CN204016299U - 一种新型脉搏血氧饱和度监测系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种新型脉搏血氧饱和度监测系统，包括测试仪和PC机，其特征在于：测试仪包括单片机和与单片机输入端相连的电源模块、串口调试模块，单片机输出端与探头驱动模块、显示模块和蓝牙模块相连，探头驱动模块通过血氧探头与差动放大电路相连，差动放大电路还与单片机输入端相连，蓝牙模块与PC机连接。本实用新型把血氧饱和度检测系统和蓝牙技术结合起来，给病人带来了行动上的便利,也给家庭监护、远程医疗等创造了条件,其结构简单，设计合理，操作便捷，灵活性好，携带方便，性能优异，实用性强，使用效果好，便于推广使用。
Description
技术领域
本实用新型涉及医学内科监测技术领域，尤其是涉及一种新型脉搏血氧饱和度监测系统。
背景技术
人体组织细胞维持正常新陈代谢的氧是通过血液循环系统输送的,血氧饱和度是反映血液中氧含量的主要参数，是指动脉血中与氧结合的氧合血红蛋白的容量占全部可结合的血红蛋白容量的百分比。血氧饱和度的测量，在临床上得到了广泛的应用。对于某些重症病人或者手术中、手术后的病人进行血氧监测也是必不可少的。通过连续或间断地监测血氧饱和度可以对人体携带氧的能力进行估计,同时,其又是判断人体呼吸系统、循环系统是否出现障碍或者周围环境是否缺氧的重要指标,在手术麻醉、监护室急救病房、病人运动和睡眠研究、以及慢性呼吸循环系统疾病患者的监控上都有着重要的作用。
传统的血氧监测系统采用导线连接,卧床监护,给病人带来很大的不便,已经越来越不能适应当今多元化、信息化和个性化的医疗监护需求。医疗监护产品的总体发展趋势是模块化、多参数监护、便携式、使用方便、实时信号处理和网络化。将采集到的血氧饱和度信号进行传输，以往通过有线方式获取,监测仪器笨重复杂、不便携带,使用十分不便。采用常规无线电方式,虽然可以廉价、可靠的获得采样数据,但由于占用特定频带,必须要依法进行信道申报和功率控制,由于无线电终端会相互干扰而且无法简单地实现多组同时采样,因而不能满足复杂分析对数据的需要。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种新型脉搏血氧饱和度监测系统，其结构简单，设计合理，操作便捷，灵活性好，携带方便，功能完备，性能优异，实用性强，使用效果好，便于推广使用。
为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种新型脉搏血氧饱和度监测系统，包括便携式血氧饱和度测试仪和用于监测血氧饱和度数据的PC机，其特征在于：所述测试仪包括单片机和与单片机输入端相连的电源模块、串口调试模块，所述单片机输出端与探头驱动模块、显示模块和蓝牙模块相连，所述探头驱动模块通过血氧探头与差动放大电路相连，所述差动放大电路还与单片机输入端相连，所述蓝牙模块与PC机连接。
上述的一种新型脉搏血氧饱和度监测系统，其特征在于：所述单片机为MSP430FG4619单片机。
上述电源模块采用TPS62007DGS芯片。
上述血氧探头中采用了双色的发光二极管PDI-E833。
上述探头驱动模块为由三极管组成的H桥电路。
上述差动放大电路采用二阶低通滤波电路。
上述显示模块采用128X64像素的OLED液晶UG-2864GSWBG01。
上述测试仪为可佩戴在手腕上的腕表结构。
本实用新型与现有技术相比具有以下优点：
1、本实用新型的腕带式测试仪可像手表一样佩戴在用户手上，可随时监测人体血氧指标，便于携带。
2、本实用新型可将测试仪测量的血氧数据通过蓝牙无线发送到个人计算机存储或者联网发送到医院工作站，把血氧饱和度检测系统和蓝牙技术结合起来，给病人带来了行动上的便利,也给家庭监护、远程医疗等创造了条件,显示出了广阔的应用前景。
综上所述，本实用新型结构简单，设计合理，操作便捷，灵活性好，携带方便，性能优异，实用性强，使用效果好，便于推广使用。
下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本实用新型的总体结构框图；
图2为本实用新型的血氧探头驱动模块电路结构原理图；
图3为本实用新型的差动放大电路结构原理图；
图4为本实用新型的显示模块与单片机连接结构原理图；
图5为本实用新型的蓝牙信号传输原理框图；
图6为本实用新型的蓝牙模块与PC机接口电路原理图；
图7为本实用新型的血氧测试仪外形结构图。
附图标记说明:
1、单片机；2、电源模块；3、探头驱动模块；4、血氧探头；
5、差动放大电路；6、显示模块；7、蓝牙模块；8、PC机；
9、串口调试模块。
具体实施方式
如图1所示，一种新型脉搏血氧饱和度监测系统，包括便携式血氧饱和度测试仪和用于监测血氧饱和度数据的PC机8，其特征在于：所述测试仪包括单片机1和与单片机输入端相连的电源模块2、串口调试模块9，所述单片机1输出端与探头驱动模块3、显示模块6和蓝牙模块7相连，所述探头驱动模块3通过血氧探头4与差动放大电路5相连，所述差动放大电路5还与单片机1输入端相连，所述蓝牙模块7与PC机8连接。
本实施例中，所述单片机1为MSP430FG4619单片机。
本实施例中，所述电源模块2采用TPS62007DGS芯片，它可以在输入电压为2-5.5V的情况下将输出电压稳定在3.3V,用于给单片机、蓝牙模块、探头模块、显示模块等电路供电。
本实施例中，所述血氧探头4中采用了双色的发光二极管PDI-E833。它能发出波长分别是660nm和940nm的红光和红外光。红光和红外光经过人体的组织反射后被光电传感器TSL250RD接收,其内部集成了一个放大器,经过传感器输出的信号实际上是经过放大的脉搏调制信号。
如图2所示，本实施例中，所述探头驱动模块3为由三极管组成的H桥电路。其中的DacRed和DacInfrared分别受单片机的，都是DAC12的输出端,可以控制不同时刻在不同引脚输出脉冲来交替控制两个LED间隔地发光,P2.2和P2.3输出互补电路的控制信号。
如图3所示，本实施例中，所述差动放大电路5采用二阶低通滤波电路。合理选用图中的电阻和电容的大小，使截止频率为4赫兹，可以满足脉搏跳动频率的要求。
如图4所示，为显示模块与单片机连接结构原理图。本实施例中，所述显示模块6采用128X64像素的OLED液晶UG-2864GSWBG01，用于实时显示血氧饱和度值、心率及脉搏波波形。
如图7所示，本实施例中，所述测试仪为可佩戴在手腕上的腕表结构。腕表结构上的蓝牙模块以无线通信的方式与PC机连接，将监测的人体血氧数据实时发送到PC机，PC机上接有蓝牙适配器接收测试仪的蓝牙模块发出的信号。
如图6所示，为系统的蓝牙模块与PC机接口电路原理图，蓝牙信号通信速率为9600bps,这是受单片机UART接口速率限制的原因。在实验室室内的普通条件下,传输距离10米,数据传输稳定可靠。
系统工作原理是：MSP430FG4619内部的DAC12周期性地输出2路100Hz占空比1：4的脉冲,经过电流放大的驱动电路驱动,交替点亮血氧探头中的红光和红外光LED。探头中光电接收器将接收信号送到差动放大电路进行放大,放大后的信号进入单片机内部A/D进行采样。单片机DAC12根据A/D采样信号的大小调节光源驱动的强度,从而维持光源的稳定,减少了由于光源不稳定带来的误差。处理后的信号再经去直流放大和数字滤波,得到的就是交流脉搏波成分,此时可以通过分析其周期和幅值对心率、血氧饱和度值得出血氧相关参数数据，最后监测数据通过蓝牙模块无线发送到PC机，进而判断人体健康。
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。
Claims (8)
1.一种新型脉搏血氧饱和度监测系统，包括便携式血氧饱和度测试仪和用于监测血氧饱和度数据的PC机(8)，其特征在于：所述测试仪包括单片机(1)和与单片机输入端相连的电源模块(2)、串口调试模块(9)，所述单片机(1)输出端与探头驱动模块(3)、显示模块(6)和蓝牙模块(7)相连，所述探头驱动模块(3)通过血氧探头(4)与差动放大电路(5)相连，所述差动放大电路(5)还与单片机(1)输入端相连，所述蓝牙模块(7)与PC机(8)连接。
2.按照权利要求1所述的一种新型脉搏血氧饱和度监测系统，其特征在于：所述单片机(1)为MSP430FG4619单片机。
3.按照权利要求1所述的一种新型脉搏血氧饱和度监测系统，其特征在于：所述电源模块(2)采用TPS62007DGS芯片。
4.按照权利要求1所述的一种新型脉搏血氧饱和度监测系统，其特征在于：所述血氧探头(4)中采用了双色的发光二极管PDI-E833。
5.按照权利要求1所述的一种新型脉搏血氧饱和度监测系统，其特征在于：所述探头驱动模块(3)为由三极管组成的H桥电路。
6.按照权利要求1所述的一种新型脉搏血氧饱和度监测系统，其特征在于：所述差动放大电路(5)采用二阶低通滤波电路。
7.按照权利要求1所述的一种新型脉搏血氧饱和度监测系统，其特征在于：所述显示模块(6)采用128X64像素的OLED液晶UG-2864GSWBG01。
8.按照权利要求1所述的一种新型脉搏血氧饱和度监测系统，其特征在于：所述测试仪为可佩戴在手腕上的腕表结构。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104856694A (zh) * | 2015-05-20 | 2015-08-26 | 无锡市崇安区科技创业服务中心 | 便携式脉搏血氧饱和度测量仪 |
| CN109171764A (zh) * | 2018-10-24 | 2019-01-11 | 重庆科技学院 | 一种基于单片机的血氧检测方法 |
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2014
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