CN202994794U

CN202994794U - 基于蓝牙的家用微型尿液分析仪

Info

Publication number: CN202994794U
Application number: CN 201220701221
Authority: CN
Inventors: 陈龙聪; 张应举; 刘改琴; 熊兴良; 高斌
Original assignee: Chongqing Medical University
Current assignee: Chongqing Medical University
Priority date: 2012-12-18
Filing date: 2012-12-18
Publication date: 2013-06-12
Anticipated expiration: 2022-12-18

Abstract

本实用新型涉及一种尿液分析仪，属于医学检验仪器，特别是一种基于蓝牙的家用微型尿液分析仪，包括单片机控制单元、高精度颜色采集单元、高精度参考电压单元、电机控制单元、存储单元、试纸条识别单元、温度测量单元和供电单元，还设有触摸式LCD显示单元、结果打印单元和无线发送与接收单元，所述触摸式LCD显示单元、结果打印单元和无线发送与接收单元的输入输出端口分别与单片机控制单元的输入输出端口对应连接。本实用新型具有数据无线传输、测量的项目多、性能稳定检测精度高、体积小，功耗低，结构简单、成本低、使用操作简单方便，尤其适用于家庭和医院床旁检测。

Description

基于蓝牙的家用微型尿液分析仪

技术领域

本实用新型涉及一种尿液分析仪，属于医学检验仪器，尤其是一种基于蓝牙的家用微型尿液分析仪。

背景技术

随着人们生活水平的提高和健康意识的加强，大量便携式、低成本、无创检测医学仪器、设备逐渐由医院进入家庭，如便携式血压计；便携式血糖仪等。尿常规检查作为医院中最常用的检验项目之一，是反映身体健康状况的基本指标之一，并且是最简单易行、无痛苦、迅速的检查手段，可应用于泌尿系统疾病，如肾病、泌尿系感染、膀胱炎、尿道炎症等等，对各类肾病或泌尿系感染作尿液分析是最不可少的，目前对前述泌尿系统疾病患者作尿常规检查，大多采用尿液分析仪进行检测分析，由于该分析仪体积大，操作不方便，患者作检查只能到医院进行，对需要长期观察检测的患者极为不便；尽管也有小型的尿液分析仪，它虽然可以用于家庭，但其主要不是针对家庭而设计的，其包括颜色采集单元、参考电压单元、单片机控制单元、电机控制单元、存储单元、试纸条识别单元和供电单元，所以还是存在着总体体积偏大，操作使用不够方便，无法进行无线数据传输，使用温度范围不够宽（20-35℃），成本较高等不足。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于蓝牙的家用微型尿液分析仪，它结构简单，体积小，低功耗，性能稳定，使用操作方便，可实现数据的无线传送。

本实用新型采用了如下技术方案：一种基于蓝牙的家用微型尿液分析仪，包括单片机控制单元、高精度颜色采集单元、高精度参考电压单元、电机控制单元、存储单元、试纸条识别单元、温度测量单元和供电单元，其特征是还设有触摸式LCD显示单元、结果打印单元和无线发送与接收单元，所述触摸式LCD显示单元、结果打印单元和无线发送与接收单元的输入输出端口分别与单片机控制单元的输入输出端口对应连接。

前述单片机控制单元包括单片机、数椐锁存器、热敏打头数据及电源输出输入接口和相应的外围元器件，所述单片机的输入输出端口PB口分别与数椐锁存器的输入D端口和触摸式LCD显示单元中的液晶显示输入输出接口连接，单片机的输入输出端口PA、PB、PC口及数椐锁存器的输出Q端口分别与热敏打头数据及电源输出输入接口连接，单片机的输入输出端口PC口还与触摸式LCD显示单元中的触摸芯片输入输出端口和结果打印单元中热敏打头进纸电机信号接口连接，单片机的输入输出端口PA口还与无线发送与接收单元的输入输出端口连接，热敏打头数据及电源输出输入接口与结果打印单元中热敏打头数据及电源输入输出接口连接。

前述触摸式LCD显示单元包括液晶显示屏、电阻型触摸屏、触摸芯片、液晶显示输入输出接口、触摸屏数据接口，液晶显示输入输出接口分别与单片机的输入输出端口PB口和液晶显示屏的数据控制线连接；触摸芯片的输入输出端口与单片机的输入输出端口PC口连接，触摸屏数据接口与电阻型触摸屏的数据线连接。

前述的结果打印单元包括热敏打印机、电机驱动器、移位寄存器、热敏打头数据及电源输入输出接口、热敏打头数据接口、热敏打头进纸电机信号接口及外围元件，热敏打头数据及电源输入输出接口分别与单片机控制单元中的热敏打头数据及电源输出输入接口、热敏打头数据接口、热敏打头进纸电机信号接口及热敏打印机的电机驱动器、移位寄存器的输入端口连接，热敏打头数据接口分别与移位寄存器的输出Q端口和热敏打印机的打印头数据线相连，热敏打头进纸电机信号接口与热敏打印机的进纸电机控制信号和是否有纸、打印头是否抬起的信号线相连。

前述的无线发送与接收单元包括蓝牙模块及外围元件，蓝牙模块的输入输出端口分别与单片机的输入输出端口PA、PC口连接。

按本实用新型提供的基于蓝牙的家用微型尿液分析仪，采用了蓝牙模块的无线发送与接收单元、触摸式液晶显示屏、热敏打印机，在单片机控制单元的控制下，利用试纸条可分析尿液中白细胞、酮体、亚硝酸盐、尿胆原、胆红素、蛋白质、葡萄糖、尿比重、隐血、PH、维C、肌酐、微量白蛋白等共14项的家用微型尿液分析仪，同时达到测量结果准确、体积小、成本低、操作简单等目的。

本实用新型采用了低功耗单片机和低功耗液晶显示，因此具有体积小、功耗低、集成度高、性能稳定且测量精度高等优点；采用了触摸式液晶显示屏，可以进一步缩小体积，通过触摸屏操作，简化了使用操作，并可经热敏打印机打印出分析结果；采用了蓝牙模块，可实现数据的无线传送，非常方便与计算机、手机等无线产品通信，进而可将数据传送到医院等医疗机构，实验检测结果的共享。本实用新型具有数据无线传输、测量的项目多、性能稳定检测精度高、体积小，功耗低，结构简单、成本低、使用操作简单方便，尤其适用于家庭和医院床旁检测，具有很好的应用前景和推广价值。

附图说明

本实用新型上述结构可通过附图所提供的非限定性实施例进一步说明。

图1为本实用新型的电路框图；

图2为本实用新型中单片机控制单元的电路图；

图3为本实用新型中触摸式LCD显示单元的电连接图；

图4为本实用新型中结果打印单元的电连接图；

图5为本实用新型中无线发送与接收单元的电路图。

具体实施方式

下面参照附图说明本实用新型的实施方案。在图1所示的实施方案中，一种基于蓝牙的家用微型尿液分析仪，包括单片机控制单元、高精度颜色采集单元、高精度参考电压单元、电机控制单元、存储单元、试纸条识别单元、温度测量单元和供电单元，还设有触摸式LCD显示单元、结果打印单元和无线发送与接收单元，所述触摸式LCD显示单元、结果打印单元和无线发送与接收单元的输入输出端口分别与单片机控制单元的输入输出端口对应连接。

在图2所示的实施方案中，前述单片机控制单元包括单片机 U1、数椐锁存器U2、热敏打头数据及电源输出输入接口JK1和相应的外围元器件，所述单片机U1的输入输出端口PB口分别与数椐锁存器U2的输入D端口和触摸式LCD显示单元中的液晶显示输入输出接口JK5连接，单片机U1的输入输出端口PA、PB、PC口及数椐锁存器U2的输出Q端口分别与热敏打头数据及电源输出输入接口JK1连接，单片机U1的输入输出端口PC口还与触摸式LCD显示单元中的触摸芯片U3输入输出端口和结果打印单元中热敏打头进纸电机信号接口JK4连接，单片机U1的输入输出端口PA口还与无线发送与接收单元的输入输出端口连接，热敏打头数据及电源输出输入接口JK1与结果打印单元中热敏打头数据及电源输入输出接口JK2连接。

单片机U1采用32位STM32F103RD单片机芯片，数椐锁存器U2采用SN573锁存器芯片。STM32F103RD单片机芯片内部具有D/A转换、A/D转换可实现对所需光照等的强度的控制以及将颜色传感器的输出电压转换为数字值；其内带的串口等可实现与无线发送和接收单元中的蓝牙模块进行通信。单片机STM32F103RD同时实现对通过按钮输入的信息进行分析，并向其它部分发送相应的数据或控制信号，实现尿液结果的计算；控制存储器保存数据或读出数据；控制结果打印单元中的热敏打印机打印相应结果；控制LCD液晶实现各种相关信息的显示及通过无线发送和接收单元进行数据传输等；数据锁存器SN573用于锁存数据实现端口的扩展。单片机控制单元的电连接如图2所示，单片机U1的输入输出PA口中，节点RefVolt与高精度参考电压单元的输出相连；节点RedV、GreenV、BlueV和LampLightContrl分别与高精度颜色采集单元中的对应节点相连；节点MotoEndPos与电机控制单元中的到位控制输出相连；节点18B20Data与温度测量单元中温度传感器的信号输出相连；单片机U1的PA口中节点74LS164A、PC口中节点74LS164CLR、74LS164CLK、PA口中节点 PrintDAT、PrintLATCH、PB口中节点PrintCLK、PC口中节点HeadUp、PaperS、TH、数椐锁存器U2的输出Q端节点CTLA1、CTLA2、CTLB1、CTLB2分别与结果打印单元的输入节点相连，数椐锁存器U2的输出Q端节点MotoA、MotoB、MotoC、MotoD分别与电机控制单元中的对应节点相连；单片机U1的PA口中节点StripIn与试纸条识别单元中对应节点相连；单片机U1的PC口中节点SDA、SCL分别与存储单元中对应节点相连；单片机U1的PA口中节点BFRX、BFTX、PC口中节点BFStatus分别与无线发送和接收单元中的对应节点相连；单片机U1的PB口中节点DD0---DD7、LCD_DI、LCD_RW、LCD_E、LCD_CSA、LCD_CSB、LCD_REST、LCD_Control与液晶显示屏的数据控制线连接；单片机U1的PC口中节点TCS、TDOUT、TDIN、TCLK、TBUSY、TPENIRQ分别与触摸芯片U3的输入输出端口连接；USB1插座与外部USB接口相连；供电节点AV3.3V、DV3.3V、VCC+5.0V、GND、AGND分别与供电单元中的模拟电源3.3V、数字电源3.3V、数字电源+5V、数字地、模拟地相连，为该单元提供工作电源。

在图3所示的实施方案中，前述触摸式LCD显示单元包括液晶显示屏、电阻型触摸屏、触摸芯片U3、液晶显示输入输出接口JK5、触摸屏数据接口JK6，液晶显示输入输出接口JK5分别与单片机(U1)的输入输出端口PB口和液晶显示屏的数据控制线连接；触摸芯片U3的输入输出端口与单片机U1的输入输出端口PC口连接，触摸屏数据接口JK6与电阻型触摸屏的数据线连接。触摸芯片U3采用触摸芯片TSC2046、液晶显示屏采用液晶显示屏JM12864，在单片机控制单元的控制下实现输入和各种信息的显示，节点DD0---DD7、LCD_DI、LCD_RW、LCD_E、LCD_CSA、LCD_CSB、LCD_REST、LCD_Control、TCS、TDOUT、TDIN、TCLK、TBUSY、TPENIRQ分别与单片机控制单元的对应节点相连，供电节点VDD、VSS分别与供电单元中的数字电源3.3V、数字地相连，为该单元提供工作电源。

在图4所示的实施例中，前述的结果打印单元包括热敏打印机、电机驱动器U4、移位寄存器U5、热敏打头数据及电源输入输出接口JK2、热敏打头数据接口JK3、热敏打头进纸电机信号接口JK4及外围元件，热敏打头数据及电源输入输出接口JK2分别与单片机控制单元中的热敏打头数据及电源输出输入接口JK1、热敏打头数据接口JK3、热敏打头进纸电机信号接口JK4及热敏打印机的电机驱动器U4、移位寄存器U5的输入端口连接，热敏打头数据接口JK3分别与移位寄存器U5的输出Q端口和热敏打印机的打印头数据线相连，热敏打头进纸电机信号接口JK4 与热敏打印机的进纸电机控制信号和是否有纸、打印头是否抬起的信号线相连。电机驱动器U4采用电机驱动IC-FB6845芯片，热敏打印机采用热敏打印机LTP1245、移位寄存器U5采用移位寄存器74LS164芯片，在单片机控制单元的控制下实现对结果的打印。节点74LS164A、74LS164CLR、74LS164CLK、 PrintDAT、PrintLATCH、PrintCLK、HeadUp、PaperS、TH、CTLA1、CTLA2、CTLB1、CTLB2分别与单片机控制单元的相应节点相连。供电节点IN9V、VC3.3V、GND分别与供电单元中的电源+9V、数字电源3.3V、数字地相连，为该单元提供工作电源。

在图5所示的实施例中，前述的无线发送与接收单元包括蓝牙模块U6及外围元件，蓝牙模块U6的输入输出端口分别与单片机U1的输入输出端口PA、PC口连接。蓝牙模块U6采用无线发送接收蓝牙模块BF10-1芯片，实现在单片机控制单元的控制下与电脑的蓝牙适配器、PDA、手机等通用蓝牙设备连接进行数据的无线传输。节点BFRX、BFTX、BFStatus分别与单片机控制单元中的对应节点相连；供电节点DV3.3V、GND分别与供电单元中的数字电源3.3V、数字地相连，为该单元提供工作电源。

上述实施例也仅是用于说明本实用新型，不是对本实用新型的限制，在本实用新型的构思前提下对本实用新型的改进，都属于本实用新型权利要求保护的范围。

Claims

1.一种基于蓝牙的家用微型尿液分析仪，包括单片机控制单元、高精度颜色采集单元、高精度参考电压单元、电机控制单元、存储单元、试纸条识别单元、温度测量单元和供电单元，其特征是还设有触摸式LCD显示单元、结果打印单元和无线发送与接收单元，所述触摸式LCD显示单元、结果打印单元和无线发送与接收单元的输入输出端口分别与单片机控制单元的输入输出端口对应连接。

2.根据权利要求1所述的基于蓝牙的家用微型尿液分析仪，其特征是前述单片机控制单元包括单片机 (U1)、数椐锁存器(U2)、热敏打头数据及电源输出输入接口(JK1)和相应的外围元器件，所述单片机(U1)的输入输出端口PB口分别与数椐锁存器(U2)的输入D端口和触摸式LCD显示单元中的液晶显示输入输出接口(JK5)连接，单片机(U1)的输入输出端口PA、PB、PC口及数椐锁存器(U2)的输出Q端口分别与热敏打头数据及电源输出输入接口(JK1)连接，单片机(U1)的输入输出端口PC口还与触摸式LCD显示单元中的触摸芯片(U3)输入输出端口和结果打印单元中热敏打头进纸电机信号接口(JK4)连接，单片机(U1)的输入输出端口PA口还与无线发送与接收单元的输入输出端口连接，热敏打头数据及电源输出输入接口(JK1)与结果打印单元中热敏打头数据及电源输入输出接口(JK2)连接。

3.根据权利要求1或2所述的基于蓝牙的家用微型尿液分析仪，其特征是前述触摸式LCD显示单元包括液晶显示屏、电阻型触摸屏、触摸芯片(U3)、液晶显示输入输出接口(JK5)、触摸屏数据接口(JK6)，液晶显示输入输出接口(JK5)分别与单片机(U1)的输入输出端口PB口和液晶显示屏的数据控制线连接；触摸芯片(U3)的输入输出端口与单片机(U1)的输入输出端口PC口连接，触摸屏数据接口(JK6)与电阻型触摸屏的数据线连接。

4.根据权利要求1或2所述的基于蓝牙的家用微型尿液分析仪，其特征是前述的结果打印单元包括热敏打印机、电机驱动器(U4)、移位寄存器(U5)、热敏打头数据及电源输入输出接口(JK2)、热敏打头数据接口(JK3)、热敏打头进纸电机信号接口(JK4)及外围元件，热敏打头数据及电源输入输出接口(JK2)分别与单片机控制单元中的热敏打头数据及电源输出输入接口(JK1)、热敏打头数据接口(JK3)、热敏打头进纸电机信号接口(JK4)及热敏打印机的电机驱动器(U4)、移位寄存器(U5)的输入端口连接，热敏打头数据接口(JK3)分别与移位寄存器(U5)的输出Q端口和热敏打印机的打印头数据线相连，热敏打头进纸电机信号接口(JK4) 与热敏打印机的进纸电机控制信号和是否有纸、打印头是否抬起的信号线相连。

5.根据权利要求1或2所述的基于蓝牙的家用微型尿液分析仪，其特征是前述的无线发送与接收单元包括蓝牙模块(U6)及外围元件，蓝牙模块(U6)的输入输出端口分别与单片机(U1)的输入输出端口PA、PC口连接。