一种基于fpga的红外血压计的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于血压计领域，尤其涉及一种基于FPGA的红外血压计。
【背景技术】
[0002]现有的血压计，无论是机械式还是电子式，基本采用直接接触法进行测量，通过将腕带或臂带绑于手腕或手臂处，向腕带或臂带送入空气，逐渐加压，截断动脉血液的流通后逐渐将空气排出，当排到某个压力时血流开始恢复流动则此时的压力为最高血压，进一步的排出臂带中的压力，血管恢复到正常状态时，此时的压力为最低血压。此种测量方式，因为需要将腕带或臂带绑于手腕或手臂处，所以会使部分体质较为敏感的测量者在测量处出现生理不适感，从而影响测量的准确性，此外这种方法只能测量安静情况下的血压，而不能测量运动时的血压，因此具有一定的局限性。
【发明内容】
[0003]本实用新型针对现有问题，提供了一种无需接触、使用方便、测量精准、体积轻巧的基于FPGA的红外血压计。
[0004]为解决上述问题，本实用新型采用如下技术方案:
[0005]一种基于FPGA的红外血压计，包括FPGA主控器、红外发射器、光电检测器、信号调理单元、输入输出单元、通信单元和供电单元，FPGA主控器外围连接红外发射器、信号调理单元、输入输出单元、通信单元分别实现红外信号发射控制、接收信号调理、输入输出管理、控制与其他终端通信的功能，光电检测器与信号调理单元相连接用于实现红外信号的前端接收功能，供电单元连接各模块用于为各模块供电。
[0006]所述的信号调理单元包括放大电路、滤波电路和二次放大电路分别用于实现接收信号的放大、滤波和二次放大的功能。
[0007]所述的输入输出单元包括键盘和显示屏分别用于实现用户输入和测量结果显示的功能。
[0008]所述的通信单元包括蓝牙通信电路和USB通信电路分别用于实现蓝牙无线通信和USB有线通信功能。
[0009]本实用新型的有益效果为:
[0010]1、通过近红外线照射皮肤，根据血液流动时血红蛋白对红外线的吸收情况检测出反射波形的差异，通过差异值计算出血压值，避免了现有的接触式测量方法，能够较好的适应各种体质的测量者，并能够测量运动时的血压值，较之现有的只能测量安静状态下血压的血压计功能更为完善；
[0011 ] 2、将FPGA作为主控器，充分发挥FPGA并行处理的功能，能够同时对多路信号进行处理，可以同时对多个测量者的血压进行测量，改变了现有血压计一次只能对单个测量者进行测量的情况。
【附图说明】
[0012]图1为本实用新型的整体结构图。
[0013]图2为本实用新型信号调理单元的结构图。
[0014]图3为本实用新型放大电路的电路图。
[0015]图4为本实用新型滤波电路的电路图。
[0016]图5为本实用新型二次放大电路的电路图。
【具体实施方式】
[0017]以下结合具体实施例对本实用新型做进一步详述:
[0018]如图1所示，一种基于FPGA的红外血压计，包括FPGA主控器(I)、红外发射器(2)、光电检测器(3)、信号调理单元(4)、输入输出单元(5)、通信单元(6)和供电单元(7)，FPGA主控器(I)外围连接红外发射器(2)、信号调理单元(4)、输入输出单元(5)、通信单元(6)分别实现红外信号发射控制、接收信号调理、输入输出管理、控制与其他终端通信的功能，光电检测器(3)与信号调理单元(4)相连接用于实现红外信号的前端接收功能，供电单元
(7)连接各模块用于为各模块供电。
[0019]实际工作过程中，FPGA主控器(I)产生激励信号控制红外发射器(2)发射一定波长的红外线，此处采用200KHZ的近红外即可，当红外线照射到皮肤后会被血液中的血红蛋白吸收，由于血流量随着血压变动而变化，反射波的波形也会发生变化，通过光电检测器
(3)接收反射波，并将反射波送至信号调理单元(4)中进行放大、滤波、二次放大处理后送至FPGA主控器(I)中，FPGA主控器通过对不同时刻的波形进行分析，计算出形成波峰的时间差以及波振幅大小，从而计算出血压值，并将测量结果送至输入输出单元(5)进行显示，同时也可将测量结果通过通信单元(6)上传到其他连接的终端中进行后续处理。
[0020]如图2所示，所述的信号调理单元⑷包括放大电路⑶、滤波电路(9)和二次放大电路(10)分别用于实现接收信号的放大、滤波和二次放大的功能。
[0021]如图3所示，所述的放大电路⑶中，光电检测器(3)的信号通过Dl接收后，经过由R1、C1、R2组成的偏置滤波网络后送至VTl当中，经过VTl放大后，再经过R5送至VT2当中进一步放大后由A点送出到下一级的滤波电路(9)中，B、C点用于连接供电单元(7)为电路供电，VDjI压管用于保证输入供电电压不超过额定值。
[0022]如图4所示，所述的滤波电路(9)中，前端放大电路⑶的输出信号经过D点输入，经由R9、C4构成的一级滤波网络、L1、C5构成的二级滤波网络和由C6、L2、R10构成的三级滤波网络的滤波后，经E点送出至后一级的二次放大电路(10)中。
[0023]如图5所示，所述的二次放大电路(10)，前端滤波电路(9)的输出信号经过F处输入，经过Rll和R12构成的偏置电路后送至Tl当中进行放大，放大后的信号继续送至T2中进行放大，放大输出的信号经由R15和C7构成的滤波网络滤波后从H处输出至FPGA主控器(I)，G点用于连接供电单元(7)为整个电路供电。
[0024]以上所述仅是本实用新型的较佳实施例，故凡依本实用新型专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均包括于本实用新型专利申请范围内。
【主权项】
1.一种基于FPGA的红外血压计，包括FPGA主控器、红外发射器、光电检测器、信号调理单元、输入输出单元、通信单元和供电单元，FPGA主控器外围连接红外发射器、信号调理单元、输入输出单元、通信单元分别实现红外信号发射控制、接收信号调理、输入输出管理、控制与其他终端通信的功能，光电检测器与信号调理单元相连接用于实现红外信号的前端接收功能，供电单元连接各模块用于为各模块供电。
2.根据权利要求1中所述的一种基于FPGA的红外血压计，其特征在于:所述的信号调理单元包括放大电路、滤波电路和二次放大电路分别用于实现接收信号的放大、滤波和二次放大的功能。
3.根据权利要求1中所述的一种基于FPGA的红外血压计，其特征在于:所述的输入输出单元包括键盘和显示屏分别用于实现用户输入和测量结果显示的功能。
4.根据权利要求1中所述的一种基于FPGA的红外血压计，其特征在于:所述的通信单元包括蓝牙通信电路和USB通信电路分别用于实现蓝牙无线通信和USB有线通信功能。
【专利摘要】本实用新型涉及一种基于FPGA的红外血压计，FPGA主控器、红外发射器、光电检测器、信号调理单元、输入输出单元、通信单元和供电单元，FPGA主控器外围连接红外发射器、信号调理单元、输入输出单元、通信单元分别实现红外信号发射控制、接收信号调理、输入输出管理、控制与其他终端通信的功能，光电检测器与信号调理单元相连接用于实现红外信号的前端接收功能。本实用新型根据血液流动时血红蛋白对红外线的不同吸收情况检测出反射波的波形差异，根据差异值计算出血压值的大小，同时采用FPGA作为主控器，充分利用其并行运算的特点，同时处理多路信号数据，达到同时对多个人的血压进行测量的目的，具有无需接触、使用方便、测量精准、体积轻巧的特点。
【IPC分类】A61B5-021, A61B5-1455
【公开号】CN204581258
【申请号】CN201520284369
【发明人】吕晓兰, 崔得龙
【申请人】广东石油化工学院
【公开日】2015年8月26日
【申请日】2015年5月5日