基于智能手机的心电、血氧、脉搏、体温监护系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种适用于家庭健康监护的基于智能手机的心电、血氧、脉搏、体温监护系统。
【背景技术】
[0002]在医疗监护系统中，心电、血氧饱和度、脉搏和体温等生理参数是人体最为基础的生命体征，当人体出现异常或者病变的时候，心电、血氧饱和度、脉搏和体温等生理参数会随着变化。随着人口老龄化的加剧和移动医疗技术的提高，实现对人体日常生理参数便携、长期的监护已经成为研宄的热点，利用智能手机作为移动医疗监护终端是现代医疗研宄的热点之一，不仅可以有效的降低其成本，同时利用其优势可以加快移动医疗的普及和应用。因此，如何快速、便捷、及时地测量人体的生理参数并且实现数据的长期存储和无线传输已经成为移动医疗研宄的主题。现在市场上已经有多种测量人体生理参数的测量终端，如心电监护仪、血氧仪、体温计等，而这些测量设备具有许多的不足之处，如:体积大、操作复杂等，不便于实现家庭健康监护；功耗大，在长期使用中容易会造成资源浪费；功能单一，数据存储量小，在长期的监护过程中，不能方便、全面的对数据进行分析和监测，容易引起诊断失误等问题；基于嵌入式的移动监护终端设备还存在价格昂贵，普及性不高等问题。
【发明内容】
[0003]为了克服现有设备的缺陷与不足，本实用新型提供了一种基于智能手机的心电、血氧、脉搏、体温监护系统。
[0004]本实用新型包括采集模块、传输模块、手机端与数据存储模块；
[0005]所述的采集模块用于采集心电、血氧、脉搏、体温信号；包括MSP430处理器外围电路、信号采集处理电路、锂电池管理电路；信号采集处理电路包括H桥光源驱动单元、指夹式血氧探头、血氧信号处理单元、红外测温单元以及心电测量单元；锂电池管理电路为H桥光源驱动单元、血氧信号处理单元、红外测温单元以及心电测量单元供电；
[0006]所述的传输模块将采集模块采集的信号数据传输给数据存储模块；
[0007]所述的手机端用于接收传输模块传送的信号数据；
[0008]所述的数据存储模块用于存储手机端接收的信号数据，包括手机本地存储以及云端存储；手机本地存储指将接收的信号数据存储在本地手机；云端存储指将接收的信号数据存储在云端服务器；
[0009]MSP430微控制器外围电路包括主控芯片U1，14针的接插件JTAG下载接口 U2，11个瓷片电容(:1、02、03、04、06、07、08、09、(:10、(:11、(:12，1个电解电容 C5，2 个电阻 Rl、R2，2个晶振Y1、Y2，1个按键BI ;主控芯片Ul的16脚、38脚、64脚、87脚与所述锂电池管理电路的3.3V电压输出端连接，主控芯片Ul的12脚、15脚、37脚、63脚、88脚接地；主控芯片Ul的11脚与电解电容C5的正极、瓷片电容C6的一端以及电阻R2的一端连接，电阻R2的另一端与锂电池管理电路的3.3V电压输出端连接，瓷片电容C6的另一端、电解电容C5的负极均接地；主控芯片Ul的14脚与晶振Y2的一端、瓷片电容ClO的一端连接，主控芯片Ul的13脚与晶振Y2的另一端、瓷片电容C9的一端连接，主控芯片Ul的16脚与瓷片电容Cll的一端连接，瓷片电容C9、C10、C11的另一端接地；主控芯片Ul的38脚与瓷片电容C12的一端连接，主控芯片Ul的64脚与瓷片电容C7的一端连接，主控芯片Ul的62脚与瓷片电容C8的一端连接，主控芯片Ul的87脚与瓷片电容C2的一端连接，瓷片电容C2、C7、C8、C12的另一端接地；主控芯片Ul的90脚与晶振Yl的一端和瓷片电容C3的一端连接，主控芯片Ul的89脚与晶振Yl的另一端和瓷片电容Cl的一端连接，瓷片电容Cl、C3的另一端接地；主控芯片Ul的92脚与14针的接插件JTAG下载接口 U2的I脚连接，主控芯片Ul的93脚与14针的接插件JTAG下载接口 U2的3脚连接，主控芯片Ul的94脚与14针的接插件JTAG下载接口 U2的5脚连接，主控芯片Ul的95脚与14针的接插件JTAG下载接口 U2的7脚连接，主控芯片Ul的91脚与14针的接插件JTAG下载接口 U2的8脚连接，主控芯片Ul的96脚与14针的接插件JTAG下载接口 U2的11脚和电阻R1、瓷片电容C4、按键BI的一端连接，电阻Rl的另一端、14针的接插件JTAG下载接口 U2的2脚与锂电池管理电路3.3V电压输出端连接，按键B1、瓷片电容C4的另一端接地；
[0010]H桥光源驱动单元包括2个PNP三极管Ql、Q2，2个NPN三极管Q3、Q4，6个电阻R3、R4、R5、R6、R7、R8，4 个 I/O 端 P 1/01、1/02、1/03、1/04，一个双波长红外发射管 D3 ;三极管Q1、Q2的发射极与锂电池管理电路3.3V电压输出端连接，三极管Ql的基极与电阻R3的一端连接，电阻R3的另一端与所述的MSP430微控制器外围电路中主控芯片Ul的51脚连接，三极管Ql的集电极与双波长红外发射管D3的一端连接；三极管Q2的基极与电阻R4的一端连接，电阻R4的另一端与MSP430微控制器外围电路中主控芯片Ul的52脚连接，三极管Q2的集电极与双波长红外发射管D3的另一端连接；三极管Q3的基极与电阻R6的一端连接，电阻R6的另一端与MSP430微控制器外围电路中主控芯片Ul的53脚连接，三极管Q3的集电极与三极管Q2的集电极连接，三极管Q3的发射极与电阻R8的一端连接，三极管Q4的基极与电阻R5的一端连接，电阻R5的另一端与MSP430微控制器外围电路中主控芯片Ul的54脚连接，三极管Q4的集电极与三极管Ql的集电极连接，三极管Q4的发射极与电阻R7的一端连接，电阻R7、R8的另一端与地连接；
[0011]所述的指夹式血氧探头由双波长红外发射管D3和红外接收二极管D2构成，具体的将双波长红外发射管D3和红外接收二极管D2集成在一个相对封闭的空间；
[0012]血氧信号处理单元包括运算放大器U3A、U3B、U3C、U3D、U4A、U4B，I个红外接收二极管 D2，15 f%?R9、R10、Rll、R12、R13、R14、R15、R16、R17、R18、R19、R20、R21、R22、R23，8个瓷片电容C13、C14、C15、C16、C17、C18、C19、C20，I个与主控芯片Ul的接P ADCl ；电阻R10、瓷片电容C14的一端与所述锂电池管理电路3.3V电压输出端连接，电阻RlO的另一端与运算放大器U3A的同相输入端连接；运算放大器U3A的反相输入端与输出端、电阻R13的一端、R9的一端连接，运算放大器U3A的同相输入端与电阻R18的一端连接，电阻R18、瓷片电容C14的另一端与地连接；运算放大器U3C的同相输入端与电阻R13的另一端连接，运算放大器U3C的反相输入端与电阻R22、瓷片电容C19的一端连接，电阻R13、瓷片电容C19的另一端与运算放大器U3C的输出端连接，电阻R10、R18和运算放大器U3A构成电压偏置电路；红外接收二极管D2的正极与运算放大器U3C的反相输入端连接，红外接收二极管D2的负极与运算放大器U3A的反相输入端连接；运算放大器U3C的输出端与电阻R21的一端连接，电阻R21的另一端与瓷片电容C20的一端连接，瓷片电容C20的另一端与电阻R16、R12的一端连接；运算放大器U3C和电阻R22、R21以及瓷片电容C19、C20构成一级跨阻放大电路，实现电流到电压的转换；运算放大器U3B的反相输入端与电阻R12、瓷片电容C13的一端连接，运算放大器U3B的正相输入端与电阻R9的另一端连接；运算放大器U3B的输出端与电阻R16的另一端、瓷片电容C13的另一端、电阻Rll的一端连接，运算放大器U3B和瓷片电容C13以及电阻R16、R12、R11构成二级运算放大电路；运算放大器U4D的反相输入端与电阻RlI的另一端、电阻R23的一端连接，运算放大器U4D的同相输入端与红外接收二极管D2的负极连接，差分放大器U3B的输出端与电阻R23的另一端、电阻R20的一端、瓷片电容C18的一端连接，运算放大器U4D和电阻R23构成三级差分放大电路；运算放大器U4B的反相输入端与瓷片电容C16、瓷片电容C17、电阻R17的一端连接，运算放大器U4B的同相输入端与电阻R14、R19的一端连接，运算放大器U4B的输出端与运算放大器U4B的反相输入端连接；瓷片电容C16、瓷片电容C17、电阻R20的另一端与电阻R15的一端连接；电阻R17的一端与瓷片电容C18的另一端、瓷片电容C15的一端连接；运算放大器U4A的反相输入端与运算放大器U4A的输出端、电阻R14的另一端连接，运算放大器U4A的同相输入端与电阻R15的另一端、瓷片电容C15的另一端连接，运算放大器U3A、U3B、U3C、U3D、U4A、U4B的正电源端与锂电池管理电路的3.3V电压输出端连接，负电源端接地；
[0013]红外测温单元包括I个红外温度计U5，2个电阻R24、R25，I个瓷片电容C21 ;红外温度计的I脚与电阻R24的一端连接，红外温度计的2脚与瓷片电容C21的一端、电阻R24的另一端、电阻R25的一端相连接，同时与锂电池管理电路3.3V电压输出端连接，红外温度计的3脚与电阻R25的另一端连接，红外温度计的4脚、瓷片电容C21的另一端接地，红外温度计的3脚与主控芯片Ul的70脚连接，红外温度计的I脚与主控芯片Ul的71脚连接；
[0014]心电测量单元包括心电处理芯片U6，2个瓷片电容C22、C23 ;心电处理芯片U6的4脚与主控芯片Ul的72脚连接，心电处理芯片U6的5脚与主控芯片Ul的73脚连接，心电处理芯片U6的7脚与瓷片电容C22、C23的一端连接，心电处理芯片U6的8脚、瓷片电容C22的另一端、瓷片电容C23的另一端与锂电池管理电路3.3V电压输出端连接；测量心电时心电处理芯片U6的2脚接测量电极的正极，心电处理芯片U6的3脚接测量电极的负极；
[0015]锂电池管理电路包括Micro USB接口 U7，稳压芯片U8，电源管理芯片U9，6个瓷片电容 C24、C25、C26、C27、C28、C29，5 个电阻 R26、R27、R28、R29、R30，3 个发光二极管 D3、D4、D5，1个按键B2，l个锂电池组BTl ；Micro USB接口 U7的I脚、电阻R26的一端、瓷片电容C28的一端、电