專(zhuān)利名稱(chēng)：基于ZigBee的無(wú)線脈搏檢測(cè)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于無(wú)線傳感器領(lǐng)域，具體涉及一種能夠采集人體脈搏信號(hào)，并通過(guò)ZigBee無(wú)線模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)無(wú)線發(fā)送的裝置。
背景技術(shù)：
隨著生活水平的不斷提高，日常的生理監(jiān)測(cè)也越來(lái)越被人們重視。簡(jiǎn)單易用，且價(jià)格便宜的監(jiān)測(cè)設(shè)備顯得尤其重要，與此同時(shí)，人體生理參數(shù)數(shù)據(jù)的分析往往需要專(zhuān)門(mén)的數(shù)據(jù)中心來(lái)進(jìn)行處理，設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)化顯得特別重要。脈搏信號(hào)是人體的一種重要的生理參數(shù)，在臨床研究、健康保健、家庭護(hù)理等領(lǐng)域中常常需要采集脈搏信號(hào)。傳統(tǒng)的人體脈搏信號(hào)的采集，往往通過(guò)有線的方式，由監(jiān)護(hù)儀進(jìn)行采集。監(jiān)護(hù)儀一般都是多生理參數(shù)采集系統(tǒng)，可以進(jìn)行多種生理參數(shù)的采集，但價(jià)格昂貴，且移動(dòng)性能不好。因此設(shè)計(jì)出結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、性?xún)r(jià)比高、移動(dòng)性好且網(wǎng)絡(luò)化的無(wú)線脈搏檢測(cè)器，具有較大實(shí)際意義和社會(huì)價(jià)值。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種基于ZigBee的無(wú)線脈搏檢測(cè)器，其可以較好的完成脈搏信號(hào)的采集和信號(hào)數(shù)據(jù)的無(wú)線發(fā)送，有效的解決現(xiàn)有設(shè)備的移動(dòng)性、便攜性、互聯(lián)性差的問(wèn)題。本實(shí)用新型采用如下的技術(shù)方案一種基于ZigBee的無(wú)線脈搏檢測(cè)器，其包含有用于采集脈搏信號(hào)的脈搏傳感器；用于將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)的模數(shù)轉(zhuǎn)換器；用于控制和協(xié)調(diào)各個(gè)部分工作的控制器；用于無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸?shù)腪igBee無(wú)線模塊；用于提供設(shè)備工作的電池和電源控制器。脈搏傳感器直接從人體獲取脈搏生理信號(hào)，然后將該脈搏生理信號(hào)轉(zhuǎn)換為適當(dāng)幅度的模擬電信號(hào)并輸出；從脈搏傳感器輸出的代表著脈搏信息的模擬電信號(hào)傳輸?shù)侥?shù)轉(zhuǎn)換器，由模數(shù)轉(zhuǎn)換器將模擬電信號(hào)進(jìn)行數(shù)字化處理，轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)；控制器將這些來(lái)自模數(shù)轉(zhuǎn)換器的數(shù)據(jù)進(jìn)行緩存、處理；ZigBee無(wú)線模塊在控制器的控制下完成數(shù)據(jù)的發(fā)送；電池為整個(gè)設(shè)備的工作提供能源；電源控制器將電池的電壓轉(zhuǎn)換成每個(gè)模塊所需的電壓值，并完成對(duì)電池充電的工作。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備具有很好的移動(dòng)性、便攜性、互聯(lián)性，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便、性?xún)r(jià)比高。

圖1是本實(shí)用新型的工作原理結(jié)構(gòu)圖。圖2是本實(shí)用新型一實(shí)施例的控制器電路原理圖。圖3是本實(shí)用新型一實(shí)施例的電源電路原理圖。圖4是本實(shí)用新型一實(shí)施例的電池充電電路原理圖。圖5是本實(shí)用新型一實(shí)施例的傳感器接口電路原理圖。
具體實(shí)施方式
以下將結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，以充分說(shuō)明本實(shí)用新型的特征?；赯igBee的無(wú)線脈搏檢測(cè)器，如圖1所示，包含有脈搏傳感器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、控制器、ZigBee無(wú)線模塊、電源控制器、電池。其中脈搏傳感器連接到模數(shù)轉(zhuǎn)換器，模數(shù)轉(zhuǎn)換器連接到控制器，控制器和ZigBee無(wú)線模塊連接，電池和電源控制器連接，電源控制器為整個(gè)設(shè)備供電。脈搏傳感器采集到人體的脈搏信號(hào)之后，通過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換器進(jìn)行數(shù)字化，數(shù)字化后的數(shù)據(jù)由控制器進(jìn)行處理，然后通過(guò)ZigBee無(wú)線模塊發(fā)送到ZigBee網(wǎng)絡(luò)中去。參見(jiàn)圖2，本實(shí)施例中，控制器采用的是意法半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的STM32W108CB芯片。該控制器的內(nèi)核為高性能、低功耗的32位ARM Cortex M3處理器，并集成符合IEEE802. 15. 4通信標(biāo)準(zhǔn)的無(wú)線通信模塊，能方便的實(shí)現(xiàn)ZigBee應(yīng)用；內(nèi)置的128K字節(jié)FLASH存儲(chǔ)器，8K字節(jié)SRAM存儲(chǔ)器，能存放實(shí)現(xiàn)比較復(fù)雜的數(shù)據(jù)處理和網(wǎng)絡(luò)功能的代碼，而不需要進(jìn)行外部存儲(chǔ)器的擴(kuò)展；集成了 6路12位的模數(shù)轉(zhuǎn)換器，可以方便的進(jìn)行模擬信號(hào)的數(shù)字化轉(zhuǎn)換?？刂破鱏TM32W108CB的引腳3、4為無(wú)線差分信號(hào)的收發(fā)端口，經(jīng)過(guò)電感器Li、電容器C4、以及互感器Tl將無(wú)線信號(hào)耦合出去，再通過(guò)電容器C5 C7、電感器L2，傳輸?shù)教炀€AN0835，然后將數(shù)據(jù)發(fā)送出去。控制器STM32W108CB的引腳15為1. 8V的電源輸出端，為引腳1、2、5、8、10、45、46提供1. 8V電源輸入?？刂破鱏TM32W108CB的引腳17,44為1. 25V的電源輸出，需要連接退耦電容器?？刂破鱏TM32W108CB的引腳16、23、28、37為3. 3V電源輸入，需要外部提供3. 3V的電源?？刂破鱏TM32W108CB的引腳47、48為振蕩器的輸入引腳，連接由24MHz晶振、電容器C2、C3組成的電路，為控制器提供系統(tǒng)時(shí)鐘。參見(jiàn)圖3，本實(shí)施例中，設(shè)備采用電池供電，使用普通鋰電池，電源芯片采用ME6219C33，芯片的輸入電壓2. OV 6. 0V,輸出電壓為3. 3V。鋰電池連接到插座J4上，然后通過(guò)濾波電容器C23、C26，連接到電源芯片ME6219C33的引腳1、3 ；電源芯片ME6219C33引腳5輸出3. 3V電壓，同樣并聯(lián)2個(gè)濾波電容器C25、C22 ；電源芯片ME6219C33的引腳4為旁路輸出，連接一個(gè)旁路電容器C24。電容器Cll C16為1. 8V電源的濾波電容；電容器C17 C19為3. 3V濾波電容；電容器C9、ClO為1. 25V濾波電容。參見(jiàn)圖4，本實(shí)施例中，電池的充電芯片采用LM3658，該芯片體積小、效率高。充電的電源輸入來(lái)自mini-USB插座CN2的5V電源，并連接在芯片LM3658的引腳1上；芯片LM3658的引腳10為電源的輸出，連接到鋰電池的正極；芯片LM3658的引腳6、7為充電狀態(tài)信號(hào)線，通過(guò)上拉電阻器R5、R6，然后連接到控制器STM32W108CB的引腳21、22上；芯片LM3658的引腳8，9通過(guò)電阻器R20、RlO下拉接地。參見(jiàn)圖5，本實(shí)施例中，傳感器接口通過(guò)插座CNl連接。CNl的引腳1連接3. 3V電源，為傳感器供電；CNl的引腳2為傳感器的輸入模擬信號(hào)，通過(guò)R4、C20組成的電路連接到STM32W108CB的引腳43上，也就是STM32W108CB集成的模擬轉(zhuǎn)換器的通道0輸入端；CNl的引腳3為地。
權(quán)利要求1.一種基于ZigBee的無(wú)線脈搏檢測(cè)器，其特征在于包含有用于采集脈搏信號(hào)的脈搏傳感器；用于將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)的模數(shù)轉(zhuǎn)換器；用于控制和協(xié)調(diào)各個(gè)部分工作的控制器；用于無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸?shù)腪igBee無(wú)線模塊；用于提供設(shè)備工作的電池和電源控制器；脈搏傳感器獲取脈搏信號(hào)，然后轉(zhuǎn)換為模擬電信號(hào)并輸出；模擬電信號(hào)傳輸?shù)侥?shù)轉(zhuǎn)換器進(jìn)行數(shù)字化，得到信號(hào)數(shù)據(jù)；控制器將這些數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，通過(guò)ZigBee無(wú)線模塊發(fā)送出去。
2.如權(quán)利要求1所述的基于ZigBee的無(wú)線脈搏檢測(cè)器，其特征在于電源控制器包含對(duì)電池充電的功能。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型提供了一種基于ZigBee的無(wú)線脈搏檢測(cè)器，該裝置包含有脈搏傳感器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、控制器、ZigBee無(wú)線模塊、電源控制器、電池。其中脈搏傳感器和模數(shù)轉(zhuǎn)換器連接，模數(shù)轉(zhuǎn)換器和控制器連接，控制器和ZigBee無(wú)線模塊連接，電池和電源控制器連接，電源控制器為脈搏傳感器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、控制器、ZigBee無(wú)線模塊供電。脈搏傳感器采集到人體的脈搏信號(hào)之后，通過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換器進(jìn)行數(shù)字化，數(shù)字化的信號(hào)由控制器進(jìn)行處理，然后通過(guò)ZigBee無(wú)線模塊發(fā)送到ZigBee網(wǎng)絡(luò)中去。
文檔編號(hào)A61B5/02GK202313295SQ201120446500
公開(kāi)日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2011年11月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月14日
發(fā)明者尹世金, 謝水清 申請(qǐng)人:中南民族大學(xué)