻 R6。线性稳压器芯片IC4的3脚、第三极性电容Cp3的正极和第^^一非极性电容C11的一端接 电源电路的+5V电源输出端。线性稳压器芯片IC4的1脚、第三极性电容Cp3的负极和第^^一 非极性电容C11的另一端都接地。第一线性稳压器芯片IC4的2脚、4脚、第四极性电容Cp4的 正极、第十二非极性电容C12的一端和第五电阻R5的一端接到一起并通过第六电阻R6接到+ 3.3V基准电压输出端。第五电阻R5的另一端接到发光二极管LED1的阳极。第四极性电容Cp4 的负极、第十二非极性电容Cl 2的另一端和第一发光二极管LED1的阴极都接地。
[0041] 如图5所示，+2.5V基准电压电路包括第二基准电压芯片IC5,第二运算放大器芯片 IC6，第十三非极性电容C13，第十四非极性电容C14，第十五非极性电容C15，第十六非极性 电容C16,第十七非极性电容C17和第七电阻R7。第二基准电压芯片IC5的2脚和第十三非极 性电容C13的一端接电源电路的+5V电源输出端，第二基准电压芯片IC5的4脚和第十三非极 性电容C13的另一端接地，第二基准电压芯片IC5的5脚通过第十四非极性电容C14接地，第 二基准电压芯片IC5的6脚和第七电阻R7的一端连接后通过第十五非极性电容C15接地;第 七电阻R7的另一端、第十六非极性电容C16的一端接第二运算放大器芯片IC6的3脚，第二运 算放大器芯片IC6的2脚、第十六非极性电容C16的另一端接地;第二运算放大器芯片IC6的5 脚与第十七非极性电容C17的一端连接后接电源电路的+5 V电源输出端，第十七非极性电容 C17的另一端接地;第二运算放大器芯片IC6的1脚和4脚连接，作为+4.5V基准电压输出端。 第二基准电压芯片IC5采用德州仪器的基准电压芯片REF5045,第二运算放大器芯片IC6采 用德州仪器的精密运放芯片0PA376。
[0042]如图6所示，电流脉冲产生电路包括时基集成芯片IC7,第十八非极性电容C18,第 十九非极性电容C19,第二十非极性电容C20,第八电阻R8,第九电阻R9,第十电阻R10,第十 一电阻R11，第十二电阻R12,第十三电阻R13,第一三极管VI，第二三极管V2,第二肖特基二 极管D2，第三肖特基二极管D3、第一开关K1、脉冲变压器T和9V电池。第一开关K1的一端，第 八电阻R8的一端、第九电阻R9的一端、第一三极管VI的集电极、第二三极管V2的集电极连接 到时基集成芯片IC7的8脚。第一开关K1的另一端接到电池的正极。第八电阻R8的另一端接 第十八非极性电容C18的一端，第十八非极性电容C18的另一端，第九电阻R9的另一端接到 第一三极管VI的基极。三极管VI的发射极、第十电阻R10的一端，第十九非极性电容C19的一 端接到第二三极管V2的基极。第二三极管V2的发射极与第^^一电阻R11连接后，接到时基集 成芯片IC7的4脚。第十二电阻R12的另一端和第十三电阻R13的一端连接后接到时基集成芯 片IC7的7脚。第十三电阻R13的另一端、第二十非极性电容C20的一端接到时基集成芯片IC7 的2脚和6脚。第十电阻R10的另一端、第十九非极性电容C19的另一端、第十一电阻电阻R11 的另一端、第二十非极性电容C20的另一端、时基集成芯片IC7的1脚和5脚都连接到电池的 负极。第二肖特基二极管D2的阳极接到时基集成芯片IC7的3脚，第二肖特基二极管D2的阴 极、第三肖特基二极管D3的阴极接到脉冲变压器T的原边的一端。第三肖特基二极管D3的另 一端与脉冲变压器T的另一端相连后再接到时基集成芯片的5脚。转换出来的电信号经三极 管VI和V2放大后，加至时基集成芯片IC7的4脚，使刺激脉冲产生器电路工作，产生高电平， 高电平经过脉冲变压器T，产生类似针刺电脉冲，此脉冲电压通过电极加在打鼾者身体的某 部位，刺激打鼾者、使其改变睡姿。时基集成芯片IC7采用美国西格尼蒂克斯公司的Tmer NE555双极型时基电路，体积小，脉冲强度大。作振荡使用时，输出的脉冲的最高频率可达 500千赫。
[0043]如图7所示，血氧饱和度采集电路主要包括第二线性稳压芯片IC8,第三运算放大 器芯片IC9,光电传感器芯片IC10,第二^^一非极性电容C21，第二十二非极性电容C22,第十 四电阻R14,第十五电阻R15,第十六电阻R16,第十七电阻R17,第四肖特基二极管D4,发光二 极管D5。第二线性稳压芯片IC8的2脚接正15V，3脚接地，1脚作为电压输出与第十四电阻R14 的一端相接。第十四电阻R14的另一端、第十五电阻R15的一端、第二^ 非极性电容C21的 一端接到第三运算放大器芯片IC9的3脚。第十五电阻R15的另一端和第二^^一非极性电容 C21的另一端相连后接地。第三运算放大器芯片IC9的7脚接正15V，4脚接地。第二十二非极 性电容C22的一端、第十六电阻电阻R16的一端接到第三运算放大芯片IC9的2脚。第二十二 非极性电容C22的另一端，第十七电阻R17的一端接到第三运算放大器芯片IC9的1脚。第十 七电阻R17的另一端和第四肖特基二极管D4的阴极、发光二极管D5的阳极相连接。第四肖特 基二极管D4的阳极和发光二极管D5的阴极都接地。光电传感器芯片IC10的4脚和5脚相连接 后接第十六电阻R16的另一端。光电传感器芯片IC10的3脚和8脚都接地。第二线性稳压芯片 IC8采用德州仪器公司的电源芯片REF102。第三运算放大器芯片IC9采用德州仪器公司的精 密放大器芯片0PA627。光电传感器芯片IC10米用德州仪器公司的一款模拟的光电传感器 OPTlOlo
[0044] 如图8所示，血氧饱和度信号调理电路主要包括第四运算放大器芯片IC11、第五运 算放大器芯片IC12、第二十三非极性电容C23、第二十四非极性电容C24、第十八电阻R18、第 十九电阻R19、第二十电阻R20、第二^^一电阻R21、第二十二电阻R22、第二十三电阻R23、第 二十四电阻R24、第二十五电阻R25。第十八电阻R18的一端和第十九电阻R19的一端接第四 运算放大器芯片IC11的2脚。第十八电阻R18的另一端作为光电传感器的输入端。第十八电 阻R18的另一端接电压输出电路的+4.5V基准电压输出端。第二十一电阻R21的一端接第四 运算放大器芯片IC11的3脚，另一端接地。第二十电阻R20的一端接第四运算放大器芯片 IC11的2脚，另一端接第四运算放大器芯片IC11的1脚，作为电压转换电路的输出。第四运算 放大器芯片IC11的8脚接输出电源电路的+5V电源输出端，4脚接地。第二十二电阻R22的一 端接第四运算放大器芯片IC11的1脚，第二十二电阻R22的另一端和第二十三电阻R23的一 端、第二十三非极性电容C23的一端相连接作为低通滤波电路的输入端。第二十三电阻R23 的另一端、第二十四非极性电容C24的一端和第五运算放大器芯片IC12的3脚连接，第二十 四非极性电容C24的另一端接地。第二十四电阻R24的一端和第二十五电阻R25的一端接第 五运算放大器芯片IC12的2脚，第二十四电阻R24的另一端接地。第二十五电阻R25的另一端 和第二十三非极性电容C23的另一端接第五运算放大器芯片IC12的1脚，作为信号调理电路 的输出端。第四运算放大器芯片IC11、第五运算放大器芯片IC12分别采用德州仪器公司的 高精密运放芯片0PA2367和0PA376。
[0045] 将采集到的血氧饱和度信号放大并且进行变换到AD采样可以接受的电压0-5V范 围内，采用运放进行数学运算，将所得到的电压变换到特定电压范围
[0046] 二阶的有源低通滤波器的传递函数为：
[0047]
[0048] 其中：Aup为同相放大器的放大倍数
Rf为第二十五电阻R25，Ri为第二 十四电阻R24，C为第二十三非极性电容C23，R为第二十三电阻R23，s为拉普拉斯系数，六11有 源低通滤波器的放大倍数，
[0049] 将式中s换成jw，并且4
[0050] 贝 1J
[0051] 其中品质因 f
j表示虚部，wo为自然角频率，f〇为自然频率，f为输入信号 频率；
[0052]因此同相放大器的增益不能超过3以保证信号的稳定。
[0053]设计此种类型的低通二阶滤波器，其截止频率为10Hz，设定Q值为2.5,得到C = 0.047uF，R = 68K。这样的10Hz的低通滤波器能有效地滤除50Hz的干扰。一般而言，灯光等含 有丰富的50Hz或谐波成分，感光元件会很敏感地测到从而严重影响目标信号的测定。
[0054]如图9所示，数模转换电路包括模数转换芯片IC13、第五极性电容Cp5、第六极性电 容Cp6、第七极性电容Cp7、第二十五非极性电容C25、第二十六非极性电容C26、第二十七非 极性电容C27、第二十八非极性电容C28、第二十九非极性电容C29、第三十非极性电容C30、 第二十六电阻R26、第二十七电阻R27、第二十八电阻R28、第二十九电阻R29、第三十电阻 R30、第三^^一电阻R31、第三十二电阻R32、第三十三电阻R33和第一晶振Y1。第二十六电阻 R26的一端、第五极性电容Cp5的正极、第二十五非极性电容C25的一端、第二十六非极性电 容C26的一端接模数转换芯片IC13的4脚，第二十六电阻R26的另一端接电源电路的+2.5V参 考电压输出端，第二十七电阻R27的一端、第五极性Cp5的负极、第二十五非极性电容C25的 另一端、第二十六非极性电容C26的另一端接模数转换芯片IC13的3脚，第二十七电阻R27的 另一端接地;模数转换芯片IC13的1脚、第六极性电容Cp6的正极和第二十七非极性电容C27 的一端接电源电路的+5V电源输出端，第六极性电容Cp6的负极和第二十七非极性电容C27 的另一端接地;模数转换芯片IC13的8脚与信号调理电路的输出端连接;模数转换芯片IC13 的5脚通过电阻R33与电源电路的+2.5V参考电压输出端连接，模数转换芯片IC13的2脚接 地;模数转换芯片IC13的14脚、15脚、16脚、第三十非极性电容C30的一端、第七极性电容Cp7 的正极接电源电路的+3.3V电源输出端，模数转换芯片IC13的17脚、第三十非极性电容C30 的另一端、第七极性电容Cp7的负极接地;第一晶振Y1的一端和第二十八非极性电容C28的 一端接模数转换芯片IC13的19脚，第一晶振Y1的另一端和第二十九非极性电容C29的一端 接模数转换芯片IC13的18脚，第二十八非极性电容C28的另一端和第二十九非极性电容C29 的另一端接地;第二十八电阻R28的一端接模数转换芯片IC13的24脚，第二十九电阻R29的 一端接模数转换芯片IC13的23脚，第三十电阻R30的一端接模数转换芯片IC13的22脚，第三 十一电阻R31的一端接模数转换芯片IC13的21脚，第三十二电阻R32的一端接模数转换芯片 IC13的20脚，第三^^一电阻R31的另一端接地;模数转换芯片IC13采用德州仪器公司的24位 高精度模数转换芯片ADS1256。
[0055]如图10所示，所述的通信电路模块包括无线通信芯片IC14、第三十一非极性电容 C31、第三十四电阻R34、第三十五电阻R35、第三十六电阻R36和接口 J1。第三十四电阻R34的 一端接电源电路的+3.3V电压输出端，第三十四电阻R34的另一端和第三^^一非极性电容 C31的一端连接到无线通信芯片IC14的1脚。第三^^一非极性电容C31的另一端接地。第三十 五电阻R35的一端和无线通信芯片IC14的8脚接电源电路的+3.3V电压输出端。无线通信芯 片IC14的16脚接主控芯片IC15的15脚，无线通信芯片IC14的15脚接主控芯片IC15的17脚。 第三十六电阻R36的一端接无线通信芯片IC14的10脚，第三十六电阻R36的另一端、无线通 信芯片IC14的9脚，接口 J1的2脚都接到地，接口 J1的1脚接无线通信芯片IC14的12脚。无线 通信芯片采用乐鑫公司的ESP8266芯片。
[0056] 如图11所示，主控电路包括主控芯片IC15、第三十二非极性电容C32、第三十三非 极性电容C33、第三十四非极性电容C34、第三十五非极性电容C35、第三十六非极性电容 C36、第三十七电阻R37、第三十八电阻R38、第三十九电阻R39、第四十电阻R40、第二晶振Y2、 第三晶振Y3、纽扣电池 BT1、第二开关K2和发光二极管LED2。第三十二非极性电容C32的一端 和第二晶振Υ2的一端接主控芯片IC15的5脚，第三十三非极性电容C33的一端和第二晶振Υ2 的另一端接主控芯片IC15的6脚，第三十二非极性电容C32的另一端和第三十三非极性电容 C33的另一端接地，第三十八电阻R38的一端接主控芯片IC6的60脚，另一端接地;第三十七 电阻R37的一端、第三十四非极性电容C34的一端、第二开关Κ2的一端接主控芯片IC15的7 脚，第三十七电阻R37的另一端接电源电路的+3.3V电源输出端，第三十四非极性电容C34的 另一端和第二开关Κ2的另一端相连后接地;主控芯片IC15的1脚接纽扣电池 ΒΤ1的正极，纽 扣电池 ΒΤ1的负极接地，主控芯片IC15的32脚、48脚、64脚、19脚、13脚都接电源电路的+3.3V 电源输出端，主控芯片IC15的31脚、47脚、63脚、18脚、12脚都接地;主控芯片IC15的30脚通 过第三十九电阻R39接发光二极管LED2的正极，发光二极管LED2的负极接地;第三十五非极 性电容C35的一端、第四十电阻R40的一端、第三晶振Υ3的一端接主控芯片IC15的3脚，第三 十六非极性电容C36的一端、第四十电阻R40的另一端、第三晶振Υ3的另一端接主控芯片 IC15的4脚，第三十五非极性电容C35的另一端和第三十六非极性电容C36的另一端连接后 接地;主控芯片IC15的34脚接数模转换电路中第二十八电阻R28的另一端，35脚接数模转换 电路中第三十电阻R30的另一端，36脚接数模转换电路中地二十九电阻R29的另一端，38脚 接数模转换电路中第三十一电阻R31的另一端;主控芯片IC13的20脚、21引脚、22引脚、23引 脚分别为片上外设SPI1的吧3、30^、1130、1031引脚输出端，与了?卡的3?1总线连接;主控芯 片IC14采用意法半导体公司的STM32F103RCT6芯片。
[0057]由于市场上的高精度模数转换芯片只能转换[0,5V]的电压值，因此设计了信号调 理电路实现将血氧饱和度信号的电压值转换成模数转换芯片可接受的电压值。同时在信号 调理环节级联进一个截止频率约为ΙΟΚΗζ的有源低通滤波器(LPF)滤除传感器输出的噪声。 经过滤波器之后的电压信号进入模数转换电路。主控单元通过SPI总线与模数转换芯片通 信，获取电压信号对应的数字量。一方面，主控单元组合实时时钟与血氧饱和度，并将实时 血氧饱和度显示在0LED上。另一方面，主控单元主动将实时血氧饱和度通过无线通信模块 发送至电流脉冲产生电路，后者电路会根据饱和度来产生适当的脉冲来改善打鼾情况。 [0058]本发明是基于血氧饱和度测量的鼾病自治仪，比基于声音测量的止鼾器的可靠性 更高。多次临床试验得到了患者的认可，为改善鼾病患者睡眠质量提供了可能。
【主权项】
1. 一种基于血氧饱和度测量的鼾病自治的闭环控制电路，其特征在于:包括电源电路、 血氧饱和度采集信号电路I、信号调理电路Π 、数模转换电路III、主控单元电路IV、OLED显 示模块电路V、通信模块电路VI和电流脉冲产生电路W;电源电路包括+5V输出电源电路、+ 4.5V基准电压电路、+3.3V基准电压电路和+2.5V基准电压电路;OLED显示模块电路上的SS、 SCK、MISO、MOSI引脚分别和主控芯片IC15的20脚，21脚，22脚，23脚相连； +5V输出电源电路包括开关电源芯片IC1、第一非极性电容C1、第二非极性电容C2、第三 非极性电容C3、第四非极性电容C4、第五非极性电容C5、第一极性电容Cpl、第二极性电容 Cp2、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第一肖特基二极管D1和第一电感L1;开关电源 芯片IC1的7脚、第一非极性电容C1的一端、第二非极性电容C2的一端和第三非极性电容C3 的一端接+9V的输入电压； 开关电源芯片IC1的6脚、第一非极性电容C1的另一端、第二非极性电容C2的另一端、第 三非极性电容C3的另一端、第二电阻R2的一端、第一极性电容Cpl的负极、第二极性电容Cp2 的负极和第五非极性电容C5的一端都接地;开关电源芯片IC1的2脚，3脚，5脚都悬空;开关 电源芯片IC1的1脚接第四非极性电容C4的一端;开关电源芯片IC1的8脚、第四非极性电容 C4的另一端、第一肖特基二极管D1的阴极接第一电感L1的一端，第一电感L1的另一端、第一 电阻R1的一端、第一极性电容Cpl的正极、第二极性电容Cp2的正极、第五非极性电容C5的一 端接第三电阻R3的一端;第三电阻R3的另一端作为电压+5V的输出端;第一肖特基二极管D1 的阳极接地;第一电阻R1的另一端、第二电阻R2的另一端接开关电源芯片IC1的4脚;开关电 源芯片IC1采用德州仪器公司的电源芯片TPS5420; +4.5V基准电压电路包括第一基准电压芯片IC2,第一运算放大器芯片IC3,第六非极性 电容C6，第七非极性电容C7，第八非极性电容C8，第九非极性电容C9，第十非极性电容C10， 第四电阻R4; 第一基准电压芯片IC2的2脚和第六非极性电容C6的一端接电源电路的+5V电源输出 端，第一基准电压芯片IC2的4脚和第六非极性电容C6的另一端接地，第一基准电压芯片IC2 的5脚通过第七非极性电容C7接地，第一基准电压芯片IC2的6脚和第四电阻R4的一端连接 后通过第八非极性电容C8接地;第四电阻R4的另一端、第九非极性电容C9的一端接第一运 算放大器芯片IC3的3脚，第一运算放大器芯片IC3的2脚、第九非极性电容C9的另一端接地； 第一运算放大器芯片IC3的5脚与第十非极性电容电容C10的一端连接后接电源电路的+5V 电源输出端，第十非极性电容C10的另一端接地;第一运算放大器芯片IC3的1脚和4脚连接， 作为+4.5V基准电压输出端;第一基准电压芯片IC2采用德州仪器的基准电压芯片REF5045， 第一运算放大器芯片IC3采用德州仪器的精密运放芯片0PA376; +3.3V基准电压电路包括第一线性稳压器芯片IC4,第三极性电容Cp3,第四极性电容 Cp4,第^^一非极性电容C11，第十二非极性电容C12,第五电阻R5和第六电阻R6; 线性稳压器芯片IC4的3脚、第三极性电容Cp3的正极和第^^一非极性电容C11的一端接 电源电路的+5V电源输出端；线性稳压器芯片IC4的1脚、第三极性电容Cp3的负极和第^^一 非极性电容C11的另一端都接地;第一线性稳压器芯片IC4的2脚、4脚、第四极性电容Cp4的 正极、第十二非极性电容C12的一端和第五电阻R5的一端接到一起并通过第六电阻R6接到+ 3.3V基准电压输出端;第五电阻R5的另一端接到发光二极管LED1的阳极;第四极性电容Cp4 的负极、第十二非极性电容C12的另一端和第一发光二极管LED1的阴极都接地;第一线性稳 压器芯片IC4采用德州仪器的基准电压芯片REF5045; +2.5V基准电压电路包括第二基准电压芯片IC5，第二运算放大器芯片IC6，第十三非极 性电容C13,第十四非极性电容C14,第十五非极性电容C15,第十六非极性电容C16,第十七 非极性电容C17和第七电阻R7; 第二基准电压芯片IC5的2脚和第十三非极性电容C13的一端接电源电路的+5V电源输 出端，第二基准电压芯片IC5的4脚和第十三非极性电容C13的另一端接地，第二基准电压芯 片IC5的5脚通过第十四非极性电容C14接地，第二基准电压芯片IC5的6脚和第七电阻R7的 一端连接后通过第十五非极性电容C15接地;第七电阻R7的另一端、第十六非极性电容C16 的一端接第二运算放大器芯片IC6的3脚，第二运算放大器芯片IC6的2脚、第十六非极性电 容C16的另一端接地;第二运算放大器芯片IC6的5脚与第十七非极性电容C17的一端连接后 接电源电路的+5V电源输出端，第十七非极性电容C17的另一端接地;第二运算放大器芯片 IC6的1脚和4脚连接，作为+4.5V基准电压输出端;第二基准电压芯片IC5采用德州仪器的基 准电压芯片REF5045,第二运算放大器芯片IC6采用德州仪器的精密运放芯片0PA376; 电流脉冲产生电路包括时基集成芯片IC7,第十八非极性电容C18,第十九非极性电容 C19,第二十非极性电容C20,第八电阻R8,第九电阻R9,第十电阻R10,第^^一电阻R11，第十 二电阻R12，第十三电阻R13，第一三极管VI，第二三极管V2，第二肖特基二极管D2，第三肖特 基二极管D3、第一开关K1、脉冲变压器T和9V电池； 第一开关K1的一端，第八电阻R8的一端、第九电阻R9的一端、第一三极管VI的集电极、 第二三极管V2的集电极连接到时基集成芯片IC7的8脚;第一开关K1的另一端接到电池的正 极;第八电阻R8的另一端接第十八非极性电容C18的一端，第十八非极性电容C18的另一端， 第九电阻R9的另一端接到第一三极管VI的基极;三极管V1的发射极、第十电阻R10的一端， 第十九非极性电容C19的一端接到第二三极管V2的基极;第二三极管V2的发射极与第^^一 电阻R11连接后，接到时基集成芯片IC7的4脚;第十二电阻R12的另一端和第十三电阻R13的 一端连接后接到时基集成芯片IC7的7脚;第十三电阻R13的另一端、第二十非极性电容C20 的一端接到时基集成芯片IC7的2脚和6脚;第十电阻R10的另一端、第十九非极性电容C19的 另一端、第十一电阻R11的另一端、第二十非极性电容C20的另一端、时基集成芯片IC7的1脚 和5脚都连接到电池的负极;第二肖特基二极管D2的阳极接到时基集成芯片IC7的3脚，第二 肖特基二极管D2的阴极、第三肖特基二极管D3的阴极接到脉冲变压器T的原边的一端;第三 肖特基二极管D3的另一端与脉冲变压器T的另一端相连后再接到时基集成芯片的5脚;时基 集成芯片IC7采用美国西格尼蒂克斯公司的Tmer NE555双极型时基电路； 血氧饱和度采集电路主要包括第二线性稳压芯片IC8,第三运算放大器芯片IC9,光电 传感器芯片IC10,第二^^一非极性电容C21，第二十二非极性电容C22,第十四电阻R14,第十 五电阻R15,第十六电阻R16,第十七电阻R17,第四肖特基二极管D4,发光二极管D5;第二线 性稳压芯片IC8的2脚接正15V，3脚接地，1脚作为电压输出与第十四电阻R14的一端相接； 第十四电阻R14的另一端、第十五电阻R15的一端、第二^ 非极性电容C21的一端接到 第三运算放大器芯片IC9的3脚;第十五电阻R15的另一端和第二^^一非极性电容C21的另一 端相连后接地;第三运算放大器芯片IC9的7脚接正15V，4脚接地;第二十二非极性电容C22 的一端、第十六电阻电阻R16的一端接到第三运算放大芯片IC9的2脚;第二十二非极性电容 C22的另一端，第十七电阻R17的一端接到第三运算放大器芯片IC9的1脚;第十七电阻R17的 另一端和第四肖特基二极管D4的阴极、发光二极管D5的阳极相连接;第四肖特基二极管D4 的阳极和发光二极管D5的阴极都接地;光电传感器芯片IC10的4脚和5脚相连接后接第十六 电阻R16的另一端;光电传感器芯片IC10的3脚和8脚都接地;第二线性稳压芯片IC8采用德 州仪器公司的电源芯片REF102;第三运算放大器芯片IC9采用德州仪器公司的精密放大器 芯片0PA627;光电传感器芯片IC10采用德州仪器公司的一款模拟的光电传感器OPT 101; 血氧饱和度信号调理电路主要包括第四运算放大器芯片IC11、第五运算放大器芯片 IC12、第二十三非极性电容C23、第二十四非极性电容C24、第十八电阻R18、第十九电阻R19、 第二十电阻R20、第二^^一电阻R21、第二十二电阻R22、第二十三电阻R23、第二十四电阻 R24、第二十五电阻R25; 第十八电阻R18的一端和第十九电阻R19的一端接第四运算放大器芯片IC11的2脚;第 十八电阻R18的另一端作为光电传感器的输入端;第十八电阻R18的另一端接电压输出电路 的+4.5V基准电压输出端;第二^^一电阻R21的一端接第四运算放大器芯片IC11的3脚，另一 端接地;第二十电阻R20的一端接第四运算放大器芯片IC11的2脚，另一端接第四运算放大 器芯片IC11的1脚，作为电压转换电路的输出；第四运算放大器芯片IC11的8脚接输出电源 电路的+5V电源输出端，4脚接地;第二十二电阻R22的一端接第四运算放大器芯片IC11的1 脚，第二十二电阻R22的另一端和第二十三电阻R23的一端、第二十三非极性电容C23的一端 相连接作为低通滤波电路的输入端;第二十三电阻R23的另一端、第二十四非极性电容C24 的一端和第五运算放大器芯片IC12的3脚连接，第二十四非极性电容C24的另一端接地;第 二十四电阻R24的一端和第二十五电阻R25的一端接第五运算放大器芯片IC12的2脚，第二 十四电阻R24的另一端接地;第二十五电阻R25的另一端和第二十三非极性电容C23的另一 端接第五运算放大器芯片IC12的1脚，作为信号调理电路的输出端；第四运算放大器芯片 IC11、第五运算放大器芯片IC12分别采用德州仪器公司的高精密运放芯片0PA2367和 0PA376； 数模转换电路包括模数转换芯片IC13、第五极性电容Cp5、第六极性电容Cp6、第七极性 电容Cp7、第二十五非极性电容C25、第二十六非极性电容C26、第二十七非极性电容C27、第 二十八非极性电容C28、第二十九非极性电容C29、第三十非极性电容C30、第二十六电阻 R26、第二十七电阻R27、第二十八电阻R28、第二十九电阻R29、第三十电阻R30、第三^^一电 阻R31、第三十二电阻R32、第三十三电阻R33和第一晶振Y1; 第二十六电阻R26的一端、第五极性电容Cp5的正极、第二十五非极性电容C25的一端、 第二十六非极性电容C26的一端接模数转换芯片IC13的4脚，第二十六电阻R26的另一端接 电源电路的+2.5V参考电压输出端，第二十七电阻R27的一端、第五极性Cp5的负极、第二十 五非极性电容C25的另一端、第二十六非极性电容C26的另一端接模数转换芯片IC13的3脚， 第二十七电阻R27的另一端接地;模数转换芯片IC13的1脚、第六极性电容Cp6的正极和第二 十七非极性电容C27的一端接电源电路的+5V电源输出端，第六极性电容Cp6的负极和第二 十七非极性电容C27的另一端接地;模数转换芯片IC13的8脚与信号调理电路的输出端连 接;模数转换芯片IC13的5脚通过电阻R33与电源电路的+2.5V参考电压输出端连接，模数转 换芯片IC13的2脚接地;模数转换芯片IC13的14脚、15脚、16脚、第三十非极性电容C30的一 端、第七极性电容Cp7的正极接电源电路的+3.3V电源输出端，模数转换芯片IC13的17脚、第 三十非极性电容C30的另一端、第七极性电容Cp7的负极接地;第一晶振Y1的一端和第二十 八非极性电容C28的一端接模数转换芯片IC13的19脚，第一晶振Y1的另一端和第二十九非 极性电容C29的一端接模数转换芯片IC13的18脚，第二十八非极性电容C28的另一端和第二 十九非极性电容C29的另一端接地;第二十八电阻R28的一端接模数转换芯片IC13的24脚， 第二十九电阻R29的一端接模数转换芯片IC13的23脚，第三十电阻R30的一端接模数转换芯 片IC13的22脚，第三^^一电阻R31的一端接模数转换芯片IC13的21脚，第三十二电阻R32的 一端接模数转换芯片IC13的20脚，第三^^一电阻R31的另一端接地;模数转换芯片IC13采用 德州仪器公司的24位高精度模数转换芯片ADS1256; 所述的通信电路模块包括无线通信芯片IC14、第三^^一非极性电容C31、第三十四电阻 R34、第三十五电阻R35、第三十六电阻R36和接口 J1; 第三十四电阻R34的一端接电源电路的+3.3V电压输出端，第三十四电阻R34的另一端 和第三十一非极性电容C31的一端连接到无线通信芯片IC14的1脚;第三十一非极性电容 C31的另一端接地;第三十五电阻R35的一端和无线通信芯片IC14的8脚接电源电路的+3.3V 电压输出端;无线通信芯片IC14的16脚接主控芯片IC15的15脚，无线通信芯片IC14的15脚 接主控芯片IC15的17脚;第三十六电阻R36的一端接无线通信芯片IC14的10脚，第三十六电 阻R36的另一端、无线通信芯片IC14的9脚，接口 J1的2脚都接到地，接口 J1的1脚接无线通信 芯片IC14的12脚;无线通信芯片IC14采用乐鑫公司的ESP8266芯片； 主控电路包括主控芯片IC15、第三十二非极性电容C32、第三十三非极性电容C33、第三 十四非极性电容C34、第三十五非极性电容C35、第三十六非极性电容C36、第三十七电阻 R37、第三十八电阻R38、第三十九电阻R39、第四十电阻R40、第二晶振Y2、第三晶振Y3、纽扣 电池 BT1、第二开关K2和发光二极管LED2; 第三十二非极性电容C32的一端和第二晶振Y2的一端接主控芯片IC15的5脚，第三十三 非极性电容C33的一端和第二晶振Y2的另一端接主控芯片IC15的6脚，第三十二非极性电容 C32的另一端和第三十三非极性电容C33的另一端接地，第三十八电阻R38的一端接主控芯 片IC6的60脚，另一端接地;第三十七电阻R37的一端、第三十四非极性电容C34的一端、第二 开关K2的一端接主控芯片IC15的7脚，第三十七电阻R37的另一端接电源电路的+3.3V电源 输出端，第三十四非极性电容C34的另一端和第二开关K2的另一端相连后接地;主控芯片 IC15的1脚接纽扣电池 BT1的正极，纽扣电池 BT1的负极接地，主控芯片IC15的32脚、48脚、64 脚、19脚、13脚都接电源电路的+3.3V电源输出端，主控芯片IC15的31脚、47脚、63脚、18脚、 12脚都接地;主控芯片IC15的30脚通过第三十九电阻R39接发光二极管LED2的正极，发光二 极管LED2的负极接地;第三十五非极性电容C35的一端、第四十电阻R40的一端、第三晶振Y3 的一端接主控芯片IC15的3脚，第三十六非极性电容C36的一端、第四十电阻R40的另一端、 第三晶振Y3的另一端接主控芯片IC15的4脚，第三十五非极性电容C35的另一端和第三十六 非极性电容C36的另一端连接后接地;主控芯片IC15的34脚接数模转换电路中第二十八电 阻R28的另一端，35脚接数模转换电路中第三十电阻R30的另一端，36脚接数模转换电路中 地二十九电阻R29的另一端，38脚接数模转换电路中第三^^一电阻R31的另一端;主控芯片 IC13的20脚、21引脚、22引脚、23引脚分别为片上外设SPI1的吧3、3〇^、]\〇30、]\?)31引脚输出 端，与TF卡的SPI总线连接;主控芯片IC15采用意法半导体公司的STM32F103RCT6芯片。
【文档编号】A61B5/1455GK106037761SQ201610546712
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年7月12日
【发明人】张红萍, 田玉东
【申请人】张红萍, 田玉东