CN201840475U

CN201840475U - 基于无线通用串行总线的脉搏信号测量装置

Info

Publication number: CN201840475U
Application number: CN2010205991328U
Authority: CN
Inventors: 陈晓; 高扬
Original assignee: Nanjing University of Information Science and Technology
Current assignee: Nanjing University of Information Science and Technology
Priority date: 2010-11-10
Filing date: 2010-11-10
Publication date: 2011-05-25
Anticipated expiration: 2020-11-10

Abstract

本实用新型提供了一种基于无线通用串行总线的脉搏信号测量装置，包括脉搏信号采集部分和数据记录处理部分，脉搏信号采集部分包括脉搏传感器、单片机A、WUSB模块A和电源A，脉搏传感器、单片机A和WUSB模块A依次相连，单片机A、WUSB模块A和电源A相连，数据记录处理部分包括WUSB模块B、单片机B、接口电路、计算机和电源B，WUSB模块B、单片机B、接口电路和计算机依次相连，WUSB模块B、接口电路和单片机B与电源B相连。本实用新型将无线通用串行总线与脉搏采集和记录设备结合起来，利用无线数据传输方式传递医疗传感器与计算机之间数据，使脉搏信号的传输由有线变为无线、可移动，另外体积小、易携带，传输性能好，功率小，对人体生理影响小。

Description

基于无线通用串行总线的脉搏信号测量装置

技术领域

本实用新型涉及一种脉搏信号测量装置，特别是一种基于无线通用串行总线的脉搏信号测量装置，属于脉搏信号测量领域。

背景技术

随着科学技术的发展，脉诊的客观化、定量化已成为中医诊断的必然趋势。脉搏信号测量仪器是脉搏信号研究中必不可缺的工具, 它为脉诊的客观化、定量化和标准化研究提供了科学依据。

随着微电子技术和信息技术的高速发展，医学测量仪器正逐步向智能化和微型化方向发展。目前通常采用固定的专门仪器测量脉搏信号，仪器主要是通过并行或串行口以有线的方式传递数据。脉搏信号实时监视装置（申请号为201020210926.0）公开了一种用串行口通信传输数据的脉搏信号检测装置；基于通用串行总线的脉搏信号检测装置（申请号为201020210929.4）公开了一种用通用串行总线传输数据的脉搏信号检测装置。有线信号传输方式信号容易衰减和受电磁干扰，而且限制了被测对象的活动空间。设备不便扩展，布线杂乱。另外目前通用串行总线的最佳传输距离为5米，否则数据传输会不稳定。无线数据采集和传输技术可以减少系统间的电缆连接，具有携带方便、应用灵活等优点，在各种实时监测、野外操作和特殊的场合应用广泛。

发明内容

本实用新型的目的就是要克服现有技术的不足之处，提供一种基于无线通用串行总线的脉搏信号测量装置。

本实用新型的基于无线通用串行总线的脉搏信号测量装置，包括脉搏信号采集部分和数据记录处理部分，脉搏信号采集部分包括脉搏传感器、单片机A、WUSB 模块A和电源A，脉搏传感器、单片机A和WUSB 模块A依次相连，单片机A、WUSB 模块A和电源A相连，数据记录处理部分包括WUSB 模块B、单片机B、接口电路、计算机和电源B，WUSB 模块B、单片机B、接口电路和计算机依次相连，WUSB 模块B、单片机B、接口电路和电源B相连。WUSB 模块A 与WUSB模块B之间通过无线通用串行总线进行无线通信。

优选地，

脉搏传感器采用压电陶瓷片HTD型集成化传感器。

单片机A选用MSP430F单片机；单片机B选用AT89S52单片机。

WUSB 模块A、B均采用CYWUSB6935芯片。

脉搏传感器采用压电陶瓷片HTD型集成化传感器。它采用高度集成化工艺将压电片、灵敏度温度补偿元件、感温元件、信号调理电路集成在传感器内，模拟信号输出，输出完整的模拟电压信号。脉搏传感器与单片机A相连。

单片机A选用系统级芯片单片机MSP430F单片机。它16位RISC CPU不仅能提供所需的信号处理能力，而且还具有超低的工作电流，使用电池的工作时间可达数年之久。单片机实现从传感器来的脉搏信号的放大、模数转换、向WUSB 模块A发送数据以及控制WUSB 模块A的功能。单片机与WUSB 模块A之间通过SPI端口相连，单片机的数据和控制输出端分别与WUSB 模块A的输入端和控制端相连。

由于数据采集部分具有随身携带要求，因此电源A采用纽扣电池，为单片机A和WUSB 模块A供电。

WUSB 模块用CYWUSB6935通信芯片实现。CYWUSB6935内部集成了串行数据接口（SPI）、串并／并串转换器（SERDES）、综合器、2.4 GHz的射频收发器，采用高斯频移键控调制解调器（GFSK Modem）和直接顺序扩展频谱（DSSS）数字基带模块。用户可以通过控制信号灵活地设置射频和数字基带部分。为了进一步优化性能，CYWUSB6935理论上可以为用户提供3822个独立的频道，让每个主系统能够连接多组外围设备，且通信距离可达到50米。WUSB 模块A实现数据发送，WUSB 模块B实现数据接收，分别采用CYWUSB6935通信芯片。WUSB 模块与单片机之间通过SPI端口相连。

单片机B用AT89S52单片机。采用RS232串行通信实现AT89S52单片机与计算机间的数据通信。RS232串行通信用正负电压来表示逻辑状态，与TTL高低电平表示逻辑状态的规定不同。因此，为了能够同计算机相连，必须在RS232与 TTL之间进行电平和逻辑关系的变换。

接口电路采用异步串行收发器及串口芯片MAX232来完成TTL电平到RS232C电平的转换。它实现单片机与计算机之间的串行数据通信功能。

电源B采用+3V直流电源，为单片机B和WUSB 模块B供电。

计算机用来显示、记录和存储传输过来的脉搏信号。接口电路的RS232电缆直接插在计算机的串行接口上。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型用无线通用串行总线接口传递医疗传感器与计算机之间的信息，省去了监护记录设备与医疗传感器之间的连线，使被测对象可以自由活动，避免了被测人员使用传统检测仪器时需要通过很多导线连接身体的麻烦和束缚，并可以采集到被监测者活动状态下的脉搏信号；脉搏信号采集部分体积小、携带方便，无不适感；传输距离适中、传输速率高、成本低、功耗低、抗干扰能力强、开发简单、可扩展性好、系统稳定；应用灵活，有广阔的应用前景。

附图说明

图1为本实用新型的结构框图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式，来对本实用新型作进一步地详细说明。

如图1所示，本实用新型的基于无线通用串行总线的脉搏信号测量装置，包括脉搏信号采集部分和数据记录处理部分，脉搏信号采集部分包括脉搏传感器、单片机A、WUSB 模块A和电源A，脉搏传感器、单片机A和WUSB 模块A依次相连，单片机A、WUSB 模块A和电源A相连，数据记录处理部分包括WUSB 模块B、单片机B、接口电路、计算机和电源B，WUSB 模块B、单片机B、接口电路和计算机依次相连，WUSB 模块B、单片机B、接口电路和电源B相连。脉搏传感器采用压电陶瓷片HTD型集成化传感器。单片机A选用MSP430F单片机；单片机B选用AT89S52单片机。WUSB 模块A、B均采用CYWUSB6935芯片。

本实用新型的工作流程如下：

脉搏传感器测量到的人体脉搏模拟信号由单片机A放大、模数转换成数字信号然后传送到WUSB 模块A，WUSB 模块A将接收到的数据按照协议进行打包，发送给WUSB 模块B，最后由单片机B通过串行通信接口将数据传送到计算机，计算机记录处理采集到的脉搏信号。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施实例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种基于无线通用串行总线的脉搏信号测量装置，其特征在于，包括脉搏信号采集部分和数据记录处理部分，脉搏信号采集部分包括脉搏传感器、单片机A、WUSB 模块A和电源A，脉搏传感器、单片机A和WUSB 模块A依次相连，单片机A、WUSB 模块A和电源A相连，数据记录处理部分包括WUSB 模块B、单片机B、接口电路、计算机和电源B，WUSB 模块B、单片机B、接口电路和计算机依次相连，WUSB 模块B、单片机B、接口电路和电源B相连。

2.根据权利要求1所述的基于无线通用串行总线的脉搏信号测量装置，其特征在于，脉搏传感器采用压电陶瓷片HTD型集成化传感器。

3.根据权利要求1所述的基于无线通用串行总线的脉搏信号测量装置，其特征在于，单片机A选用MSP430F单片机；单片机B选用AT89S52单片机。

4.根据权利要求1所述的基于无线通用串行总线的脉搏信号测量装置，其特征在于，WUSB 模块A、B均采用CYWUSB6935芯片。