CN105796085A - 一种基于物联网的智能心跳监测设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种基于物联网的智能心跳监测设备，包括表头、两条表带、控制器和压力传感器，所述表带均与表头连接，所述压力传感器设置在表头的背面，所述控制器设置在表头的一侧，所述表带内设有微型气泵和阀门；基于物联网的智能心跳监测设备通过微型气泵减少表带内的空气，降低气压使设备紧贴手腕部分，保证佩戴牢固性的同时提高了心跳监测的精度，不仅如此，通过表头内的心跳监测电路中的三极管和运算放大器对探测信号进行放大处理，进一步提高了监测设备的准确性，保证了信号监测的可靠性。

Description

一种基于物联网的智能心跳监测设备
技术领域
本发明涉及一种基于物联网的智能心跳监测设备。
背景技术
随着环境污染的日益严重和全民健身的普及，人们对自身的健康意识也随之加深，心率作为身体健康状况的一项参数，对衡量个人健康状况有着重要指标作用。
除医院专用的心率监测仪外，市场上流行的智能手环均具有一定的心跳监测功能，由于佩戴方式简单，能够方便测出一定的心率数据，但是由于在其佩戴过程中，手环与手腕不能充分接触，使得测量的心跳数据存在较大偏差，降低了其实用性；不仅如此，现在的心跳检测电路中，对信号的检测精度差，导致了设备检测可靠性差。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术中心跳测量数据存在偏差且检测精度差的不足，提供一种具有较高的测量精度的基于物联网的智能心跳监测设备。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于物联网的智能心跳监测设备，包括表头、两条表带、控制器和压力传感器，所述表带均与表头连接，所述压力传感器设置在表头的背面，所述控制器设置在表头的一侧，所述表带内设有微型气泵和阀门；
所述表头内设有中央处理器，所述控制器、压力传感器、微型气泵和阀门均与中央处理器连接，所述中央处理器内设有无线通讯模块和心跳监测模块，所述心跳监测模块包括心跳监测电路，所述心跳监测电路包括发光二极管、光敏三极管、运算放大器、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、第五电容、第六电容和三极管，所述发光二极管的阳极通过第一电阻外接5V直流电压电源，所述发光二极管的阴极和光敏三极管的发射极均接地，所述光敏三极管的集电极通过第一电容接地，所述光敏三极管的集电极通过第二电阻外接5V直流电压电源，所述光敏三极管的集电极通过第二电容与三极管的基极连接，所述三极管的基极通过第三电容接地，所述三极管的发射极接地，所述三极管的基极通过第三电阻与三极管的集电极连接，所述三极管的集电极通过第四电阻外接5V直流电压电源，所述三极管的集电极通过第四电容与运算放大器的同相输入端连接，所述运算放大器的同相输入端通过第五电容接地，所述运算放大器的反相输入端接地，所述运算放大器的同相输入端通过第五电阻与运算放大器的输出端连接，所述运算放大器的输出端与第六电容连接。
作为优选，所述三极管为NPN三极管。
作为优选，所述运算放大器的型号为LM741。
作为优选，所述发光二极管为红外线光电二极管。
作为优选，所述表头上设有电量指示计。
作为优选，为了提高设备的携带可靠性，所述表带上设有魔术贴。
作为优选，为了提高设备的可操作性，所述控制器为可调旋钮。
本发明的有益效果是，该基于物联网的智能心跳监测设备通过微型气泵减少表带内的空气，降低气压使设备紧贴手腕部分，保证佩戴牢固性的同时提高了心跳监测的精度，不仅如此，通过表头内的心跳监测电路中的三极管和运算放大器对探测信号进行放大处理，进一步提高了监测设备的准确性，保证了信号监测的可靠性。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明基于物联网的智能心跳监测设备的结构示意图；
图2是本发明基于物联网的智能心跳监测设备的结构示意图；
图3是本发明基于物联网的智能心跳监测设备的表带的结构示意图；
图4是本发明基于物联网的智能心跳监测设备的心跳监测电路的电路原理图；
图中：1.表头，2.两条表带，3.控制器，4.魔术贴，5.电量指示器，6.压力传感器，7.微型气泵，8.阀门，D1.发光二极管，Q2.光敏三极管，U1.运算放大器，R1.第一电阻，R2.第二电阻，R3.第三电阻，R4.第四电阻，R5.第五电阻，C1.第一电容，C2.第二电容，C3.第三电容，C4.第四电容，C5.第五电容，C6.第六电容，Q1.三极管，Q2.光敏三极管。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1-图4所示，一种基于物联网的智能心跳监测设备，包括表头1、两条表带2、控制器3和压力传感器6，所述表带2均与表头1连接，所述压力传感器6设置在表头1的背面，所述控制器3设置在表头1的一侧，所述表带2内设有微型气泵7和阀门8；
所述表头1内设有中央处理器，所述控制器3、压力传感器6、微型气泵7和阀门8均与中央处理器连接，所述中央处理器内设有无线通讯模块和心跳监测模块，所述心跳监测模块包括心跳监测电路，所述心跳监测电路包括发光二极管D1、光敏三极管Q2、运算放大器U1、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4、第五电容C5、第六电容C6和三极管Q1，所述发光二极管D1的阳极通过第一电阻R1外接5V直流电压电源，所述发光二极管D1的阴极和光敏三极管Q2的发射极均接地，所述光敏三极管Q2的集电极通过第一电容C1接地，所述光敏三极管Q2的集电极通过第二电阻R2外接5V直流电压电源，所述光敏三极管Q2的集电极通过第二电容C2与三极管Q1的基极连接，所述三极管Q1的基极通过第三电容C3接地，所述三极管Q1的发射极接地，所述三极管Q1的基极通过第三电阻R3与三极管Q1的集电极连接，所述三极管Q1的集电极通过第四电阻R4外接5V直流电压电源，所述三极管Q1的集电极通过第四电容C4与运算放大器U1的同相输入端连接，所述运算放大器U1的同相输入端通过第五电容C5接地，所述运算放大器U1的反相输入端接地，所述运算放大器U1的同相输入端通过第五电阻R5与运算放大器U1的输出端连接，所述运算放大器U1的输出端与第六电容C6连接。
作为优选，所述三极管Q1为NPN三极管。
作为优选，所述运算放大器U1的型号为LM741。
作为优选，所述发光二极管D1为红外线光电二极管。
作为优选，所述表头1上设有电量指示计6。
作为优选，为了提高设备的携带可靠性，所述表带2上设有魔术贴4。
作为优选，为了提高设备的可操作性，所述控制器3为可调旋钮。。
该心跳监测设备使用时，将两条表带2连接套在手腕上后，按下控制器3上的开关，表带2内部的阀门8打开，同时微型气泵7开始向表带外部排气，降低表带内部的气压，由于外部大气压力大于表带2内部压力，表带2开始收缩，同时表头1背面的压力传感器6开始紧贴手腕部位，当压力传感器7测得的压力高于一定的设置值后，压力传感器6通知表头内的中中央处理器，由中央处理控制表带内的阀门8关闭同时微型气泵7停止工作，如此不仅保证了该心跳监测设备紧贴手腕部分，同时也提高了设备检测数据的准确性。
该基于物联网的智能心跳监测设备中，表头1内的中央处理器中的心跳监测电路工作原理是，发光二极管D1为红外光电二极管，用于感应皮肤反射率，该反射率跟血容量增加有关，主要是在一个周期内，心脏跳动加快。该电路用于探测与心跳相应的信号，三极管Q1和运算放大器U1使反射率变大，从而提高了信号监测的可靠性。
与现有技术相比，该基于物联网的智能心跳监测设备通过微型气泵7减少表带2内的空气，降低气压使设备紧贴手腕部分，保证佩戴牢固性的同时提高了心跳监测的精度，不仅如此，通过表头1内的心跳监测电路中的三极管Q1和运算放大器U1对探测信号进行放大处理，进一步提高了监测设备的准确性，保证了信号监测的可靠性。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (7)

1.一种基于物联网的智能心跳监测设备，其特征在于，包括表头(1)、两条表带(2)、控制器(3)和压力传感器(6)，所述表带(2)均与表头(1)连接，所述压力传感器(6)设置在表头(1)的背面，所述控制器(3)设置在表头(1)的一侧，所述表带(2)内设有微型气泵(7)和阀门(8)；
所述表头(1)内设有中央处理器，所述控制器(3)、压力传感器(6)、微型气泵(7)和阀门(8)均与中央处理器连接，所述中央处理器内设有无线通讯模块和心跳监测模块，所述心跳监测模块包括心跳监测电路，所述心跳监测电路包括发光二极管(D1)、光敏三极管(Q2)、运算放大器(U1)、第一电阻(R1)、第二电阻(R2)、第三电阻(R3)、第四电阻(R4)、第五电阻(R5)、第一电容(C1)、第二电容(C2)、第三电容(C3)、第四电容(C4)、第五电容(C5)、第六电容(C6)和三极管(Q1)，所述发光二极管(D1)的阳极通过第一电阻(R1)外接5V直流电压电源，所述发光二极管(D1)的阴极和光敏三极管(Q2)的发射极均接地，所述光敏三极管(Q2)的集电极通过第一电容(C1)接地，所述光敏三极管(Q2)的集电极通过第二电阻(R2)外接5V直流电压电源，所述光敏三极管(Q2)的集电极通过第二电容(C2)与三极管(Q1)的基极连接，所述三极管(Q1)的基极通过第三电容(C3)接地，所述三极管(Q1)的发射极接地，所述三极管(Q1)的基极通过第三电阻(R3)与三极管(Q1)的集电极连接，所述三极管(Q1)的集电极通过第四电阻(R4)外接5V直流电压电源，所述三极管(Q1)的集电极通过第四电容(C4)与运算放大器(U1)的同相输入端连接，所述运算放大器(U1)的同相输入端通过第五电容(C5)接地，所述运算放大器(U1)的反相输入端接地，所述运算放大器(U1)的同相输入端通过第五电阻(R5)与运算放大器(U1)的输出端连接，所述运算放大器(U1)的输出端与第六电容(C6)连接。
2.如权利要求1所述的基于物联网的智能心跳监测设备，其特征在于，所述三极管(Q1)为NPN三极管。
3.如权利要求1所述的基于物联网的智能心跳监测设备，其特征在于，所述运算放大器(U1)的型号为LM741。
4.如权利要求1所述的基于物联网的智能心跳监测设备，其特征在于，所述发光二极管(D1)为红外线光电二极管。
5.如权利要求1所述的基于物联网的智能心跳监测设备，其特征在于，所述表头(1)上设有电量指示计(5)。
6.如权利要求1所述的基于物联网的智能心跳监测设备，其特征在于，所述表带(2)上设有魔术贴(4)。
7.如权利要求1所述的基于物联网的智能心跳监测设备，其特征在于，所述控制器(3)为可调旋钮。
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