一种心血管参数采集系统的制作方法

本实用新型涉及医疗检测设备技术领域，尤其涉及一种心血管参数采集系统。

背景技术：

随着社会的发展、人口的老龄化以及人们工作方式、生活习惯的改变，心血管疾病已经成为人类的健康杀手之一。心血管参数包括心功能参数和外周血管参数，对于上述参数的采集过程要求整个系统具备低噪声、低功耗、高精度和高稳定性能，另外，心电信号频率一般在0.05～72Hz之间，很容易受到外部干扰，特别是工频干扰。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种心血管参数采集系统，以解决现有技术中的不足。

为了达到上述目的，本实用新型的目的是通过下述技术方案实现的：

提供一种心血管参数采集系统，包括单片机及其外围电路、以及分别连接所述单片机的心电采集电路、脉搏采集电路和血压采集电路，所述外围电路包括电压转换电路和通讯电路；其中：

所述血压采集电路包括驱动电路、气泵、电磁阀、A/D转换器、二阶低通滤波器、高通滤波放大器、仪用放大器、压力传感器、译码器、看门狗电路、电压检测器、比较器、存储器、以及带晶振和串行通信的CPU，所述压力传感器、所述仪用放大器、所述高通滤波放大器、所述二阶低通滤波器和所述A/D转换器依次连接，所述气泵、所述电磁阀分别连接所述驱动电路，所述压力传感器、所述仪用放大器、所述比较器、所述看门狗电路、所述译码器和所述驱动电路依次连接，所述A/D转换器分别连接所述存储器和所述CPU；所述心电采集电路包括50Hz陷波电路和二阶压控性低通有源滤波器；所述脉搏采集电路包括红光红外探头、一级差分放大器、第一运放、第二运放、第三运放、射级跟随器、交流放大器和三组二路电子开关，所述红光红外探头探测到的脉搏信号经过所述一级差分放大器放大后进入所述第一运放，经所述射级跟随器后一路用作探头脱落检测，另一路经所述交流放大器后反馈去直流背景电压，所述第二运放和所述第三运放之间通过跨接电阻连接所述三组二路电子开关的输出端。

上述心血管参数采集系统，其中，所述单片机基于MSP430F149实现。

上述心血管参数采集系统，其中，还包括相互连接的液晶显示屏和液晶显示驱动器，所述液晶显示驱动器连接所述单片机。

上述心血管参数采集系统，其中，所述血压采集电路中的A/D转换器基于TLC2543CN实现，CPU采用AT89S52实现。

上述心血管参数采集系统，其中，所述脉搏采集电路的第一运放采用TL064实现，三组二路电子开关采用4053实现。

与已有技术相比，本实用新型的有益效果在于：

整个系统具备低噪声、低功耗、高精度和高稳定性能，抗干扰性强，为心血管参数检测提供有力依据，应用前景广阔。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1示出了本实用新型心血管参数采集系统的血压采集电路的结构示意图；

图2示出了本实用新型心血管参数采集系统的50Hz陷波电路的结构示意图；

图3示出了本实用新型心血管参数采集系统的二阶压控性低通有源滤波器的原理图；

图4示出了本实用新型心血管参数采集系统的脉搏采集电路的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

本实用新型心血管参数采集系统包括单片机及其外围电路、以及分别连接单片机的心电采集电路、脉搏采集电路和血压采集电路，外围电路包括电压转换电路和通讯电路。

参考图1所示，血压采集电路包括驱动电路1、气泵2、电磁阀3、A/D转换器4、二阶低通滤波器5、高通滤波放大器6、仪用放大器7、压力传感器8、译码器9、看门狗电路10、电压检测器11、比较器12、存储器13、以及带晶振和串行通信的CPU14，压力传感器8、仪用放大器7、高通滤波放大器6、二阶低通滤波器5和A/D转换器4依次连接，气泵2、电磁阀3分别连接驱动电路1，压力传感器8、仪用放大器7、比较器12、看门狗电路10、译码器9和驱动电路1依次连接，A/D转换器4分别连接存储器13和CPU14。气路部分由一个直流电机带动的气泵2、两个电磁阀3等机电元件组成，主要完成对袖带的充气(加压)及放气(减压)工作，其中与气泵2相连的导管上装有单向阀，可使系统的漏气减至最小。两个压力传感器8一个用于监视袖带压力，另一个用于感测迭加在一起的袖带压力和脉搏波的混合信号，再通过滤波器将这两个信号分开，分别送入A/D转换器4，供CPU14分析处理。仪用放大器7对传感器输出的差分信号进行放大，其输出为袖带压力和脉搏波的混合信号，带放大功能的高通滤波器将近似于直流的袖带压力滤除，并放大脉搏波信号，低通滤波器滤除高于脉搏波频率分量的高频噪声，输出作为脉搏波信号送入A/D转换器4。CPU14主要负责：通过串口接收外部PC机给出的系统参数设置及控制命令，并向外部PC机传送测量数据，对气泵2、气阀及模数转换的控制等。

心电采集电路包括50Hz陷波电路和二阶压控性低通有源滤波器，参看图2，在实际应用中，令R1＝62K，R2＝30K，R3＝47K，W1＝50K，C1＝C2＝0.047μF，C3＝0.018Μf，C4＝0.1μF，在调试时调整电位器W1使得带阻滤波器的BW＝0.9Hz，Fc＝50Hz，具有良好的50Hz陷波能力。参看图3，该低通滤波器的通带增益应小于3，才能保障电路稳定工作，由于心电信号频率在0.05～72Hz之间，所以本设计把该低通滤波器的截止频率设置在80Hz，此时R＝100K，C1＝C2＝0.01μF。

参看图4所示，脉搏采集电路包括红光红外探头、一级差分放大器、第一运放、第二运放、第三运放、射级跟随器、交流放大器和三组二路电子开关，红光红外探头探测到的脉搏信号经过一级差分放大器放大后进入第一运放，经射级跟随器后一路用作探头脱落检测，另一路经交流放大器后反馈去直流背景电压，第二运放和第三运放之间通过跨接电阻连接三组二路电子开关的输出端。本技术方案中，单片机基于MSP430F149实现，另外本采集系统还包括相互连接的液晶显示屏和液晶显示驱动器，液晶显示驱动器连接单片机。血压采集电路中的A/D转换器基于TLC2543CN实现，CPU采用AT89S52实现，脉搏采集电路的第一运放采用TL064实现，三组二路电子开关采用4053实现。

从上述实施例可以看出，本实用新型的优势在于：

整个系统具备低噪声、低功耗、高精度和高稳定性能，抗干扰性强，为心血管参数检测提供有力依据，应用前景广阔。

以上对本实用新型的具体实施例进行了详细描述，但本实用新型并不限制于以上描述的具体实施例，其只是作为范例。对于本领域技术人员而言，任何等同修改和替代也都在本实用新型的范畴之中。因此，在不脱离本实用新型的精神和范围下所作出的均等变换和修改，都应涵盖在本实用新型的范围内。