專利名稱：肺部氣體檢測儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用于人體健康檢査的設(shè)備，具體的說，涉及了一 種具有肺活量測試功能和酒精含量檢測功能的肺部氣體檢測儀。
技術(shù)背景近年，醫(yī)學(xué)界已將肺活量測試作為檢測人體健康的重要項(xiàng)目，肺活量 大的人，不僅心血管功能良好，而且肌肉活動能力和身體供氧能力都比較 強(qiáng)；為此，市場上出現(xiàn)了各種各樣的肺活量測試設(shè)備，這些設(shè)備多用于醫(yī) 療機(jī)構(gòu)體檢，而近年，隨著人們健康意識的不斷提高，這些設(shè)備也逐步進(jìn) 入了家庭，即用于家庭成員的健康檢查和身體保??；目前，市場上銷售有各種各樣的呼出氣體酒精含量檢測儀，該檢測儀 是用來檢測人體呼出氣體中酒精含量的儀器，是一種用作酒后酒精含量的快 速測試設(shè)備；這些儀器常用于交警現(xiàn)場執(zhí)法和醫(yī)療機(jī)構(gòu)體檢，而近年，這些 儀器也逐步進(jìn)入部分家庭。以上設(shè)備和儀器，都是用于肺部氣體的常規(guī)性檢測，功能單一，而且， 檢測數(shù)據(jù)誤差偏大，容易使人體健康檢査的參考價(jià)值失準(zhǔn)，容易使行政執(zhí)法 的準(zhǔn)確性和標(biāo)準(zhǔn)性失準(zhǔn)；為了解決以上存在的問題，確保對人體肺部氣體有 一個完善、準(zhǔn)確的檢測，人們一直在尋求一種理想的技術(shù)解決方案。 發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，從而提供一種功能完善、 檢測準(zhǔn)確、性能穩(wěn)定的肺部氣體檢測儀。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供一種肺部氣體檢測儀，該檢測儀包 括氣管、連通氣管的氣體壓力傳感器、控制電路和LCD顯示屏，所述控制 電路包括單片機(jī)、電源供電電路和LCD驅(qū)動電路；所述單片機(jī)連接所述電 源供電電路的電壓輸出端；所述氣體壓力傳感器分別連接單片機(jī)和所述電源供電電路的電壓輸出端；所述LCD驅(qū)動電路包括顯示驅(qū)動芯片，所述顯 示驅(qū)動芯片分別連接單片機(jī)、LCD顯示屏和電源供電電路的電壓輸出端。該裝置還包括連通氣管的酒精傳感器，所述酒精傳感器連接所述電源 供電電路的電壓輸出端；所述控制電路還包括酒精傳感器采樣電路，所述 酒精傳感器采樣電路包括第五、第六、第七電阻和第二電容，其中，所述 第七電阻一端連接所述酒精傳感器的信號輸出端，所述第七電阻另一端用 于連接所述單片機(jī)，所述第二電容一端連接所述第七電阻另一端，所述第 二電容另一端接地，第五、第六兩個電阻的一端分別連接所述第七電阻一 端，第五、第六兩個電阻的另一端分別接地。本實(shí)用新型相對現(xiàn)有技術(shù)具有實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和進(jìn)步，具體的說，該檢測 儀將肺活量測試與酒精含量檢測有機(jī)的結(jié)合在一起，使用時(shí)，即可多次測 試瞬時(shí)肺活量、累計(jì)肺活量和瞬時(shí)呼氣壓力，又可根據(jù)前述數(shù)據(jù)測量呼出 氣體的酒精含量，并可確保測量的氣體為肺深部的氣體，使呼出氣體中的 酒精含量測試數(shù)據(jù)與血液中的酒精含量數(shù)據(jù)達(dá)到一致，即可以準(zhǔn)確的測試 出肺深部氣體中的酒精含量，利于準(zhǔn)確判斷健康狀況或者利于準(zhǔn)確執(zhí)法； 研究表明，人體肺深部氣體與血液中的酒精濃度存在良好的線性關(guān)系，但如 果呼出氣體的體積或者瞬時(shí)壓力不夠，并不能夠保證檢測的是肺深部氣體 中的酒精含量，而加上肺活量測試功能或者氣體瞬時(shí)壓力檢測功能，就可 以更為準(zhǔn)確記錄呼出氣體的體積或者瞬時(shí)壓力，確保測量的氣體為肺深部 的氣體，使呼出氣體的酒精含量測試數(shù)據(jù)與血液中的酒精含量數(shù)據(jù)達(dá)到一 致；專利申請?zhí)枮?200910080358.9"，發(fā)明名稱為"肺深部氣體的采集 方法"，申請日為2009年3月19日的發(fā)明專利申請公開了一種精確采集 肺深部氣體的方法以及基于該方法的多種實(shí)施方法，本實(shí)用新型所述檢測 儀完全實(shí)現(xiàn)了前述專利申請中所提到的方法；本實(shí)用新型所述檢測儀結(jié)構(gòu)簡單、性能穩(wěn)定、功能完善、檢測數(shù)據(jù)準(zhǔn) 確，可以用作行政執(zhí)法的判斷工具，也可以用于醫(yī)療機(jī)構(gòu)體檢和家庭保健。6實(shí)用新型所述控制電路的電路原理圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖，對本實(shí)用新型的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。如

圖1和圖2所示， 一種肺部氣體檢測儀，該裝置包括氣管l、連通氣 管1的氣體壓力傳感器2、控制電路和LCD顯示屏4，所述控制電路包括單 片機(jī)5、電源供電電路6和LCD驅(qū)動電路8;所述單片機(jī)5連接所述電源供 電電路6的電壓輸出端；所述氣體壓力傳感器2分別連接所述單片機(jī)5和 所述電源供電電路6的電壓輸出端；所述LCD驅(qū)動電路8包括顯示驅(qū)動芯 片，所述顯示驅(qū)動芯片分別連接單片機(jī)5、 LCD顯示屏4和電源供電電路6 的電壓輸出端；所述氣管1 一端安裝有一次性呼氣嘴10;氣體壓力傳感器的信號輸出端，即PRESS端連接到單片機(jī)的一個A/D 口，用于讀取壓力值，從而計(jì)算出瞬時(shí)肺活量或者累計(jì)肺活量或者瞬時(shí)呼 氣壓力；LCD顯示屏為段碼式液晶屏，采用顯示驅(qū)動芯片HT1621B進(jìn)行驅(qū) 動，顯示驅(qū)動芯片HT1621B為扭32LCD驅(qū)動電路，為LQFP封裝；顯示驅(qū)動 芯片HT1621B的CS端、WR端、DATA端連接到單片機(jī)的I/O 口上，使單片 機(jī)用于控制顯示驅(qū)動芯片HT1621B,進(jìn)而驅(qū)動LCD顯示屏；該裝置還包括連通氣管的酒精傳感器3，所述酒精傳感器3連接所述 電源供電電路6的電壓輸出端；所述控制電路還包括酒精傳感器采樣電路 7，所述酒精傳感器采樣電路包括電阻R5、 R6、 R7和電容C2，其中，所述 電阻R7 —端連接所述酒精傳感器的信號輸出端，所述電阻R7另一端用于 連接所述單片機(jī)，所述電容C2—端連接所述電阻R7另一端，所述電容C2 另一端接地，兩個所述電阻R5、 R6—端連接所述電阻R7—端，兩個所述 電阻R5、 R6另一端接地；酒精傳感器SENSOR為半導(dǎo)體酒精傳感器，電阻 R5、 R6為酒精傳感器負(fù)載匹配，其阻值根據(jù)酒精傳感器規(guī)格調(diào)整；電阻R5、R6、 R7和電容C2構(gòu)成采樣電路，所述電阻R7另一端，即SENSOR端連接 到單片機(jī)的一個A/D 口上，進(jìn)行數(shù)據(jù)采集；所述控制電路還包括酒精傳感器啟?？刂齐娐?，所述酒精傳感器啟停 控制電路包括電阻Rll、 R12、 R13和三極管Q1，其中，所述三極管Q1的集 電極分別串接兩個電阻R12、 R13后連接所述酒精傳感器的電源接地端，所 述三極管Ql的發(fā)射極接地，所述三極管Ql的基極串接電阻Rll后用于連 接所述單片機(jī)；電阻Rll、 R12、 R13和三極管Q1，用于控制酒精傳感器的 工作與停止，所述電阻Rll —端，即INTP3端連接到單片機(jī)的一個I/O 口 上，如果單片機(jī)置INTP3端為1，則酒精傳感器工作，如果單片機(jī)置INTP3 端為0，則酒精傳感器停止工作。所述控制電路還包括語音提醒電路9，所述語音提醒電路9包括蜂鳴 器、兩個電阻R24、 27和三極管Q5，其中，所述蜂鳴器一端連接所述電源 供電電路的電壓輸出端，所述蜂鳴器另一端串接電阻R24后連接所述三極 管Q5的集電極，所述三極管Q5的發(fā)射極接地，所述三極管Q5的基極串接 電阻R27后用于連接所述單片機(jī)的I/O 口； buzzer為蜂鳴器，可以通過蜂 鳴器進(jìn)行報(bào)警，提示；電阻R24、 R27，三極管Q5，單片機(jī)的I/0口，蜂鳴 器buzzer構(gòu)成語音提醒電路。所述控制電路還包括LCD顯示屏背光電路，所述LCD顯示屏背光電路 包括安裝在LCD顯示屏上的背光板，所述背光板一端接地，所述背光板另 一端串連電阻R10后連接所述電源供電電路的電壓輸出端；J4接背光板， 背光板采用3V供電，電阻R10起限流作用。所述電源供電電路包括電池組，開機(jī)按鍵11，穩(wěn)壓芯片，三個電阻R8、 R21、 R22， 二極管D5和電容C5;電池組采用三節(jié)7號電池供電，每節(jié)電 池1.5V， J3為電池接入端，穩(wěn)壓芯片IC4是3V的1170;其中，所述電池 組一端接地，所述電池組另一端連接二極管D5正極，所述二極管D5負(fù)極 分別連接開機(jī)按鍵11 一端和穩(wěn)壓芯片的電壓輸入端，所述開機(jī)按鍵11另8一端依次串接電阻R22和電阻R21后連接所述穩(wěn)壓芯片的啟?？刂贫耍?述電阻R8—端連接所述開機(jī)按鍵另一端，所述電阻R8另一端接地，所述 電容C5—端連接穩(wěn)壓芯片的電壓輸出端，所述電容C5)另一端接地；電容 C5起濾波作用，二極管D5起反向保護(hù)作用；所述電源供電電路還包括單片機(jī)控制電源電路，所述單片機(jī)控制電源 電路包括兩個電阻R9、 R23， 二極管D4和三極管Q3;其中，所述三極管 Q3的基極串接電阻R23后連接所述開機(jī)按鍵另一端，所述三極管Q3的發(fā) 射極接地，所述三極管Q3的集電極串接電阻R9后連接所述電源供電電路 的電壓輸出端，所述三極管Q3的集電極用于連接所述單片機(jī)，所述二極管 D4正極用于連接所述單片機(jī)，所述二極管D4負(fù)極連接在所述電阻R22與 所述電阻R21之間；二極管D4起反向保護(hù)作用；當(dāng)穩(wěn)壓芯片IC4 1170的 啟?？刂贫耍碈E端為高電平時(shí)，穩(wěn)壓芯片IC4 1170開始工作；開機(jī)時(shí)， 按下開機(jī)按鍵Sl，穩(wěn)壓芯片IC4 1170的電壓輸出端，即V0UT端輸出+3V 電壓，然后，啟動單片機(jī)開始工作，此時(shí)，三極管Q3導(dǎo)通，則單片機(jī)的 DETECT端，即所述三極管Q3的集電極為低電平，單片機(jī)檢測到DETECT端 為低電平后就將單片機(jī)的CE端置為高電平，此時(shí)，松開開機(jī)按鍵S1后， 因?yàn)榉€(wěn)壓芯片IC4 1170的CE端為高電平，穩(wěn)壓芯片IC4 1170繼續(xù)工作； 關(guān)機(jī)是軟件關(guān)機(jī)，單片機(jī)將CE端置O，則穩(wěn)壓芯片IC4 1170就會停止工 作，達(dá)到關(guān)機(jī)目的；所述電源供電電路還包括電池電量檢測電路，所述電池電量檢測電路 包括三個電阻R17、 R18、 R19和電容C4，其中，所述電阻R18—端連接所 述二極管D5負(fù)極，所述電阻R18另一端分別連接所述電阻R17 —端和所述 電阻R19—端，所述電阻R19另一端接地，所述電阻R17另一端用于連接 所述單片機(jī)，所述電容C4一端連接所述電阻R17另一端，所述電容C4另 一端接地；電阻R17、 R18、 R19和電容C4，構(gòu)成電池電量檢測功能，其中， 所述電阻R17另一端，即POWER端連接到單片機(jī)的一個A/D 口上，通過讀取該A/D值可以了解到電池組的電量。
本實(shí)用新型中，所述單片機(jī)型號為uPD78F9234，是8位單片機(jī)，內(nèi)部 有8K的FLASH,采用3V供電；單片機(jī)的DATA端、WR端、CS端用于控制 顯示驅(qū)動芯片HT1621B;
J2為單片機(jī)的編程接口，可以通過這個接口對單片機(jī)編程；單片機(jī)的 XI端、X2端、RESET端、INTP3端連接到編程接口 J2，用于對單片機(jī)進(jìn)行 編程；同時(shí)，電阻R28—端接+3V，其另一端連接單片機(jī)的RESET端，構(gòu)成 單片機(jī)的復(fù)位電路，即單片機(jī)的RESET端也可以用于復(fù)位電路；其中，單 片機(jī)的INTP3端也可以用于控制酒精傳感器的開和關(guān)；單片機(jī)的DETECT 端用于檢測開關(guān)，實(shí)現(xiàn)開機(jī)；單片機(jī)的PRESS端、POWER端分別連接在單 片機(jī)的AD上，單片機(jī)的PRESS端為壓力傳感器信號，單片機(jī)的POWER端為 電池電量信號，單片機(jī)的SENSOR端為酒精傳感器信號。
通過按鍵開機(jī)，被測人通過一次性呼氣嘴進(jìn)行吹氣，在吹氣的同時(shí)， 氣體壓力傳感器準(zhǔn)確記錄呼出氣體的瞬時(shí)壓力或者瞬時(shí)體積，依此達(dá)到測 試?yán)塾?jì)肺活量大?。煌瑫r(shí)或者達(dá)到某個既定條件后，酒精傳感器開始測試 呼出氣體酒精含量，并進(jìn)行分析，最終計(jì)算呼出氣體酒精含量；測試完畢 或者每次呼氣測試完畢，將前述數(shù)據(jù)顯示在LCD顯示屏上；
專利申請?zhí)枮?200910080358.9"，發(fā)明名稱為"肺深部氣體的采集 方法"，申請日為2009年3月19日的發(fā)明專利申請公開了一種精確采集 肺深部氣體的方法以及基于該方法的多種實(shí)施方法，本實(shí)用新型所述檢測 儀完全實(shí)現(xiàn)了前述專利申請中所提到的方法。
最后應(yīng)當(dāng)說明的是以上實(shí)施例僅用以說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案而非 對其限制；盡管參照較佳實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說明，所屬領(lǐng)域 的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解依然可以對本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
進(jìn)行修改 或者對部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而不脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的精神， 其均應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型請求保護(hù)的技術(shù)方案范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求1、一種肺部氣體檢測儀，其特征在于該檢測儀包括氣管、連通氣管的氣體壓力傳感器、控制電路和LCD顯示屏，所述控制電路包括單片機(jī)、電源供電電路和LCD驅(qū)動電路；所述單片機(jī)連接所述電源供電電路的電壓輸出端；所述氣體壓力傳感器分別連接所述單片機(jī)和所述電源供電電路的電壓輸出端；所述LCD驅(qū)動電路包括顯示驅(qū)動芯片，所述顯示驅(qū)動芯片分別連接單片機(jī)、LCD顯示屏和電源供電電路的電壓輸出端。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的肺部氣體檢測儀，其特征在于該裝置還包 括連通氣管的酒精傳感器，所述酒精傳感器連接所述電源供電電路的電壓 輸出端；所述控制電路還包括酒精傳感器采樣電路，所述酒精傳感器采樣 電路包括電阻(R5， R6， R7)和電容(C2)，其中，所述電阻(R7)—端連接 所述酒精傳感器的信號輸出端，所述電阻(R7)另一端用于連接所述單片機(jī)， 所述電容(C2) —端連接所述電阻(R7)另一端，所述電容(C2)另一端接 地，兩個所述電阻(R5、R6)—端連接所述電阻(R7)—端，兩個所述電阻(R5、 R6)另一端接地。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的肺部氣體檢測儀，其特征在于所述控制電 路還包括酒精傳感器啟?？刂齐娐罚鼍凭珎鞲衅鲉⑼？刂齐娐钒?阻(Rll， R12， R13)和三極管(Ql),其中，所述三極管(Ql)的集電極分 別串接兩個電阻(R12, R13)后連接所述酒精傳感器的電源接地端，所述 三極管(Ql)的發(fā)射極接地，所述三極管(Ql)的基極串接電阻(R11)后 用于連接所述單片機(jī)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的肺部氣體檢測儀，其特征在于所 述控制電路還包括語音提醒電路，所述語音提醒電路包括蜂鳴器、兩個電 阻(R24， 27)和三極管(Q5)，其中，所述蜂鳴器一端連接所述電源供電 電路的電壓輸出端，所述蜂鳴器另一端串接電阻(R24)后連接所述三極管(Q5)的集電極，所述三極管(Q5)的發(fā)射極接地，所述三極管(Q5)的基極串接電阻(R27)后用于連接所述單片機(jī)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的肺部氣體檢測儀，其特征在于所 述控制電路還包括LCD顯示屏背光電路，所述LCD顯示屏背光電路包括安 裝在LCD顯示屏上的背光板，所述背光板一端接地，所述背光板另一端串 連電阻(RIO)后連接所述電源供電電路的電壓輸出端。
6、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的肺部氣體檢測儀，其特征在于所述電源供 電電路包括電池組、開機(jī)按鍵、穩(wěn)壓芯片、三個電阻(R8， R21， R22)、 二極管(D5)和電容(C5)，其中，所述電池組一端接地，所述電池組另一 端連接二極管(D5)正極，所述二極管(D5)負(fù)極分別連接開機(jī)按鍵一端 和穩(wěn)壓芯片的電壓輸入端，所述開機(jī)按鍵另一端依次串接電阻(R22)和電阻(R21)后連接所述穩(wěn)壓芯片的啟?？刂贫耍鲭娮?R8)—端連接所述開 機(jī)按鍵另一端，所述電阻(R8)另一端接地。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的肺部氣體檢測儀，其特征在于所述電源供 電電路還包括單片機(jī)控制電源電路，所述單片機(jī)控制電源電路包括兩個電 阻(R9， R23) 、 二極管(D4)、三極管(Q3)，其中，所述三極管(Q3) 的基極串接電阻(R23)后連接所述開機(jī)按鍵另一端，所述三極管(Q3)的 發(fā)射極接地，所述三極管(Q3)的集電極串接電阻(R9)后連接所述電源 供電電路的電壓輸出端，所述三極管(Q3)的集電極用于連接所述單片機(jī)， 所述二極管(D4)正極用于連接所述單片機(jī)，所述二極管(D4)負(fù)極連接 在所述電阻(R22)與所述電阻(R21)之間。
8、 根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的肺部氣體檢測儀，其特征在于所述電 源供電電路還包括電池電量檢測電路，所述電池電量檢測電路包括三個電 阻(R17， R18， R19)和電容(C4)，其中，所述電阻(R18)—端連接所述二 極管(D5)負(fù)極，所述電阻(R18)另一端分別連接所述電阻(R17)—端和所 述電阻(R19)—端，所述電阻(R19)另一端接地，所述電阻(R17)另一端用于 連接所述單片機(jī)，所述電容(C4)一端連接所述電阻(R17)另一端，所述電容(C4)另一端接地。
9、根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的肺部氣體檢測儀，其特征在于所述氣 管一端安裝有一次性呼氣嘴。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種肺部氣體檢測儀，它包括氣管、連通氣管的氣體壓力傳感器和酒精傳感器、控制電路和LCD顯示屏，所述控制電路包括單片機(jī)、酒精傳感器采樣電路、電源供電電路和LCD驅(qū)動電路；所述單片機(jī)連接電源供電電路的電壓輸出端；所述氣體壓力傳感器分別連接單片機(jī)和電源供電電路的電壓輸出端；酒精傳感器連接電源供電電路的電壓輸出端；所述酒精傳感器采樣電路分別連接單片機(jī)和酒精傳感器；所述LCD驅(qū)動電路包括顯示驅(qū)動芯片，所述顯示驅(qū)動芯片分別連接單片機(jī)、LCD顯示屏和電源供電電路的電壓輸出端。該檢測儀性能穩(wěn)定、功能完善、檢測數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，可用作行政執(zhí)法的判斷工具，也可用于醫(yī)療機(jī)構(gòu)體檢和家庭保健。
文檔編號A61B5/091GK201414799SQ20092009000
公開日2010年3月3日 申請日期2009年5月5日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月5日
發(fā)明者任紅軍, 鄭建利, 閆玉卿 申請人:河南漢威電子股份有限公司