CN103021247B - 一种模拟人体呼吸的仿真器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种模拟人体呼吸的仿真器，该仿真器包括：模拟肺腔（1）、控制器（2）、电源开关（3）、天线（4）、电动呼吸泵（5）。模拟肺腔（1）使用硅胶软体材料；电动呼吸泵（5）连接空气呼吸管道，空气呼吸管道的出口端伸出地面；打开电源开关（3）仿真器开始工作，将仿真器压埋到地下即可开始工作，通过控制器（2）可以用无线射频天线（4）实时的调整仿真器参数。控制器（2）控制电动呼吸泵（5）呼气和吸气使模拟肺腔（1）扩展和收缩，实现人体呼吸仿真的效果。由于采用了以上的技术特征，本发明相比于现有技术，能更加真实地仿真人体呼吸且调节参数更加方便。
Description
技术领域
本发明属于生命探测技术领域，尤其涉及一种由无线射频控制的人体呼吸仿真装置。
背景技术
在倒塌建筑物废墟内进行“雷达生命探测仪”应用基础理论研究过程中，如果采用真人进行压埋实验，则无法保证压埋人员的生命安全，显然是不可行的。因此出现了人体呼吸等仿真人装置。然而目前的仿真人装置还存在以下问题：1、呼吸频率和幅度均为固定值，现实中这两个值是随时间变化的；2、每次调节呼吸装置的参数时都需要将它挖出来，使用很不方便。
随着自动控制技术、无线通信技术及医学理论的不断发展，使得解决以上问题成为可能，其中，频率和幅度自动控制及无线参数设置为本发明的创新点。
发明内容
本发明的目的是使现有人体呼吸仿真装置具有频率和幅度随时间变化功能和无线射频参数设置功能。本发明的技术核心在于具有频率和幅度随时间变化功能和无线射频参数设置功能，能更加真实地仿真人体呼吸且调节参数更加方便。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种模拟人体呼吸的仿真器，该仿真器包括：模拟肺腔、控制器、电源开关、天线、电动呼吸泵；模拟肺腔使用硅胶软体材料；电动呼吸泵连接空气呼吸管道，空气呼吸管道的出口端伸出地面；打开电源开关仿真器开始工作，将该仿真器压埋到地下即可开始工作，通过控制器能够用天线实时的调整仿真器参数；控制器控制电动呼吸泵呼气和吸气使模拟肺腔扩展和收缩，实现人体呼吸仿真的效果；其中，
该控制器包括：所述的天线、所述的电动呼吸泵、状态指示灯、EEPROM、蜂鸣器、电源监测、锂电池、CC430微处理器；CC430微处理器输出控制信号使电动呼吸泵按照预定的频率和幅度工作；天线用于接收参数设置信号和发送电源报警信号；EEPROM用于存储设置参数；电源监测用于监测仿真器电源状态，电压低时发出报警信号；状态指示灯和蜂鸣器用于电源指示和电压低报警；锂电池参数为5V，5000mAh可充电电池。
其中，所述的天线为无线射频天线。
其中，所述的控制器中CC430微处理器输出控制信号为Y(t)=r1*A*sin(r2*2pft+j)，其中r1，r2，A，f，j分别为随机数r1，r2，取值范围为（0～1），幅度A，取值范围为（0～5cm），频率f，取值范围为（0～2Hz），相位j，取值范围为（0～360°），这些参数可以通过无线射频天线进行设置，用于控制模拟肺腔的收缩和扩张。
由于采用了以上的技术特征，本发明相比于现有技术，能更加真实地仿真人体呼吸且调节参数更加方便。
附图说明
图1(a)为模拟人体呼吸的仿真器结构后视图；
图1(b)为模拟人体呼吸的仿真器结构侧视图；
图2为模拟人体呼吸的控制器硬件框图。
具体实施方式
以下结合附图，对本发明做进一步详细描述：
本发明的技术核心在于具有频率和幅度随时间变化功能和无线射频参数设置功能，能更加真实地仿真人体呼吸且调节参数更加方便。
图1(a)、图1(b)分别为本发明实施例提供的模拟人体呼吸的仿真器结构后视图和侧视图。该仿真器包括：模拟肺腔1、控制器2、开关3、天线4、电动呼吸泵5。模拟肺腔1使用硅胶软体材料；电动呼吸泵5连接空气呼吸管道，空气呼吸管道的出口端伸出地面；打开电源开关3仿真器开始工作，将仿真器压埋到地下即可开始工作，通过控制器2可以用无线射频天线4实时的调整仿真器参数。控制器2控制电动呼吸泵5呼气和吸气使模拟肺腔1扩展和收缩，实现人体呼吸仿真的效果。
图2为本发明实施例提供的模拟人体呼吸的控制器硬件结构图。该控制器硬件包括：天线4、电动呼吸泵5、状态指示灯6、EEPROM7、蜂鸣器8、电源监测9、锂电池10、CC430微处理器11。CC430微处理器11输出控制信号使电动呼吸泵5按照预定的频率和幅度工作；天线4用于接收参数设置信号和发送电源报警信号；EEPROM7用于存储设置参数；电源监测9用于监测仿真器电源状态，电压低时发出报警信号；指示灯和蜂鸣器用于电源指示和电压低报警；锂电池10参数为5V，5000mAh可充电电池。
本发明实施例中CC430微处理器11输出控制信号为Y(t)=r1*A*sin(r2*2pft+j)，其中r1，r2，A，f，j分别为随机数r1，r2，取值范围为（0～1），幅度A，取值范围为（0～5cm），频率f，取值范围为（0～2Hz），相位j，取值范围为（0～360°），这些参数可以通过无线射频天线进行设置，用于控制模拟肺腔1的收缩和扩张。
本发明提供的模拟人体呼吸的仿真器，可无线调节仿真器各种参数，结构简单、操作方便，在雷达生命探测仪研究中具有广泛的应用价值和市场前景。
以上公开的仅仅是发明的较佳实施例，但并非用来限制其本身，任何熟悉本领域的技术人员，能思之变化，在不违背本发明精神的情况下，都应该落在本发明的保护范围内。
Claims (1)
1.一种模拟人体呼吸的仿真器，其特征在于，该仿真器包括：模拟肺腔(1)、控制器(2)、电源开关(3)；模拟肺腔(1)使用硅胶软体材料；电动呼吸泵(5)连接空气呼吸管道，空气呼吸管道的出口端伸出地面；打开电源开关(3)仿真器开始工作，将该仿真器压埋到地下即可开始工作，通过控制器(2)能够用天线(4)实时的调整仿真器参数；控制器(2)控制电动呼吸泵(5)呼气和吸气使模拟肺腔(1)扩展和收缩，实现人体呼吸仿真的效果；其中，
该控制器包括：天线(4)、电动呼吸泵(5)、状态指示灯(6)、EEPROM(7)、蜂鸣器(8)、电源监测(9)、锂电池(10)、CC430微处理器(11)；CC430微处理器(11)输出控制信号使电动呼吸泵(5)按照预定的频率和幅度工作；天线(4)用于接收参数设置信号和发送电源报警信号；EEPROM(7)用于存储设置参数；电源监测(9)用于监测仿真器电源状态，电压低时发出报警信号；状态指示灯(6)和蜂鸣器(8)用于电源指示和电压低报警；锂电池(10)参数为5V，5000mAh可充电电池；
所述的天线(4)为无线射频天线；
所述的控制器中CC430微处理器(11)输出控制信号为Y(t)＝r1*A*sin(r2*2p ft+j)，其中r1，r2，A，f，j分别为随机数r1，r2，取值范围为0～1，幅度A，取值范围为0～5cm，频率f，取值范围为0～2Hz，相位j，取值范围为0～360°，这些参数可以通过无线射频天线进行设置，用于控制模拟肺腔(1)的收缩和扩张；
该模拟人体呼吸的仿真器，可无线调节仿真器各种参数。
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