CN101766493B - 便携可视化心、肺音可分离的蓝牙电子听诊器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种便携可视化心、肺音可分离的蓝牙电子听诊器。传统听诊器难以捕捉到人体内部脏器发出的一些微弱但却非常重要的生物声。本发明中的心肺音传感器与有源滤波器电路输入端信号连接，有源滤波器电路的输出端与滤波器接口电路输入端信号连接，滤波器接口电路输出端分别与音频功率放大电路和电平转换电路信号连接，音频功率放大电路与耳机信号连接，电平转换电路与总控单元电路信号连接，电源电路为有源滤波器电路、滤波器接口电路、音频功率放大电路、电平转换电路、总控单元电路提供电源；本发明的电子听诊器在有选择地单独听取心音或肺音的同时，借助于与计算机的蓝牙无线连接，实时分析心肺声音。

Description

便携可视化心、肺音可分离的蓝牙电子听诊器

技术领域

本发明属于医疗器械技术领域，涉及一种测量心肺音的便携医疗设备，尤其是能有选择地分离心肺音，并将心肺音传输至PC进行显示及储存回放的听诊器。

背景技术

长期以来心血管疾病一直是威胁人类生命的主要疾病，至今仍是人类导致死亡的主要病因之一，心脏病是人类健康的头号杀手。我国，每年有几十万人死于心脏病，心脏疾病近年来上升趋势很快。我省人民群众心血管疾病及呼吸系统疾病的患病率正逐年增加。

在对心脏病的各种检测手段中，心肺音听诊是诊断心肺疾病和了解心肺功能的一种最古老也是最常用的方法。但是，在医疗领域沿用了多年的听诊器，外观、原理、性能没有太大区别。并且，传统听诊器往往难以捕捉到人体内部脏器发出的一些微弱但却非常重要的生物声，致使医生无法及时做出诊断，且诊断的依据主要根据医师的听觉和经验，主观的因素可能造成错判，准确性较差。特别在恶劣的环境下，在凌乱的事故现场、繁忙的急救室以及嘈杂的救护车上，要使用传统的听诊器进行有效地诊断几乎是不可能的。目前的传统听诊器只有可听功能而无可视功能，若能让心肺音被记录并且重现，将有利于心肺疾病的诊断。

电子听诊器的研究起步较晚，真正意义上的具有核心知识产权的国产电子听诊器产品没有上市。目前国内电子听诊器无论在功能还是科技含量方面与国外相比均具有较大的差距。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供了一种便携可视化心、肺音可分离的蓝牙电子听诊器。

本发明包括心肺音传感器、有源滤波器电路、滤波器接口电路、音频功率放大电路、耳机、电平转换电路、总控单元电路和电源电路。

心肺音传感器与有源滤波器电路输入端信号连接，有源滤波器电路的输出端与滤波器接口电路输入端信号连接，滤波器接口电路输出端分别与音频功率放大电路和电平转换电路信号连接，音频功率放大电路与耳机信号连接，电平转换电路与总控单元电路信号连接，电源电路为有源滤波器电路、滤波器接口电路、音频功率放大电路、电平转换电路、总控单元电路提供电源；

所述的有源滤波器电路包括截止频率为30Hz的高通滤波器电路、截止频率为100Hz的高通滤波器电路、截止频率为500Hz的低通滤波器电路和截止频率为1000Hz的低通滤波器电路；

截止频率为30Hz的高通滤波器电路的输入端与心肺音传感器的输出端连接，截止频率为30Hz的高通滤波器电路的输出端与截止频率为500Hz的低通滤波器电路的输入端并联后接滤波器接口电路第一输入端；截止频率为100Hz的高通滤波器电路的输入端与心肺音传感器的输出端连接，截止频率为100Hz的高通滤波器电路的输出端与滤波器接口电路第二输入端连接；截止频率为500Hz的低通滤波器电路的输出端与滤波器接口电路第三输入端连接；截止频率为1000Hz的低通滤波器电路的输入端分别与滤波器接口电路第一输出端、第二输出端连接，截止频率为1000Hz的低通滤波器电路的输出端与滤波器接口电路第四输入端连接；滤波器接口电路第三输出端、第四输出端并联并与音频功率放大电路和电平转换电路连接；

所述的总控单元电路包括微控制器、按键电路、液晶屏电路和蓝牙接口电路；按键电路、液晶屏电路和蓝牙接口电路分别与微控制器的I/O口连接，滤波器接口电路的四个使能端分别与微控制器的I/O口连接；所述的按键电路包括模式切换按键电路和电源开关按键电路。

所述的电平转换电路是将滤波器接口电路输出的电平信号转换为微控制器I/O口能接收的电平信号；

所述的电源电路包括±5V电源电路和+3.3V电源电路；

本发明的电子听诊器在有选择地单独听取心音或肺音的同时，借助于与PC的蓝牙无线连接，实时分析心肺声音；能够观察心肺音波形、提供心率等生理参数，显示、存储与恢复心肺音。本发明的电子听诊器心、肺音量可调节，具有多模式选择功能，且可以实现自动关机。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1中总控单元电路的示意图；

图3为图2中微控制器ATmega16L模块示意图；

图4为图1中滤波器接口电路所构成的滤波器阵列示意图；

图5为图4中截止频率为30Hz高通滤波器电路示意图；

图6为图4中截止频率为100Hz高通滤波器电路示意图；

图7为图4中截止频率为500Hz低通滤波器电路示意图；

图8为图4中截止频率为1000Hz低通滤波器电路示意图；

图9为图1中滤波器接口电路图；

图10为图1中音频功率放大电路图；

图11为图1中电平转换电路图；

图12为图2中按键电路自动关机原理示意图；

图13为图2中按键电路图；

图14为图2中液晶屏电路图；

图15为图2中蓝牙接口电路图；

图16为±5V电源电路图；

图17为+3.3V电源电路图。

具体实施方式

如图1所示，电子听诊器包括心肺音传感器1、有源滤波器电路2、滤波器接口电路3、音频功率放大电路4、耳机5、电平转换电路6和总控单元电路7。

心肺音传感器1与有源滤波器电路2输入端信号连接，有源滤波器电路2的输出端与滤波器接口电路3输入端信号连接，滤波器接口电路3输出端分别与音频功率放大电路4和电平转换电路6信号连接，音频功率放大电路4与耳机5信号连接，电平转换电路6与总控单元电路7信号连接，电源电路为有源滤波器电路2、滤波器接口电路3、音频功率放大电路4、电平转换电路6、总控单元电路7提供电源。

如图2所示，总控单元电路7主要包括微控制器7-1、按键电路7-2、液晶屏电路7-3和蓝牙接口电路7-4。按键电路7-2、液晶屏电路7-3和蓝牙接口电路7-4分别与微控制器7-1的I/O口连接，滤波器接口电路3的四个使能端分别与微控制器7-1的I/O口连接；按键电路7-2包括模式切换按键电路和电源开关按键电路。

如图3所示，微控制器7-1采用Atmel公司型号为ATmega16的AVR单片机芯片。微控制器的12、13、14、15脚连接模拟开关器件U11的四个使能端，负责切换信号选择滤波器。微控制器的31脚与电平转换电路的输出端连接，接受信号用来分析处理心肺音。微控制器的30脚连接模式切换按键电路，用来进行心肺音的模式切换。微控制器的40、41、42、43、44、1、2、3脚连接液晶屏LCD12864，作为数据传输口，微控制器的33、34、35、36、37、4脚连接液晶屏LCD12864，用来控制液晶屏。微控制器的16脚连接第一三极管8050，用来导通或截止三极管，进行电源的供给与截断。微控制器的9、10、11、19、20、26连接蓝牙接口电路，用来控制蓝牙芯片的运作。微控制器的1、2、3、4脚用做ISP口，用来进行程序的烧写。微控制器的1、2、3、4、21、22、23、24脚用作JTAG口，用来进行仿真调试。

如图4和图9所示，有源滤波器电路2包括截止频率为30Hz的高通滤波器电路2-1、截止频率为100Hz的高通滤波器电路2-2、截止频率为500Hz的低通滤波器电路2-3和截止频率为1000Hz的低通滤波器电路2-4。

截止频率为30Hz的高通滤波器电路的输入端与心肺音传感器的输出端连接，截止频率为30Hz的高通滤波器电路的输出端与截止频率为500Hz的低通滤波器电路的输入端并联后接模拟开关器件U11的O/I4口；截止频率为100Hz的高通滤波器电路的输入端与心肺音传感器的输出端连接，截止频率为100Hz的高通滤波器电路的输出端与模拟开关器件U11的O/I1口连接；截止频率为500Hz的低通滤波器电路的输出端与模拟开关器件U11的O/I3口连接；截止频率为1000Hz的低通滤波器电路的输入端分别与模拟开关器件U11的I/O4口、模拟开关器件U11的I/O1口连接，截止频率为1000Hz的低通滤波器电路的输出端与模拟开关器件U11的O/I2口连接；模拟开关器件U11的I/O3口和I/O2口并联后与音频功率放大电路、电平转换电路连接；

当开关key3合上，开关key1、key2、key4断开时，滤波器阵列输出心音信号；当开关key2和key4合上，开关key1和key3断开时，滤波器阵列输出肺音信号；当开关key1和key4合上，开关key2和key3断开时，滤波器阵列输出心肺音混合信号，开关key1、开关key2、开关key3、开关key4的开合由模拟开关器件U11的四个使能端EN4、EN1、EN3和EN2决定。

如图5所示，截止频率为30Hz的高通滤波器电路2-1包括第一滤波电容C1、第二滤波电容C4、第三滤波电容C5、第一滤波电阻R1、第二滤波电阻R2、第三滤波电阻R3、第一电源滤波电容C2、第二电源滤波电容C3、第一分压电阻R4、第二分压电阻R5和第一运放(由U1A和U1B组成)；第一滤波电容C1与第一运放3脚连接，另一端接输入信号；第一滤波电阻R1与第一运放3脚连接，另一端接地；第二滤波电容C4正端与第三滤波电容C5负端连接，第二滤波电容C4负端与第一运放1脚连接；第三滤波电容C5正端与第一运放5脚连接；第二滤波电阻R2一端与第二滤波电容C4正端连接，另一端与第一运放7脚连接；第三滤波电阻R3一端与第一运放5脚连接，另一端接地，第一电源滤波电容C2一端与第一运放4脚连接，另一端接地；第二电源滤波电容C3一端与第一运放8脚连接，另一端接地；第一分压电阻R4一端与第一运放6脚连接，另一端接地；第二分压电阻R5一端与第一运放6脚连接，另一端与第一运放7脚连接；第一运放的7脚为输出端。由此搭建成四阶巴特沃兹高通滤波器。

如图6所示，截止频率为100Hz高通滤波器电路2-2包括第四滤波电容C6、第五滤波电容C7，第六滤波电容C10、第七滤波电容C11、第四滤波电阻R6、第五滤波电阻R9、第六滤波电阻R10、第七滤波电阻R11、第三电源滤波电容C8、第四电源滤波电容C9、第三分压电阻R7、第四分压电阻R8、第五分压电阻R12、第六分压电阻R13和第二运放U2A和U2B；第四滤波电容C6的负端与第五滤波电容C7的正端连接，第四滤波电容C6正端为信号输入端，第五滤波电容C7负端与第二运放3脚连接，第四滤波电阻R6一端与第二运放3脚连接，另一端接地；第五滤波电阻R9一端与第四滤波电容C6负端连接，另一端与第二运放1脚连接；第六滤波电容C10正端与第七滤波电容C11负端连接，第七滤波电容C11正端与第二运放5脚连接，第六滤波电容C10负端与第二运放1脚连接，第六滤波电阻R10一端与第六滤波电容C10正端连接，另一端与第二运放7脚连接，第七滤波电阻R11一端与第二运放5脚连接，另一端接地；第三电源滤波电容C8一端与第二运放4脚连接，另一端接地；第四电源滤波电容C9一端与第二运放8脚连接，另一端接地；第三分压电阻R7一端与第二运放2脚连接，另一端接地；第四分压电阻R8一端与第二运放2脚连接，另一端与第二运放1脚连接；第五分压电阻R12一端与第二运放6脚连接，另一端接地；第六分压电阻R13一端与第二运放6脚连接，另一端与第二运放7脚连接；第二运放的7脚为输出端。

如图7所示，截止频率为500Hz的低通滤波器电路2-3包括第八滤波电阻R14、第九滤波电阻R15、第十滤波电阻R16、第十一滤波电阻R17、第八滤波电容C12、第九滤波电容C13、第十滤波电容C16、第十一滤波电容C17、第五电源滤波电容C14、第六电源滤波电容C15和第三运放U3A和U3B；第八滤波电阻R14一端与第九滤波电阻R15一端连接，另一端为输入端；第九滤波电阻R15另一端与第三运放3脚连接；第八滤波电容C12正端与第八滤波电阻R14和第九滤波电阻R15的共连端连接，负端与第三运放1脚连接；第九滤波电容C13正端与第三运放3脚连接，负端接地；第十滤波电阻R16一端与第十一滤波电阻R17一端连接，另一端与第三运放1脚连接；第十一滤波电阻R17另一端与第三运放5脚连接；第十滤波电容C16正端第十滤波电阻R16和第十一滤波电阻R17共连端连接，负端与第三运放7脚连接；第十一滤波电容C17正端与第三运放5脚连接，负端接地；第五电源滤波电容C14一端与第三运放4脚连接，另一端接地；第六电源滤波电容C15一端与第三运放8脚连接，另一端接地；第三运放的7脚为输出端。

如图8所示，截止频率为1000Hz低通滤波器电路2-4包括第十二滤波电阻R18、第十三滤波电阻R19、第十四滤波电阻R20、第十五滤波电阻R21、第十二滤波电容C18、第十三滤波电容C19、第十四滤波电容C22、第十五滤波电容C23、第七电源滤波电容C20、第八电源滤波电容C21和第四运放U4A和U4B；第十二滤波电阻R18一端与第十三滤波电阻R19一端连接，另一端为输入端；第十三滤波电阻R19另一端和第四运放3脚连接；第十二滤波电容C18正端与第十二滤波电阻R18和第十三滤波电阻R19共连端连接，负端第四运放1脚连接；第十三滤波电容C19正端与第四运放3脚连接，负端接地；第十四滤波电阻R20一端与第十五滤波电阻R21一端连接，另一端与第四运放1脚连接；第十五滤波电阻R21另一端与第四运放5脚连接；第十四滤波电容C22正端与第十四滤波电阻R20和第十五滤波电阻R21共连端连接，负端与第四运放7脚连接；第十五滤波电容C23正端与第四运放5脚连接，负端接地；第七电源滤波电容C20一端与第四运放4脚连接，另一端接地；第八电源滤波电容C21一端与与第四运放8脚连接，另一端接地；第四运放的7脚为输出端。

如图9所示，滤波器接口电路3主要包括模拟开关器件U11和防输入逻辑干扰第一限流电阻AR1、防输入逻辑干扰第二限流电阻AR2、防输入逻辑干扰第三限流电阻AR3、防输入逻辑干扰第四限流电阻AR4；限流电阻AR1、AR2、AR3、AR4分别与模拟开关器件U11的13脚、5脚、6脚和12脚连接，模拟开关器件U11的1脚和11脚与截止频率为1000Hz的低通滤波器电路2-4的输入端连接，2脚与截止频率为100Hz的高通滤波器电路2-2的输出端连接，3脚与截止频率为1000Hz的低通滤波器电路2-4的输出端连接，10脚与截止频率为30Hz的高通滤波器电路2-1的输出端连接，9脚与截止频率为500Hz的低通滤波器电路2-3的输出端连接，4脚和8脚与音频功率放大电路4和电平转换电路6的输入端连接。根据心肺音滤波器的设计要求，必须配合4个开关的切换组合成心肺音信号。采用一颗CMOS集成4通道模拟开关CD4066。CD4066有四组独立的模拟开关，每一组开关有两个双向的输入输出端(Y/Z)和一个高电平使能控制输入端(E)。当E连接到VDD时，Y和E处于低阻抗的导通状态；当E连接到VSS或地，开关禁止，Y和E表现为高阻抗。把四组滤波器的输入输出端连接到模拟开关的输入输出端口，通过控制模拟开关的控制端电平，使信号分为三组：心音信号、肺音信号、心肺音混合信号。

如图10所示，音频功率放大电路4包括第七分压电阻R22、第八分压电阻R24、第一偏置电阻R23、第九电源滤波电容C24、第十电源滤波电容C25和第五运放U5A。第一偏置电阻R23一端与第五运放3脚连接，另一端接地；第七分压电阻R22一端与第五运放2脚连接，另一端接地；第八分压电阻R24为可调电阻，一端与第五运放2脚连接，另一端和电阻可调端并联后与第五运放1脚连接；第九电源滤波电容C24正端与第五运放8脚连接，负端接地；第十电源滤波电容C25负端与第五运放4脚连接，正端接地；第五运放3脚为输入端，1脚为输出端。通过滤波器的声音信号相当微弱，通过音频功率放大后，将心音、肺音或者心肺音高质量还原，输出端接耳机，让使用者真实地听清心肺音。

如图11所示，电平转换电路6是将滤波器接口电路输出的电平信号转换为微控制器I/O口能接收的电平信号；电平转换电路6包括第十五滤波电容C26，第九分压电阻R25、第十分压电阻R26、第十一分压电阻R27、第十二分压电阻R28和第五运放U5B。第十五滤波电容C26负端为输入端，正端与第九分压电阻R25一端连接；第九分压电阻R25另一端与第五运放6脚连接，第十分压电阻R26一端与第五运放5脚连接，另一端接+5V；第十一分压电阻R27一端与第五运放5脚连接，另一端接地；第十二分压电阻R28为可调电阻，一端与第五运放6脚连接，另一端和电阻可调端并联后与第五运放7脚连接；第五运放7脚为输出端。经过滤波后的心肺音信号还不能直接送入ATmega16单片机进行模拟数字转换，主要原因是ATmega16单片机内带的10位模拟数字转换器对输入信号的要求是0V～2.56V的电压信号，滤波后的心肺音信号有半个周期在负电压区间。所以通过电压抬升电路将信号的基准电压上移到正电压区间。采用的方法是用运算放大器接成通用加法器电路。

如图12所示，按键电路7-2的电源开关按键电路原理为当开关Power ON开关有按键操作后，J1继电器线圈得点，J1的一个常开触点J1-1吸合。当释放Power ON开关后，由于这个常开触点的自锁作用，J1的线圈一直吸合。J1的另一个触点J1-2起了一个电源开关的主用。开机成功后，当用户三分钟没有使用电子听诊器，单片机内的时钟累加到时间到了，通过单片机的GPIO驱动NPN的三极管导通，继电器J2的线圈得电。J2的常开触点断开，导致继电器J1的线圈失电，J1的常开触点断开，这个听诊器电路随之失电。定时关机成功。

如图13所示，按键电路7-2的电源开关按键电路包括第一按键AJ1、第一继电器TQ1、第二继电器TQ2、第一三极管8050。模式切换按键电路包括第二按键AJ2，第五限流电阻AJR。第一按键AJ1的1脚与第一继电器TQ1的3脚和8脚、第二继电器TQ2的1脚连接，第一按键AJ1的3脚分别与第一继电器TQ1的4脚和第二继电器TQ2的2脚连接，第一继电器TQ1的1脚与第二继电器TQ2的3脚连接，第二继电器TQ2的10脚与第一三极管8050的集电极连接，第一三极管8050的基极与微控制器的16脚连接，发射极接地；第二按键AJ2的2脚与第五限流电阻AJR的一端连接，第五限流电阻AJR另一端接+3.3V，第二按键AJ2的3脚接地。电源开关按键电路的设计比较特殊，主要是以三分钟无人使用自动关机为出发点设计。关机后，整个电子听诊器全部电路断电包括单片机。

如图14所示，液晶屏电路7-3电路包括第十三分压电阻R29和LCD12864插座U6；LCD12864插座1脚和20脚接地，2脚和19脚接+5V，2脚还与第十三分压电阻R29的3脚连接，LCD12864插座3脚与第十三分压电阻R29的2脚连接，LCD12864插座18脚与第十三分压电阻R29的1脚连接，剩余4至17脚与微控制器连接。为了能更好的实现系统跟用户的交互，使用户能够更好友好地使用电子听诊器，采用了LCM12864液晶显示模块作为显示交互。该类液晶显示模块使用KS0108B及其兼容控制驱动器例如HD61202作为行列驱动器使用，图中的可调电位器为点阵亮度值调整。该液晶模块采用并行通信的方式与单片机的GPIO口通信。

如图15所示，蓝牙接口电路7-4包括蓝牙模块插座U7和第六限流电阻R30；第六限流电阻R30的一端与蓝牙模块插座U7的29脚连接，另一端接地；蓝牙模块插座U7的1脚、17脚、19脚、20脚和36脚接地，18脚接+3.3V，11脚、12脚、16脚、23脚、25脚和27脚分别与微控制器连接。蓝牙模块利用了蓝牙技术的ACL(无连接)物理连接方式，这种链接提供主单元与所有在匹克网中活动从单元的分组交换链接。该方式适用于数据传输，由于其利用了分组重传，可以确保数据的完整性。单片机控制A/D采样和端口传输，PC主机通过RS232接口或USB接口连接蓝牙设备，通过对端口数据的记录，完成心肺音信号的采集工作。电子听诊器工作时，单片机根据用户的按键输入，及时将数字化的心肺音二进制数据通过异步串行通信口发送给蓝牙电路。在电子听诊器附近一台已蓝牙配对的PC电脑能够通过USB蓝牙Dongle接收到心肺音数据，从而实现上位机的在线实时通信。

如图16所示，±5V电源电路包括第十一电源滤波电容C27、第十二电源滤波电容C28、第十三电源滤波电容C29、第十四电源滤波电容C30、第十五电源滤波电容C31、第十六电源滤波电容C32、外接电源输入插针JP1、开关JP2、第一稳压模块U8和第二稳压模块U9；外接电源输入插针JP1的1脚接地，开关JP2的1脚与外接电源输入插针JP1的2脚连接，开关JP2的2脚和3脚并联后与第一稳压模块U8的1脚连接；第十一电源滤波电容C27一端、第十二电源滤波电容C28正端与第一稳压模块U8的1脚连接；第十一电源滤波电容C27另一端接地，第十二电源滤波电容C28负端接地；第一稳压模块U8的3脚接地，2脚与第一按键AJ1的1脚连接；第十三电源滤波电容C29的负端、第十四电源滤波电容C30的一端与第一稳压模块U8的3脚连接，第十三电源滤波电容C29的正端、第十四电源滤波电容C30的另一端与第二稳压模块U9的1脚连接；第十五电源滤波电容C31的正端与第二稳压模块U9的3脚连接，负端接地；第十六电源滤波电容C32的负端与第二稳压模块U9的4脚连接，正端接地；第二稳压模块U9的5脚接地。第一稳压模块U8采用稳压芯片78M05，第二稳压模块U9采用芯片ZY0505IASK。本实施例采用工业包装的锂聚合物电池作为其电源。锂聚合物电池单节电池电压3.7V，采用2节400mA时的电池，串联成7.4V作为外接电源，通过78M05转化为+5V电源，通过ZY0505IASK电源模块逆变为+5V、-5V电源为运算放大器提供电源。

如图17所示，+3.3V电源电路包括第十七电源滤波电容C33、第十八电源滤波电容C34、第十九电源滤波电容C35、第二十电源滤波电容C36、第二十一电源滤波电容C37、第二十二电源滤波电容C38和第三稳压模块U10；第十七电源滤波电容C33的正端、第十八电源滤波电容C34的一端与第二稳压模块U9的3脚连接，为+5V输入口；第十七电源滤波电容C33的负端接地，第十八电源滤波电容C34的另一端接地；第十九电源滤波电容C35的正端、第二十电源滤波电容C36的一端与第三稳压模块U10的4脚连接；第十九电源滤波电容C35的负端接地，第二十电源滤波电容C36的另一端接地；第二十一电源滤波电容C37的正端、第二十二电源滤波电容C38的一端与第三稳压模块U10的2脚连接；第二十一电源滤波电容C37的负端接地，第二十二电源滤波电容C38另一端接地；第三稳压模块U10的1脚接地，2脚和4脚为+3.3V电压输出端。第三稳压模块U10采用AMS1117稳压芯片，+5V电源通过第三稳压模块U10转化为+3.3V，为AVR单片机及蓝牙模块提供电源。

本发明的工作过程为：用户操作开关使听诊器开机，戴上耳机，并将听诊探头置于被使用者胸腔前，正常工作时，听诊器的心肺音传感器将心肺音微弱的机械振动转化为电信号，经过低噪声前置放大器的信号调理后，送至滤波器阵列；微控制器从键盘读取用户指令控制滤波器阵列，合成心音、肺音、心肺音三种滤波器中的一种，从而得到所需要的心肺音信号；该信号分成两路，一路经音频功率放大后驱动耳机，让医生能实时听到心肺音，另一路经模拟数字转换电路送至微控制器进行数字化采集和心率计算，并在液晶屏幕上显示心率的值；微控制器根据用户指令及时控制蓝牙电路，将数字化后的心肺音信号经蓝牙无线电传送至上位机作进一步处理。若久置无键盘操作三分钟，电子听诊器将自动断电关机。

Claims (1)

1.便携可视化心、肺音可分离的蓝牙电子听诊器，包括心肺音传感器、有源滤波器电路、滤波器接口电路、音频功率放大电路、耳机、电平转换电路、总控单元电路和电源电路，其特征在于：

心肺音传感器与有源滤波器电路输入端信号连接，有源滤波器电路的输出端与滤波器接口电路输入端信号连接，滤波器接口电路输出端分别与音频功率放大电路和电平转换电路信号连接，音频功率放大电路与耳机信号连接，电平转换电路与总控单元电路信号连接，电源电路为有源滤波器电路、滤波器接口电路、音频功率放大电路、电平转换电路、总控单元电路提供电源；

所述的有源滤波器电路包括截止频率为30Hz的高通滤波器电路、截止频率为100Hz的高通滤波器电路、截止频率为500Hz的低通滤波器电路和截止频率为1000Hz的低通滤波器电路；

截止频率为30Hz的高通滤波器电路的输入端与心肺音传感器的输出端连接，截止频率为30Hz的高通滤波器电路的输出端与截止频率为500Hz的低通滤波器电路的输入端并联后接滤波器接口电路第一输入端；截止频率为100Hz的高通滤波器电路的输入端与心肺音传感器的输出端连接，截止频率为100Hz的高通滤波器电路的输出端与滤波器接口电路第二输入端连接；截止频率为500Hz的低通滤波器电路的输出端与滤波器接口电路第三输入端连接；截止频率为1000Hz的低通滤波器电路的输入端分别与滤波器接口电路第一输出端、第二输出端连接，截止频率为1000Hz的低通滤波器电路的输出端与滤波器接口电路第四输入端连接；滤波器接口电路第三输出端、第四输出端并联并与音频功率放大电路和电平转换电路连接；

所述的总控单元电路包括微控制器、按键电路、液晶屏电路和蓝牙接口电路；按键电路、液晶屏电路和蓝牙接口电路分别与微控制器的I/O口连接，滤波器接口电路的四个使能端分别与微控制器的I/O口连接；所述的按键电路包括模式切换按键电路和电源开关按键电路；

所述的电平转换电路是将滤波器接口电路输出的电平信号转换为微控制器I/O口能接收的电平信号；

所述的电源电路包括±5V电源电路和+3.3V电源电路。

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