CN109350044A - 基于nrf24l01的较高精度无线心跳血氧尖峰信号时间差测量方法 - Google Patents

基于nrf24l01的较高精度无线心跳血氧尖峰信号时间差测量方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于NRF24L01的较高精度无线心跳血氧尖峰信号时间差测量方法：配置C节点为发送模式；配置A节点和B节点为接收模式；每间隔10ms，C节点广播一次当前时钟信号，并携带自己的身份ID，A节点，B节点识别到C节点的身份ID，产生中断信息并分别调整自身的时间与广播时钟信号时间相同；A节点延迟500us，转换为发送模式，发送自身的身份ID与所记录的尖峰时刻T1；B节点收到信息后，先核对身份ID，若为A节点发送，则产生软件应答数据包，返回给A节点；设B节点采集到临近尖峰为T2，则ΔT＝T1‑T2。本发明避免了无线传输延时造成的校时不准，使用通信信道少，不需要使用高精度晶振即可达到较高精度，误差可控制在0.5ms以下。

Description

基于NRF24L01的较高精度无线心跳血氧尖峰信号时间差测量 方法
技术领域
本发明涉及一种基于NRF24L01的较高精度无线心跳血氧尖峰信号时间差测量方法。
背景技术
在无线心电测量中，为缩小传感器体积，心跳传感器与血氧传感器采用分离式设计，方便穿戴。但由于无线通讯存在延迟、主从机时钟不同步，不能准确测量心跳信号脉冲尖峰与血氧信号的脉冲尖峰时间差，影响测量数据精度。
发明内容
根据上述提出的技术问题，而提供一种基于NRF24L01的较高精度无线心跳血氧尖峰信号时间差测量方法。本发明采用的技术手段如下：
一种基于NRF24L01的较高精度无线心跳血氧尖峰信号时间差测量方法，具有如下步骤：
S1、设置A节点，B节点，C节点，其中A节点负责测量心跳脉冲尖峰信号，B节点负责测量血氧脉冲尖峰信号，C节点负责发送时钟同步信号；
S2、配置C节点为发送模式，并且关闭其重发功能、关闭自动应答功能；
配置A节点和B节点为接收模式，并且关闭重发功能、关闭自动应答功能；
将A节点、B节点、C节点的地址设置为一样的，并且通讯信道选择相同信道；这样保证C节点发送一次数据A节点和B节点均能收到，实现广播功能。
S3、每间隔10ms，C节点广播一次当前时钟信号，并携带自己的身份ID，A节点，B节点识别到C节点的身份ID，产生中断信息并分别调整自身的时间与广播时钟信号时间相同；由于A节点，B节点的晶振产生时钟累计误差在短时间内极小，且C节点发出广播信号与所携带时钟信息相同，由于无线电以光速传播，可以忽略电磁信号到达A节点和B节点的传递时间差，故广播时钟信号可认为是同时到达A节点和B节点的，此时A节点，B节点的时钟信息可认为是相同的。
S4、为避免A节点、B节点、C节点三者进行时钟通讯时候发生冲突，A节点和B节点在收到时钟信号后，A节点延迟500us，转换为发送模式，发送自身的身份ID与所记录的尖峰时刻T1；
S5、B节点收到信息后，先核对身份ID，若为A节点发送，则产生软件应答数据包，返回给A节点，保证数据准确送达；
S6、此时B有全部时间信息。设B节点采集到临近尖峰为T2，则ΔT＝T1-T2。由于每10ms即进行一次同步对时，该方法误差可控制在0.5ms以下。
所述步骤S4中，若A节点、B节点长时间未接受到时钟信号，则A节点直接延迟1ms，转换为发送模式，发送自身的身份ID与所记录的尖峰时刻T1，之后执行步骤S5和步骤S6。避免长时间C节点断开连接导致系统数据阻塞。
本发明解决了无线心电测量中尖峰信号时间差的无线测量的问题，避免了无线传输延时造成的校时不准，使用通信信道少，不需要使用高精度晶振即可达到较高精度，误差可控制在0.5ms以下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明的具体实施方式中广播时钟信号传递示意图。
图2是本发明的具体实施方式中B节点接收A节点发送的数据包并产生软件应答数据包，返回给A节点示意图。
图3是本发明的具体实施方式中基于NRF24L01的较高精度无线心跳血氧尖峰信号时间差测量方法的流程图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图3所示，一种基于NRF24L01的较高精度无线心跳血氧尖峰信号时间差测量方法，其特征在于具有如下步骤：
S1、设置A节点，B节点，C节点，其中A节点负责测量心跳脉冲尖峰信号，B节点负责测量血氧脉冲尖峰信号，C节点负责发送时钟同步信号；
S2、配置C节点为发送模式，并且关闭其重发功能、关闭自动应答功能；
配置A节点和B节点为接收模式，并且关闭重发功能、关闭自动应答功能；
将A节点、B节点、C节点的地址设置为一样的，并且通讯信道选择相同信道；
S3、每间隔10ms，C节点广播一次当前时钟信号，并携带自己的身份ID，A节点，B节点识别到C节点的身份ID，产生中断信息并分别调整自身的时间与广播时钟信号时间相同，如图1；
S4、A节点和B节点在收到时钟信号后，A节点延迟500us，转换为发送模式，发送自身的身份ID与所记录的尖峰时刻T1；
S5、B节点收到信息后，先核对身份ID，若为A节点发送，则产生软件应答数据包，返回给A节点，如图2；
S6、设B节点采集到临近尖峰为T2，则ΔT＝T1-T2。
所述步骤S4中，若A节点、B节点长时间未接受到时钟信号，则A节点直接延迟1ms，转换为发送模式，发送自身的身份ID与所记录的尖峰时刻T1，之后执行步骤S5和步骤S6。避免长时间C节点断开连接导致系统数据阻塞。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (2)

1.一种基于NRF24L01的较高精度无线心跳血氧尖峰信号时间差测量方法，其特征在于具有如下步骤：
S1、设置A节点，B节点，C节点，其中A节点负责测量心跳脉冲尖峰信号，B节点负责测量血氧脉冲尖峰信号，C节点负责发送时钟同步信号；
S2、配置C节点为发送模式，并且关闭其重发功能、关闭自动应答功能；
配置A节点和B节点为接收模式，并且关闭重发功能、关闭自动应答功能；
将A节点、B节点、C节点的地址设置为一样的，并且通讯信道选择相同信道；
S3、每间隔10ms，C节点广播一次当前时钟信号，并携带自己的身份ID，A节点，B节点识别到C节点的身份ID，产生中断信息并分别调整自身的时间与广播时钟信号时间相同；
S4、A节点和B节点在收到时钟信号后，A节点延迟500us，转换为发送模式，发送自身的身份ID与所记录的尖峰时刻T1；
S5、B节点收到信息后，先核对身份ID，若为A节点发送，则产生软件应答数据包，返回给A节点；
S6、设B节点采集到临近尖峰为T2，则ΔT＝T1-T2。
2.根据权利要求1所述的基于NRF24L01的较高精度无线心跳血氧尖峰信号时间差测量方法，其特征在于：所述步骤S4中，若A节点、B节点长时间未接受到时钟信号，则A节点直接延迟1ms，转换为发送模式，发送自身的身份ID与所记录的尖峰时刻T1，之后执行步骤S5和步骤S6。避免长时间C节点断开连接导致系统数据阻塞。
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