一种测量心率和血氧饱和度测量的手机外设装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于手机外设技术领域，涉及一种测量心率和血氧饱和度测量的手机外设装置，通过血氧探头，测量人体血氧饱和度和心率，并通过接口电路传输到手机端进行显示；通过挂孔设计和小巧的体积，便于手机携带，具有很好的市场价值。
【背景技术】
[0002]心率是心脏搏动频率的表征，是人体健康程度一个非常重要的参考，最简单的心率测量方法是用手表计时，通过自己搭上脉搏计数来测量自己的脉搏。很多人都应该这样测量过自己的心率，但是这种测量方法一是比较耗时，二是测量不精确，如果需要实时监测自身的心率情况，依靠传统的方法是不行的。血氧是血液中被氧结合的氧合血红蛋白的容量占全部可结合的血红蛋白容量的百分比，即血液中血氧的浓度，它是呼吸循环的重要生理参数。
[0003]现代的医疗设备，已经可以很方便的测量用户的心率和血氧饱和度，甚至是心电图，但是由于其开发成本高昂，所以售价很高，一般用户只有去医院才能使用，所以对于用户而言，想要实时掌握自身的心率是一件比较困难的事情。而且，由于体积庞大，便携性比较差。
[0004]现如今智能手机已经普遍进入人们的生活中，并且扮演着重要的作用，而且随着科学技术的发展，越来越多的手机具有OTG功能，这种可以作为USB主机的技术，给手机外设功能扩展带来了可能，给外设提供了延展的基础。目前随着手机外设市场的发展以及消费观念的改变，手机外设作为一种手机附属产品，具有广阔的市场。
[0005]针对这种情况，本实用新型结合现在非常流行的智能手机，围绕其开发外设装置，由于手机本身的硬件分担了硬件的成本，所以成本低廉，具体提供了一种测量心率和血氧饱和度测量的手机外设装置，包括:外壳、控制板、血氧探头、可控增益放大器、比较器、计数器、处理器、接口、低通滤波器、模数转换器、挂孔；通过血氧探头，测量人体血氧饱和度和心率，并通过接口电路传输到手机端进行显示；通过挂孔设计和小巧的体积，便于手机携带，具有很好的市场价值。
【实用新型内容】
[0006]本实用新型的目的是克服现有技术中成本高、携带不方便的问题。
[0007]为此，本实用新型提供了一种测量心率和血氧饱和度测量的手机外设装置，由外壳、控制板、血氧探头、可控增益放大器、比较器、计数器、处理器、接口、低通滤波器、模数转换器、挂孔构成；其中，血氧探头、可控增益放大器、比较器、计数器、处理器、接口、低通滤波器、模数转换器均位于控制板上；挂孔位于外壳的边缘位置；血氧探头根据血氧浓度不同，输出不同的模拟电压信号；血氧探头将模拟电压信号输出给可控增益放大器，可控增益放大器由处理器控制增益；经过可控增益放大器放大器后，信号分为两路，其中第一路输出给比较器，第二路输出给低通滤波器；比较器将模拟电信号转化为方波脉冲信号，输出给计数器，计数器与处理器相连接，读取计数结果；低通滤波器将信号输出给模数转换器，模数转换器将模拟电信号转化为数字信号传输到处理器；处理器通过模数转换器和计数器的结果，得到用户的心率和血氧饱和度；通过接口，处理器将结果传输到手机，通过手机APP可以显示测量结果。
[0008]上述一种测量心率和血氧饱和度测量的手机外设装置，所述的低通滤波器可以是有源滤波器，也可以是无源滤波器；有源滤波器具有很好的阻抗匹配特性和很好的带外衰减，但是成本相对较高；无源滤波器最大的优势是成本低廉，结构简单。
[0009]上述一种测量心率和血氧饱和度测量的手机外设装置，所述的接口可以是USB接口，也可以是耳机接口 ；接口用于通信和给装置供电。
[0010]上述一种测量心率和血氧饱和度测量的手机外设装置，所述的模数转换器可以是独立的模数转换芯片，也可以是处理器内部集成的模数转换器；采用集成的模数转换器具有更高的精度，但是成本较高，电路相对较复杂；采用处理器集成的模数转换器，可以节省成本和电路连接。
[0011]上述一种测量心率和血氧饱和度测量的手机外设装置，其特征在于:所述的计数器可以是独立的数字计数器芯片，也可以是由处理器的计数功能完成。
[0012]本实用新型的有益效果:通过血氧探头输出的模拟电信号，首先对其进行放大，然后分别测量脉冲频率和直流分量的大小，通过血氧饱和度、心率与测量参数的关系，得到用户的血氧饱和度和心率值；并通过接口电路传输到手机端进行显示；通过挂孔设计和小巧的体积，可以将装置作为手机挂饰携带，非常方便，同时，由于无需供电设备和显示设备，使装置的体积小成本低，具有很好的市场价值。
[0013]以下将结合附图对本实用新型做进一步详细说明。
【附图说明】
[0014]图1是本实用新型一种测量心率和血氧饱和度测量的手机外设装置的示意图。
[0015]附图1标记说明:1、外壳；2、控制板；3、血氧探头；4、可控增益放大器；5、比较器；6、计数器；7、处理器；8、接口 ；9、低通滤波器；10、模数转换器；11、挂孔。
【具体实施方式】
[0016]实施例1
[0017]如图1是本实用新型一种测量心率和血氧饱和度的手机外设装置的示意图，由外壳1、控制板2、血氧探头3、可控增益放大器4、比较器5、计数器6、处理器7、接口 8、低通滤波器9、模数转换器10、挂孔11 ;其中，血氧探头3、可控增益放大器4、比较器5、计数器6、处理器7、接口 8、低通滤波器9、模数转换器10均位于控制板2上；挂孔11位于外壳I的边缘位置；血氧探头3根据血氧浓度不同，输出不同的模拟电压信号；血氧探头3将模拟电压信号输出给可控增益放大器4，可控增益放大器4由处理器7控制增益；经过可控增益放大器4放大器后，信号分为两路，其中第一路输出给比较器5，第二路输出给低通滤波器9 ;比较器5将模拟电信号转化为方波脉冲信号，输出给计数器6，计数器6与处理器7相连接，读取计数结果；低通滤波器9将信号输出给模数转换器10，模数转换器10将模拟电信号转化为数字信号传输到处理器7 ;处理器7通过模数转换器10和计数器6的结果，得到用户的心率和血氧饱和度；通过接口 8，处理器7将结果传输到手机，通过手机APP可以显示测量结果。
[0018]实施例2
[0019]在实施例1的基础上，所述的接口 8是USB接口，所述的处理器7采用意法半导体公司生产的STM32F103处理器，该处理器具有64KB的flash容量，内部集成了模数转换和数模转换；所述的模数转换器10采用处理器7内部集成的模数转换器。所述的低通滤波器9是有源滤波器，有源滤波器具有很好的阻抗匹配特性和很好的带外衰减。所述的计数器6由处理器7的计数功能完成。所述的血氧探头3采用0L660940HM2-3集成二极管，二极管发射波长分别为660nm和波长为940nm的光线，这个光波对含氧血红蛋白和非含氧血红蛋白区分敏感。
[0020]使用时，用户需要在手机上安装配套的APP软件；需要测量时，将接口 8的USB接口插入到手机，将手指放在装置的血氧探头上，打开手机终端的APP软件，即可显示当前血氧饱和度和心率。
[0021]以上例举仅仅是对本实用新型的举例说明，并不构成对本实用新型的保护范围的限制，凡是与本实用新型相同或相似的设计均属于本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种测量心率和血氧饱和度测量的手机外设装置，其特征在于包括:外壳(1)、控制板(2)、血氧探头(3)、可控增益放大器(4)、比较器(5)、计数器(6)、处理器(7)、接口(8)、低通滤波器(9)、模数转换器(10)、挂孔(11);其中，血氧探头(3)、可控增益放大器(4)、比较器(5)、计数器(6)、处理器(7)、接口(8)、低通滤波器(9)、模数转换器(10)均位于控制板(2 )上；挂孔(11)位于外壳(I)的边缘位置；血氧探头(3 )根据血氧浓度不同，输出不同的模拟电压信号；血氧探头(3)将模拟电压信号输出给可控增益放大器(4)，可控增益放大器(4)由处理器(7)控制增益；经过可控增益放大器(4)放大器后，信号分为两路，其中第一路输出给比较器(5)，第二路输出给低通滤波器(9);比较器(5)将模拟电信号转化为方波脉冲信号，输出给计数器(6)，计数器(6)与处理器(7)相连接，读取计数结果；低通滤波器(9)将信号输出给模数转换器(10)，模数转换器(10)将模拟电信号转化为数字信号传输到处理器(7);处理器(7)通过模数转换器(10)和计数器(6)的结果，得到用户的心率和血氧饱和度；通过接口(8)，处理器(7)将结果传输到手机，通过手机APP可以显示测量结果。
2.根据权利要求1所述的一种测量心率和血氧饱和度测量的手机外设装置，其特征在于:所述的低通滤波器(9)可以是有源滤波器，也可以是无源滤波器。
3.根据权利要求1所述的一种测量心率和血氧饱和度测量的手机外设装置，其特征在于:所述的接口(8)可以是USB接口，也可以是耳机接口。
4.根据权利要求1所述的一种测量心率和血氧饱和度测量的手机外设装置，其特征在于:所述的模数转换器(10)可以是独立的模数转换芯片，也可以是处理器(7)内部集成的模数转换器。
5.根据权利要求1所述的一种测量心率和血氧饱和度测量的手机外设装置，其特征在于:所述的计数器(6)可以是独立的数字计数器芯片，也可以是由处理器(7)的计数功能完成。
【专利摘要】本实用新型属于手机外设技术领域，涉及一种测量心率和血氧饱和度测量的手机外设装置，包括：外壳、控制板、血氧探头、可控增益放大器、比较器、计数器、处理器、接口、低通滤波器、模数转换器、挂孔；通过血氧探头，测量人体血氧饱和度和心率，并通过接口电路传输到手机端进行显示；通过挂孔设计和小巧的体积，便于手机携带，具有很好的市场价值。
【IPC分类】A61B5-1455
【公开号】CN204468094
【申请号】CN201420808475
【发明人】刘继方
【申请人】西安发威电子科技有限公司
【公开日】2015年7月15日
【申请日】2014年12月19日