心電控制家電設(shè)備的控制系統(tǒng)用心電信號采集電路的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種心電控制家電設(shè)備的控制系統(tǒng)用心電信號采集電路，包括ARM微控制器、電源電路和心跳感測器，以及與ARM微控制器相接的晶振電路、時鐘電路和復位電路；心跳感測器包括用于檢測人體血液流動的微弱心跳信號的紅外線反射式光耦器和為心跳感測器供電的紐扣電池，以及A/D轉(zhuǎn)換電路、心電信號閃光指示電路和心電信號聲音指示電路，紅外線反射式光耦器的輸出端接有放大電路，A/D轉(zhuǎn)換電路的輸入端與放大電路的輸出端相接，ARM微控制器的輸入端、心電信號閃光指示電路和心電信號聲音指示電路均與A/D轉(zhuǎn)換電路的輸出端相接。本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，接線方便，實現(xiàn)成本低，工作可靠性高，心電信號檢測精度高，便于推廣使用。
【專利說明】心電控制家電設(shè)備的控制系統(tǒng)用心電信號采集電路

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于智能家居【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種心電控制家電設(shè)備的控制系統(tǒng)用心電信號采集電路。

【背景技術(shù)】
[0002]心電圖在醫(yī)學上已經(jīng)廣泛的使用。如記錄人體正常心臟的電活動，幫助診斷心律失常，幫助診斷心肌缺血、心肌梗死、判斷心肌梗死的部位，診斷心臟擴大、肥厚，判斷藥物或電解質(zhì)情況對心臟的影響，判斷人工心臟起搏狀況等。Ford(福特)汽車正在開發(fā)一種新的汽車座椅，這個座椅具有心率監(jiān)視功能，安裝在椅背的心率監(jiān)測器會悄悄的透過駕駛者的衣服測量脈沖。這個計劃是Ford歐洲研究和創(chuàng)新中心與德國Achen University’sRheinisch-Westflische聯(lián)合開發(fā)的。許多大學也在積極的開展心電的研究,如臺灣中央大學，逢甲大學等。還有學者提出了借助心電信號控制家電設(shè)備的想法，具體的控制方法為:將首次采集到的連續(xù)的2?6次心跳信號，設(shè)為家電設(shè)備(例如臺燈)的開啟信號，接著，檢測到連續(xù)的心電信號或是沒有檢測到無心電信號，則開啟狀態(tài)保持，當再次從無心跳信號檢測到有心跳信號，而且連續(xù)2?6次后，則作為家電設(shè)備的關(guān)閉信號。借助心電信號控制家電設(shè)備能夠提高家電設(shè)備的智能化程度，使得家電設(shè)備的人性化程度更高，使得家電設(shè)備能夠聰明了解主人心，智能應用更加貼心，能夠提高家電設(shè)備的市場競爭力。但是，現(xiàn)有技術(shù)中還沒有電路結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉、工作可靠性高、精度高的應用于心電控制家電設(shè)備的控制系統(tǒng)的心電信號采集電路。
實用新型內(nèi)容
[0003]本實用新型所要解決的技術(shù)問題在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種心電控制家電設(shè)備的控制系統(tǒng)用心電信號采集電路，其結(jié)構(gòu)簡單，接線方便，實現(xiàn)成本低，工作的可靠性高，心電信號檢測精度高，使用效果好，便于推廣使用。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用的技術(shù)方案是:一種心電控制家電設(shè)備的控制系統(tǒng)用心電信號采集電路，其特征在于:包括ARM微控制器、為ARM微控制器供電的電源電路和用于感測心電信號的心跳感測器，以及與ARM微控制器相接的晶振電路、時鐘電路和復位電路；所述心跳感測器包括用于檢測人體血液流動的微弱心跳信號的紅外線反射式光耦器和為所述心跳感測器供電的紐扣電池，以及A/D轉(zhuǎn)換電路、心電信號閃光指示電路和心電信號聲音指示電路，所述紅外線反射式光耦器的輸出端接有用于對紅外線反射式光耦器檢測到的人體血液流動的微弱心跳信號進行放大的放大電路，所述A/D轉(zhuǎn)換電路的輸入端與放大電路的輸出端相接，所述ARM微控制器的輸入端、心電信號閃光指不電路和心電信號聲音指不電路均與A/D轉(zhuǎn)換電路的輸出端相接。
[0005]上述的心電控制家電設(shè)備的控制系統(tǒng)用心電信號采集電路，其特征在于:所述心跳感測器還包括電源開關(guān)SI和電源濾波電容CS，所述紐扣電池的正極輸出端與電源開關(guān)SI的一端相接，所述電源濾波電容C8的一端與電源開關(guān)SI的另一端相接，所述電源濾波電容C8的另一端與紐扣電池的負極輸出端相接。
[0006]上述的心電控制家電設(shè)備的控制系統(tǒng)用心電信號采集電路，其特征在于:所述紅外線反射式光耦器為紅外線反射式光耦器芯片LTH-1550-01，所述紅外線反射式光耦器芯片LTH-1550-01的第2引腳通過電阻R8與電源濾波電容C8的一端相接，且通過非極性電容C9與電源濾波電容C8的另一端相接，所述紅外線反射式光耦器芯片LTH-1550-01的第I引腳和第4引腳均與電源濾波電容CS的另一端相接，所述紅外線反射式光耦器芯片LTH-1550-01的第3引腳為紅外線反射式光耦器的輸出端且通過電阻R9與電源濾波電容C8的一端相接。
[0007]上述的心電控制家電設(shè)備的控制系統(tǒng)用心電信號采集電路，其特征在于:所述放大電路包括第一 CMOS反相器U1A、第二 CMOS反相器UlB和第三CMOS反相器U1C，非極性電容C10，以及極性電容Cll和極性電容C12 ;所述第一 CMOS反相器UlA的輸入端與非極性電容ClO的一端相接，所述非極性電容ClO的另一端為放大電路的輸入端且與紅外線反射式光耦器的輸出端相接，所述第一 CMOS反相器UlA的輸出端與極性電容Cll的正極相接，所述第二 CMOS反相器UlB的輸入端與極性電容Cll的負極相接，所述第二 CMOS反相器UlB的輸出端與極性電容C12的正極相接，所述第三CMOS反相器UlC的輸入端與極性電容C12的負極相接，所述第三CMOS反相器UlC的輸出端為放大電路的輸出端；所述第一 CMOS反相器UlA的輸入端與輸出端之間并聯(lián)有電阻Rl和非極性電容C13，所述第二 CMOS反相器UlB的輸入端與輸出端之間并聯(lián)有電阻R2和非極性電容C14，所述第三CMOS反相器UlC的輸入端與輸出端之間并聯(lián)有電阻R3和非極性電容C15。
[0008]上述的心電控制家電設(shè)備的控制系統(tǒng)用心電信號采集電路，其特征在于:所述A/D轉(zhuǎn)換電路包括第四CMOS反相器U1D、第五CMOS反相器UlE和第六CMOS反相器U1F，所述第四CMOS反相器UlD的輸入端接有電阻R6，且通過電阻R4與放大電路的輸出端相接，且通過電阻R5與電源濾波電容C8的一端相接，所述第五CMOS反相器UlE的輸入端與第四CMOS反相器UlD的輸出端相接，所述第六CMOS反相器UlF的輸入端與第五CMOS反相器UlD的輸出端相接，所述第六CMOS反相器UlF的輸出端為A/D轉(zhuǎn)換電路的輸出端；所述心電信號閃光指示電路由電阻R7和發(fā)光二極管DSl組成，所述發(fā)光二極管DSl的陽極通過電阻R7與A/D轉(zhuǎn)換電路的輸出端相接，所述發(fā)光二極管DSl的陰極與電源濾波電容CS的另一端相接；所述心電信號聲音指示電路由電阻R10、三極管Ql和蜂鳴器Bel組成，所述蜂鳴器Bel的正極與電源濾波電容C8的一端相接，所述蜂鳴器Bel的負極與三極管Ql的集電極相接，所述三極管Ql的基極通過電阻RlO與A/D轉(zhuǎn)換電路的輸出端相接，所述三極管Ql的發(fā)射極與電源濾波電容C8的另一端相接。
[0009]上述的心電控制家電設(shè)備的控制系統(tǒng)用心電信號采集電路，其特征在于:所述ARM微控制器為ARM微控制器芯片LPC2131FBD64，所述電源電路由9V直流電源和與9V直流電源相接且用于將9V直流電源輸出的9V電壓轉(zhuǎn)換為5V的電壓轉(zhuǎn)換電路組成，所述ARM微控制器芯片LPC2131FBD64的第23引腳、第43引腳和第51引腳均與電壓轉(zhuǎn)換電路的5V電壓輸出端相接，所述ARM微控制器芯片LPC2131FBD64的第6引腳、第18引腳、第25引腳、第42引腳和第50引腳均接數(shù)字地GND，所述ARM微控制器芯片LPC2131FBD64的第59引腳接模擬地AGND，所述ARM微控制器芯片LPC2131FBD64的第2引腳為ARM微控制器的輸入端且與A/D轉(zhuǎn)換電路的輸出端相接。
[0010]上述的心電控制家電設(shè)備的控制系統(tǒng)用心電信號采集電路，其特征在于:所述電壓轉(zhuǎn)換電路包括整流二極管Dl和芯片LM2990T-5.0，所述整流二極管Dl的陽極與9V直流電源的正極輸出端相接，所述芯片LM2990T-5.0的第2引腳與整流二極管Dl的陰極相接且通過并聯(lián)的非極性電容Cl和非極性電容C4接數(shù)字地GND，所述芯片LM2990T-5.0的第3引腳為電壓轉(zhuǎn)換電路的5V電壓輸出端且通過并聯(lián)的非極性電容C2和非極性電容C3接數(shù)字地GND，所述9V直流電源的負極輸出端和所述芯片LM2990T-5.0的第I引腳均接數(shù)字地GND。
[0011]上述的心電控制家電設(shè)備的控制系統(tǒng)用心電信號采集電路，其特征在于:所述晶振電路由晶振Y1、非極性電容C5和非極性電容C6組成，所述晶振Yl的一端和非極性電容C5的一端均與所述ARM微控制器芯片LPC2131FBD64的第62引腳相接，所述晶振Yl的一端和非極性電容C6的一端均與所述ARM微控制器芯片LPC2131FBD64第61引腳相接，所述非極性電容C5的另一端和非極性電容C6的另一端均接數(shù)字地GND。
[0012]上述的心電控制家電設(shè)備的控制系統(tǒng)用心電信號采集電路，其特征在于:所述時鐘電路由晶振Y2、非極性電容C7和非極性電容C8組成，所述晶振Y2的一端和非極性電容C7的一端均與所述ARM微控制器芯片LPC2131FBD64的第3引腳相接，所述晶振Y2的一端和非極性電容C8的一端均與所述ARM微控制器芯片LPC2131FBD64第5引腳相接，所述非極性電容C7的另一端和非極性電容C8的另一端均接數(shù)字地GND。
[0013]上述的心電控制家電設(shè)備的控制系統(tǒng)用心電信號采集電路，其特征在于:所述復位電路由芯片CAT1025、按鍵KEY和電阻Rll組成，所述芯片CAT1025的第I引腳通過電阻Rll與電壓轉(zhuǎn)換電路的5V電壓輸出端相接，所述芯片CAT1025的第2引腳與所述ARM微控制器芯片LPC2131FBD64第57引腳相接，所述芯片CAT1025的第3引腳與按鍵KEY的一端相接，所述芯片CAT1025的第4引腳和第7引腳以及按鍵KEY的另一端均接數(shù)字地GND，所述芯片CAT1025的第8引腳與電壓轉(zhuǎn)換電路的5V電壓輸出端相接。
[0014]本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點:
[0015]1、本實用新型的電路結(jié)構(gòu)簡單，接線方便，實現(xiàn)成本低。
[0016]2、本實用新型采用紅外線反射式光耦器芯片LTH-1550-01檢測人體血液流動的微弱心跳信號，并利用了 CMOS反相器的特有電路結(jié)構(gòu)構(gòu)成放大電路和A/D轉(zhuǎn)換電路，且采用ARM微控制器芯片LPC2131FBD64采集心電信號，能夠?qū)崿F(xiàn)心跳信號的高精度檢測，且電路工作的可靠性高，應用在心電控制家電設(shè)備的控制系統(tǒng)中，能夠提高心電控制家電設(shè)備的控制精度。
[0017]3、將本實用新型應用于心電控制家電設(shè)備的控制系統(tǒng)中后，能夠提高家電設(shè)備的智能化程度，使得家電設(shè)備的人性化程度更高，使得家電設(shè)備能夠聰明了解主人心，智能應用更加貼心，能夠提高家電設(shè)備的市場競爭力。
[0018]4、本實用新型的使用效果好，便于推廣使用。
[0019]綜上所述，本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，接線方便，實現(xiàn)成本低，工作的可靠性高，心電信號檢測精度高，使用效果好，便于推廣使用。
[0020]下面通過附圖和實施例，對本實用新型的技術(shù)方案做進一步的詳細描述。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1為本實用新型的電路原理框圖。
[0022]圖2為本實用新型心跳感測器的電路原理圖。
[0023]圖3為本實用新型ARM微控制器的電路原理圖。
[0024]圖4為本實用新型電源電路的電路原理圖。
[0025]圖5為本實用新型晶振電路的電路原理圖。
[0026]圖6為本實用新型時鐘電路的電路原理圖。
[0027]圖7為本實用新型復位電路的電路原理圖。
[0028]附圖標記說明:
[0029]I一ARM微控制器；2 — 9V直流電源； 3—電壓轉(zhuǎn)換電路；
[0030]4一晶振電路；5—時鐘電路；6—復位電路；
[0031]7—紅外線反射式光耦器；8—紐扣電池；
[0032]9一A/D轉(zhuǎn)換電路；10—心電彳目號閃光指不電路；
[0033]11 一心電/[目號聲首指不電路；12—放大電路。

【具體實施方式】
[0034]如圖1所示，本實用新型包括ARM微控制器1、為ARM微控制器I供電的電源電路和用于感測心電信號的心跳感測器，以及與ARM微控制器I相接的晶振電路4、時鐘電路5和復位電路6 ;所述心跳感測器包括用于檢測人體血液流動的微弱心跳信號的紅外線反射式光耦器7和為所述心跳感測器供電的紐扣電池8，以及A/D轉(zhuǎn)換電路9、心電信號閃光指示電路10和心電信號聲音指示電路11，所述紅外線反射式光耦器7的輸出端接有用于對紅外線反射式光耦器7檢測到的人體血液流動的微弱心跳信號進行放大的放大電路12，所述A/D轉(zhuǎn)換電路9的輸入端與放大電路12的輸出端相接,所述ARM微控制器I的輸入端、心電信號閃光指示電路10和心電信號聲音指示電路11均與A/D轉(zhuǎn)換電路9的輸出端相接。
[0035]如圖2所示，本實施例中，所述心跳感測器還包括電源開關(guān)SI和電源濾波電容CS，所述紐扣電池8的正極輸出端與電源開關(guān)SI的一端相接，所述電源濾波電容CS的一端與電源開關(guān)SI的另一端相接，所述電源濾波電容C8的另一端與紐扣電池8的負極輸出端相接。
[0036]如圖2所示，本實施例中，所述紅外線反射式光耦器7為紅外線反射式光耦器芯片LTH-1550-01，所述紅外線反射式光耦器芯片LTH-1550-01的第2引腳通過電阻R8與電源濾波電容C8的一端相接，且通過非極性電容C9與電源濾波電容C8的另一端相接，所述紅外線反射式光耦器芯片LTH-1550-01的第I引腳和第4引腳均與電源濾波電容CS的另一端相接，所述紅外線反射式光耦器芯片LTH-1550-01的第3引腳為紅外線反射式光耦器7的輸出端且通過電阻R9與電源濾波電容CS的一端相接。本實用新型采用紅外線反射式光耦器檢測人體血液流動的微弱心跳信號的原理為:人體的組織除了骨骼與牙齒，其余均呈現(xiàn)半透明狀態(tài)，體內(nèi)血管布滿全身，血液在皮膚下流動會因心臟的收索與舒張，血管內(nèi)的血液會有密度上的變化，當心臟將血液推入動脈時，血液組織的半透明度降低，因此反射回來的紅外線會變?nèi)?，此變化單憑肉眼是無法觀察到的，但利用紅外線反射式光耦器則能夠感知得到心跳信號。
[0037]如圖2所示，本實施例中，所述放大電路12包括第一 CMOS反相器U1A、第二 CMOS反相器UlB和第三CMOS反相器U1C，非極性電容C10，以及極性電容Cl I和極性電容C12 ;所述第一 CMOS反相器UlA的輸入端與非極性電容ClO的一端相接,所述非極性電容ClO的另一端為放大電路12的輸入端且與紅外線反射式光稱器7的輸出端相接,所述第一 CMOS反相器UlA的輸出端與極性電容Cll的正極相接，所述第二 CMOS反相器UlB的輸入端與極性電容Cll的負極相接，所述第二 CMOS反相器UlB的輸出端與極性電容C12的正極相接，所述第三CMOS反相器UlC的輸入端與極性電容C12的負極相接，所述第三CMOS反相器UlC的輸出端為放大電路12的輸出端；所述第一 CMOS反相器UlA的輸入端與輸出端之間并聯(lián)有電阻Rl和非極性電容C13，所述第二 CMOS反相器UlB的輸入端與輸出端之間并聯(lián)有電阻R2和非極性電容C14，所述第三CMOS反相器UlC的輸入端與輸出端之間并聯(lián)有電阻R3和非極性電容C15。
[0038]如圖2所示，本實施例中，所述A/D轉(zhuǎn)換電路9包括第四CMOS反相器U1D、第五CMOS反相器UlE和第六CMOS反相器U1F，所述第四CMOS反相器UlD的輸入端接有電阻R6，且通過電阻R4與放大電路12的輸出端相接，且通過電阻R5與電源濾波電容CS的一端相接，(所述電阻R6的一端與所述第四CMOS反相器UlD的輸入端相接，所述電阻R6的一端懸空)所述第五CMOS反相器UlE的輸入端與第四CMOS反相器UlD的輸出端相接，所述第六CMOS反相器UlF的輸入端與第五CMOS反相器UlD的輸出端相接，所述第六CMOS反相器UlF的輸出端為A/D轉(zhuǎn)換電路9的輸出端；所述心電信號閃光指示電路10由電阻R7和發(fā)光二極管DSl組成，所述發(fā)光二極管DSl的陽極通過電阻R7與A/D轉(zhuǎn)換電路9的輸出端相接，所述發(fā)光二極管DSl的陰極與電源濾波電容CS的另一端相接；所述心電信號聲音指示電路11由電阻R10、三極管Ql和蜂鳴器Bel組成，所述蜂鳴器Bel的正極與電源濾波電容CS的一端相接，所述蜂鳴器Bel的負極與三極管Ql的集電極相接，所述三極管Ql的基極通過電阻RlO與A/D轉(zhuǎn)換電路9的輸出端相接，所述三極管Ql的發(fā)射極與電源濾波電容C8的另一端相接。
[0039]具體實施時，第一 CMOS反相器U1A、第二 CMOS反相器U1B、第三CMOS反相器U1C、第四CMOS反相器U1D、第五CMOS反相器UlE和第六CMOS反相器UlF采用內(nèi)部集成有六個CMOS反相器的芯片TC4069UBP來實現(xiàn)。
[0040]如圖3所示，本實施例中，所述ARM微控制器I為ARM微控制器芯片LPC2131FBD64，所述電源電路由9V直流電源2和與9V直流電源2相接且用于將9V直流電源2輸出的9V電壓轉(zhuǎn)換為5V的電壓轉(zhuǎn)換電路3組成，所述ARM微控制器芯片LPC2131FBD64的第23引腳、第43引腳和第51引腳均與電壓轉(zhuǎn)換電路3的5V電壓輸出端相接，所述ARM微控制器芯片LPC2131FBD64的第6引腳、第18引腳、第25弓丨腳、第42引腳和第50引腳均接數(shù)字地GND，所述ARM微控制器芯片LPC2131FBD64的第59引腳接模擬地AGND，所述ARM微控制器芯片LPC2131FBD64的第2引腳為ARM微控制器I的輸入端且與A/D轉(zhuǎn)換電路9的輸出端相接。
[0041]如圖4所示，本實施例中，所述電壓轉(zhuǎn)換電路3包括整流二極管Dl和芯片LM2990T-5.0，所述整流二極管Dl的陽極與9V直流電源2的正極輸出端相接，所述芯片LM2990T-5.0的第2引腳與整流二極管Dl的陰極相接且通過并聯(lián)的非極性電容Cl和非極性電容C4接數(shù)字地GND，所述芯片LM2990T-5.0的第3引腳為電壓轉(zhuǎn)換電路3的5V電壓輸出端且通過并聯(lián)的非極性電容C2和非極性電容C3接數(shù)字地GND，所述9V直流電源2的負極輸出端和所述芯片LM2990T-5.0的第I引腳均接數(shù)字地GND。
[0042]如圖5所示，本實施例中，所述晶振電路4由晶振Y1、非極性電容C5和非極性電容C6組成,所述晶振Π的一端和非極性電容C5的一端均與所述ARM微控制器芯片LPC2131FBD64的第62引腳相接，所述晶振Yl的一端和非極性電容C6的一端均與所述ARM微控制器芯片LPC2131FBD64第61引腳相接，所述非極性電容C5的另一端和非極性電容C6的另一端均接數(shù)字地GND。
[0043]如圖6所示，本實施例中，所述時鐘電路5由晶振Y2、非極性電容C7和非極性電容C8組成，所述晶振Y2的一端和非極性電容C7的一端均與所述ARM微控制器芯片LPC2131FBD64的第3引腳相接，所述晶振Y2的一端和非極性電容C8的一端均與所述ARM微控制器芯片LPC2131FBD64第5引腳相接，所述非極性電容C7的另一端和非極性電容C8的另一端均接數(shù)字地GND。
[0044]如圖7所示，本實施例中，所述復位電路6由芯片CAT1025、按鍵KEY和電阻Rll組成，所述芯片CAT1025的第I引腳通過電阻Rll與電壓轉(zhuǎn)換電路3的5V電壓輸出端相接，所述芯片CAT1025的第2引腳與所述ARM微控制器芯片LPC2131FBD64第57引腳相接，所述芯片CAT1025的第3引腳與按鍵KEY的一端相接，所述芯片CAT1025的第4引腳和第7引腳以及按鍵KEY的另一端均接數(shù)字地GND，所述芯片CAT1025的第8引腳與電壓轉(zhuǎn)換電路3的5V電壓輸出端相接。
[0045]本實用新型使用時，將所述電源開關(guān)SI閉合，此時紅外線反射式光耦器7發(fā)射出紅外線，當將手指密貼在紅外線反射式光耦器7上時，紅外線反射式光耦器7所發(fā)射的紅外線便由手指反射回來，紅外線反射式光耦器7接收反射回來的紅外線并將紅外線信號轉(zhuǎn)換成電信號后輸出給放大電路12，放大電路12對紅外線反射式光耦器7輸出的電信號進行放大后輸出給A/D轉(zhuǎn)換電路9，A/D轉(zhuǎn)換電路9將放大電路12輸出的模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號后同時輸出給ARM微控制器1、心電信號閃光指不電路10和心電信號聲音指不電路11,ARM微控制器I采集A/D轉(zhuǎn)換電路9輸出的數(shù)字信號，心電信號閃光指示電路10中發(fā)光二極管DSl的明滅指示出了心跳的狀況，同時，能夠由心電信號聲音指示電路11中蜂鳴器的發(fā)聲聽到與心跳同步的聲音。
[0046]以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例，并非對本實用新型作任何限制，凡是根據(jù)本實用新型技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變化，均仍屬于本實用新型技術(shù)方案的保護范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種心電控制家電設(shè)備的控制系統(tǒng)用心電信號米集電路，其特征在于:包括ARM微控制器(I)、為ARM微控制器⑴供電的電源電路和用于感測心電信號的心跳感測器，以及與ARM微控制器⑴相接的晶振電路(4)、時鐘電路(5)和復位電路(6);所述心跳感測器包括用于檢測人體血液流動的微弱心跳信號的紅外線反射式光耦器(7)和為所述心跳感測器供電的紐扣電池(8)，以及A/D轉(zhuǎn)換電路(9)、心電信號閃光指示電路(10)和心電信號聲音指示電路(11)，所述紅外線反射式光耦器(7)的輸出端接有用于對紅外線反射式光耦器(7)檢測到的人體血液流動的微弱心跳信號進行放大的放大電路(12)，所述A/D轉(zhuǎn)換電路(9)的輸入端與放大電路(12)的輸出端相接，所述ARM微控制器⑴的輸入端、心電信號閃光指示電路(10)和心電信號聲音指示電路(11)均與A/D轉(zhuǎn)換電路(9)的輸出端相接。
2.按照權(quán)利要求1所述的心電控制家電設(shè)備的控制系統(tǒng)用心電信號采集電路，其特征在于:所述心跳感測器還包括電源開關(guān)SI和電源濾波電容CS，所述紐扣電池(8)的正極輸出端與電源開關(guān)SI的一端相接，所述電源濾波電容CS的一端與電源開關(guān)SI的另一端相接，所述電源濾波電容C8的另一端與紐扣電池(8)的負極輸出端相接。
3.按照權(quán)利要求2所述的心電控制家電設(shè)備的控制系統(tǒng)用心電信號采集電路，其特征在于:所述紅外線反射式光耦器(7)為紅外線反射式光耦器芯片LTH-1550-01，所述紅外線反射式光耦器芯片LTH-1550-01的第2引腳通過電阻R8與電源濾波電容C8的一端相接，且通過非極性電容C9與電源濾波電容CS的另一端相接，所述紅外線反射式光耦器芯片LTH-1550-01的第I引腳和第4引腳均與電源濾波電容CS的另一端相接，所述紅外線反射式光耦器芯片LTH-1550-01的第3引腳為紅外線反射式光耦器(7)的輸出端且通過電阻R9與電源濾波電容C8的一端相接。
4.按照權(quán)利要求1、2或3所述的心電控制家電設(shè)備的控制系統(tǒng)用心電信號采集電路，其特征在于:所述放大電路(12)包括第一 CMOS反相器U1A、第二 CMOS反相器UlB和第三CMOS反相器U1C，非極性電容C10，以及極性電容Cll和極性電容C12 ;所述第一 CMOS反相器UlA的輸入端與非極性電容ClO的一端相接，所述非極性電容ClO的另一端為放大電路(12)的輸入端且與紅外線反射式光耦器(7)的輸出端相接，所述第一 CMOS反相器UlA的輸出端與極性電容Cll的正極相接，所述第二 CMOS反相器UlB的輸入端與極性電容Cl I的負極相接，所述第二 CMOS反相器UlB的輸出端與極性電容C12的正極相接，所述第三CMOS反相器UlC的輸入端與極性電容C12的負極相接，所述第三CMOS反相器UlC的輸出端為放大電路(12)的輸出端；所述第一 CMOS反相器UlA的輸入端與輸出端之間并聯(lián)有電阻Rl和非極性電容C13，所述第二 CMOS反相器UlB的輸入端與輸出端之間并聯(lián)有電阻R2和非極性電容C14，所述第三CMOS反相器UlC的輸入端與輸出端之間并聯(lián)有電阻R3和非極性電容C15。
5.按照權(quán)利要求2或3所述的心電控制家電設(shè)備的控制系統(tǒng)用心電信號采集電路，其特征在于:所述A/D轉(zhuǎn)換電路(9)包括第四CMOS反相器U1D、第五CMOS反相器UlE和第六CMOS反相器U1F，所述第四CMOS反相器UlD的輸入端接有電阻R6，且通過電阻R4與放大電路(12)的輸出端相接，且通過電阻R5與電源濾波電容CS的一端相接，所述第五CMOS反相器UlE的輸入端與第四CMOS反相器UlD的輸出端相接，所述第六CMOS反相器UlF的輸入端與第五CMOS反相器UlD的輸出端相接，所述第六CMOS反相器UlF的輸出端為A/D轉(zhuǎn)換電路(9)的輸出端；所述心電信號閃光指示電路(10)由電阻R7和發(fā)光二極管DSl組成，所述發(fā)光二極管DSl的陽極通過電阻R7與A/D轉(zhuǎn)換電路(9)的輸出端相接，所述發(fā)光二極管DSl的陰極與電源濾波電容CS的另一端相接；所述心電信號聲音指示電路(11)由電阻R10、三極管Ql和蜂鳴器Bel組成，所述蜂鳴器Bel的正極與電源濾波電容CS的一端相接，所述蜂鳴器Bel的負極與三極管Ql的集電極相接，所述三極管Ql的基極通過電阻RlO與A/D轉(zhuǎn)換電路(9)的輸出端相接，所述三極管Ql的發(fā)射極與電源濾波電容CS的另一端相接。
6.按照權(quán)利要求1、2或3所述的心電控制家電設(shè)備的控制系統(tǒng)用心電信號采集電路，其特征在于:所述ARM微控制器(I)為ARM微控制器芯片LPC2131FBD64，所述電源電路由9V直流電源(2)和與9V直流電源⑵相接且用于將9V直流電源⑵輸出的9V電壓轉(zhuǎn)換為5V的電壓轉(zhuǎn)換電路(3)組成，所述ARM微控制器芯片LPC2131FBD64的第23引腳、第43引腳和第51引腳均與電壓轉(zhuǎn)換電路(3)的5V電壓輸出端相接，所述ARM微控制器芯片LPC2131FBD64的第6引腳、第18引腳、第25弓丨腳、第42引腳和第50引腳均接數(shù)字地GND，所述ARM微控制器芯片LPC2131FBD64的第59引腳接模擬地AGND，所述ARM微控制器芯片LPC2131FBD64的第2引腳為ARM微控制器(I)的輸入端且與A/D轉(zhuǎn)換電路(9)的輸出端相接。
7.按照權(quán)利要求6所述的心電控制家電設(shè)備的控制系統(tǒng)用心電信號采集電路，其特征在于:所述電壓轉(zhuǎn)換電路(3)包括整流二極管Dl和芯片LM2990T-5.0，所述整流二極管Dl的陽極與9V直流電源(2)的正極輸出端相接，所述芯片LM2990T-5.0的第2引腳與整流二極管Dl的陰極相接且通過并聯(lián)的非極性電容Cl和非極性電容C4接數(shù)字地GND，所述芯片LM2990T-5.0的第3引腳為電壓轉(zhuǎn)換電路(3)的5V電壓輸出端且通過并聯(lián)的非極性電容C2和非極性電容C3接數(shù)字地GND，所述9V直流電源(2)的負極輸出端和所述芯片LM2990T-5.0的第I引腳均接數(shù)字地GND。
8.按照權(quán)利要求6所述的心電控制家電設(shè)備的控制系統(tǒng)用心電信號采集電路，其特征在于:所述晶振電路(4)由晶振Yl、非極性電容C5和非極性電容C6組成，所述晶振Yl的一端和非極性電容C5的一端均與所述ARM微控制器芯片LPC2131FBD64的第62引腳相接，所述晶振Yl的一端和非極性電容C6的一端均與所述ARM微控制器芯片LPC2131FBD64第61引腳相接，所述非極性電容C5的另一端和非極性電容C6的另一端均接數(shù)字地GND。
9.按照權(quán)利要求6所述的心電控制家電設(shè)備的控制系統(tǒng)用心電信號采集電路，其特征在于:所述時鐘電路(5)由晶振Y2、非極性電容C7和非極性電容C8組成，所述晶振Y2的一端和非極性電容C7的一端均與所述ARM微控制器芯片LPC2131FBD64的第3引腳相接，所述晶振Y2的一端和非極性電容C8的一端均與所述ARM微控制器芯片LPC2131FBD64第5引腳相接，所述非極性電容C7的另一端和非極性電容C8的另一端均接數(shù)字地GND。
10.按照權(quán)利要求6所述的心電控制家電設(shè)備的控制系統(tǒng)用心電信號采集電路，其特征在于:所述復位電路(6)由芯片CAT1025、按鍵KEY和電阻Rll組成，所述芯片CAT1025的第I引腳通過電阻Rll與電壓轉(zhuǎn)換電路⑶的5V電壓輸出端相接，所述芯片CAT1025的第2引腳與所述ARM微控制器芯片LPC2131FBD64第57引腳相接，所述芯片CAT1025的第3引腳與按鍵KEY的一端相接，所述芯片CAT1025的第4引腳和第7引腳以及按鍵KEY的另一端均接數(shù)字地GND，所述芯片CAT1025的第8引腳與電壓轉(zhuǎn)換電路(3)的5V電壓輸出端相接。
【文檔編號】G05B19/042GK204086901SQ201420577206
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年10月8日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月8日
【發(fā)明者】秦學斌, 汪梅, 付周興, 王湃, 王亮, 溫濤 申請人:西安科技大學