CN206044619U - 无线心率监护仪 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开无线心率监护仪，该无线心率监护仪包括与电源模块相连接的以下模块：心率脉搏传感器模块、ZigBee通信模块、电源模块、数模转换模块和直接存储器访问模块，电源模块提供工作电压；心率脉搏传感器模块、数模转换模块、直接存储器访问模块和ZigBee通信模块依次连接，心率脉搏传感器模块感应心率脉搏数据，并将感应心率脉搏数据经过数模转换模块和直接存储器访问模块处理之后发送至ZigBee通信模块，ZigBee通信模块上还设置有无线信号发射端。该无线心率监护仪克服了现有技术中的心率监护仪无法实现远程信号传输的问题，实现了无线心率的监护。
Description
技术领域
本实用新型涉及临床医疗器械的技术领域，具体地，涉及无线心率监护仪。
背景技术
远程医疗监控具有非常广泛的应用，如脉搏监测，公共场所多人体温监控，老人、小孩的安全监控等众多领域。当前的医疗监控仍以有线连接为主，这种连接方式虽然信号稳定，但是存在灵活性差，安装成本高，密封环境难以使用等缺点。另一方面，目前已有一些基于无线传感网的脉搏、血氧安全监控系统，但是仍有众多缺陷，如功耗高、传感性能差等，且现有监控系统不能解决针对如个人的移动实时监控以及公共场所的多人同步监控，也不能很好地实现基于移动终端的便捷操作。
ZigBee是基于IEEE802.15.4标准的无线传输技术。该技术主要工作于无需注册的2.4GHz频段，传输距离10-300M，速率10-250kbps，功耗5mA，是一种近距离、低复杂度、自组织、低功耗、低数据速率和低成本的无线联网标准。它与蓝牙技术相似，但是比蓝牙技术具有更大的优势。其最大的特点就是低功耗、单网络节点容量数大以及拥有自组网能力。在一个ZigBee网络中，最多拥有的网络节点数可达65000个。多数的时间ZigBee终端可以处于休眠模式，最大程度的降低了设备的自身的电量使用，更加适合用于那些不需要实时传输或者连续更新的场合。通常，两节普通的5号电池能够让设备工作6-12个月，当终端进入深度休眠时，设备可工作时间甚至可以延长至24个月。
心率传感器基于光电容积法。光电容积法的基本原理是利用人体组织在血管搏动时造成透光率不同来进行脉搏测量的。其使用的传感器由光源和光电变换器两部分组成，通过绑带或夹子固定在病人的手指或耳垂上。光源一般采用对动脉血中氧和血红蛋白有选择性的一定波长(500nm～700nm)的发光二极管。当光束透过人体外周血管，由于动脉搏动充血容积变化导致这束光的透光率发生改变，此时由光电变换器接收经人体组织反射的光线，转变为电信号并将其放大和输出。由于脉搏是随心脏的搏动而周期性变化的信号，动脉血管容积也周期性变化，因此光电变换器的电信号变化周期就是脉搏率。
STM32系列基于专为要求高性能、低成本、低功耗的嵌入式应用专门设计的ARMCortex-M3内核。按性能分成两个不同的系列：STM32F103“增强型”系列和STM32F101“基本型”系列。增强型系列时钟频率达到72MHz，是同类产品中性能最高的产品；基本型时钟频率为36MHz，以16位产品的价格得到比16位产品大幅提升的性能，是16位产品用户的最佳选择。两个系列都内置32K到128K的闪存，不同的是SRAM的最大容量和外设接口的组合。时钟频率72MHz时，从闪存执行代码，STM32功耗36mA，是32位市场上功耗最低的产品，相当于0.5mA/MHz。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种无线心率监护仪，该无线心率监护仪克服了现有技术中的心率监护仪无法实现远程信号传输的问题，实现了无线心率的监护。
为了实现上述目的，本实用新型提供了一种无线心率监护仪，该无线心率监护仪包括与电源模块相连接的以下模块：心率脉搏传感器模块、ZigBee通信模块、电源模块、数模转换模块和直接存储器访问模块，所述电源模块提供工作电压；所述心率脉搏传感器模块、所述数模转换模块、所述直接存储器访问模块和所述ZigBee通信模块依次连接，所述心率脉搏传感器模块感应心率脉搏数据，并将感应心率脉搏数据经过所述数模转换模块和所述直接存储器访问模块处理之后发送至所述ZigBee通信模块，所述ZigBee通信模块上还设置有无线信号发射端。
优选地，该无线心率监护仪还包括：型号为STM32的主板，所述主板上设置有与所述心率脉搏传感器模块、ZigBee通信模块、电源模块、数模转换模块和直接存储器访问模块相匹配的安装连接接口。
优选地，该无线心率监护仪还包括：汇聚ZigBee节点，所述汇聚ZigBee节点的接受端被配置成连接于所述ZigBee通信模块的无线信号发射端，所述汇聚ZigBee节点的发射端上设置有串口。
优选地，所述ZigBee模块的RX端口连接于所述主板的TX端口。
优选地，该无线心率监护仪还包括：仪器盒，所述仪器盒中设置有与所述主板相配合的安装槽，且所述仪器盒上设置有与所述ZigBee通信模块的无线信号发射端相配合的通槽。
优选地，所述心率脉搏传感器模块包括第一引脚、第二引脚和第三引脚，所述第一引脚连接于所述数模转换模块；所述第二引脚连接于地；所述第三引脚连接于所述电源模块的正极。
通过上述的实施方式，本实用新型克服了现有技术中的ZigBee通信模块使用时的缺陷，通过连接的方式，充分利用ZigBee通信模块的网络低成本、低功耗的优点，规避了ZigBee的I/O外设接口少、信息处理量慢的缺点。
本实用新型的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本实用新型，但并不构成对本实用新型的限制。在附图中：
图1是本实用新型的物联网智能心率监护仪的框架示意图；
图2是本实用新型的物联网智能监护系统的结构示意图；
图3是本实用新型的物联网只能监护系统启动流程图。
附图标记说明
1 主板 2 ZigBee通信模块
3 心率脉搏传感器模块 4 电源模块
5 汇聚ZigBee节点
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。
本实用新型提供一种无线心率监护仪，该无线心率监护仪包括与电源模块4相连接的以下模块：心率脉搏传感器模块3、ZigBee通信模块2、电源模块4、数模转换模块和直接存储器访问模块，所述电源模块4提供工作电压；所述心率脉搏传感器模块3、所述数模转换模块、所述直接存储器访问模块和所述ZigBee通信模块2依次连接，所述心率脉搏传感器模块3感应心率脉搏数据，并将感应心率脉搏数据经过所述数模转换模块和所述直接存储器访问模块处理之后发送至所述ZigBee通信模块2，所述ZigBee通信模块2上还设置有无线信号发射端。
通过上述的实施方式，本实用新型克服了现有技术中的ZigBee通信模块2使用时的缺陷，通过连接的方式，充分利用ZigBee通信模块2的网络低成本、低功耗的优点，规避了ZigBee的I/O外设接口少、信息处理量慢的缺点。
在本实用新型的一种具体实施方式中，该无线心率监护仪还可以包括：型号为STM32的主板1，所述主板1上设置有与所述心率脉搏传感器模块3、ZigBee通信模块2、电源模块4、数模转换模块和直接存储器访问模块相匹配的安装连接接口。
所述的ZigBee模块通过串口与STM32主板1相连接，RX连接主板1的TX。ZigBee模块负责无线远程发送数据至汇聚ZigBee节点5，汇聚ZigBee节点5再通过串口将数据送入PC端。其中，ZigBee通信模块2采用CC2530，是无线局域网，具体如背景技术中的描述。
在本实用新型的一种具体实施方式中，该无线心率监护仪还可以包括：汇聚ZigBee节点5，所述汇聚ZigBee节点5的接受端被配置成连接于所述ZigBee通信模块2的无线信号发射端，所述汇聚ZigBee节点5的发射端上设置有串口。
如图1所示，左边部分即为ZigBee节点，其结构也包含一个ZigBee通信模块2为接收端。
在该种实施方式中，所述ZigBee模块的RX端口连接于所述主板1的TX端口。
在该种实施方式中，该无线心率监护仪还可以包括：仪器盒，所述仪器盒中设置有与所述主板1相配合的安装槽，且所述仪器盒上设置有与所述ZigBee通信模块2的无线信号发射端相配合的通槽。
通过仪器盒可实现整个装置的固定。
在本实用新型的一种具体实施方式中，所述心率脉搏传感器模块3包括第一引脚、第二引脚和第三引脚，所述第一引脚连接于所述数模转换模块；所述第二引脚连接于地；所述第三引脚连接于所述电源模块4的正极。
如图3所示，首先，给STM32加电启动。STM32通过ADC数模转换器来读取引脚接在特定ADC接口处的心率脉搏传感器模块3所读取的数据。数据通过DMA通道，进行处理。将数据以串口的方式发送给ZigBee模块，ZigBee模块接收到数据通过无线远程发送给连接在PC端的汇聚ZigBee节点5。
本实用新型物联网新型无线心率监护仪实施应用:用户将脉搏传感器佩戴在身上，可用手指接触，或将传感器放于手腕上，或将传感器佩戴在耳朵上，从而方便心率的数据读取。其次，脉搏传感器将读取的数值周期性循环利用ADC(数模转换模块)通过DMA(直接存储器访问)通道发送给中央处理器，实现数据的打印并将数据发送给RFCC2530模块来发送数据。之后，将RFCC2530作为网关，接收发来的信息并通过PC端串口输出。
以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本实用新型的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本实用新型的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本实用新型的思想，其同样应当视为本实用新型所公开的内容。
Claims (6)
1.一种无线心率监护仪，其特征在于，该无线心率监护仪包括与电源模块(4)相连接的以下模块：心率脉搏传感器模块(3)、ZigBee通信模块(2)、电源模块(4)、数模转换模块和直接存储器访问模块，所述电源模块(4)提供工作电压；所述心率脉搏传感器模块(3)、所述数模转换模块、所述直接存储器访问模块和所述ZigBee通信模块(2)依次连接，所述心率脉搏传感器模块(3)感应心率脉搏数据，并将感应心率脉搏数据经过所述数模转换模块和所述直接存储器访问模块处理之后发送至所述ZigBee通信模块(2)，所述ZigBee通信模块(2)上还设置有无线信号发射端。
2.根据权利要求1所述的无线心率监护仪，其特征在于，该无线心率监护仪还包括：型号为STM32的主板(1)，所述主板(1)上设置有与所述心率脉搏传感器模块(3)、ZigBee通信模块(2)、电源模块(4)、数模转换模块和直接存储器访问模块相匹配的安装连接接口。
3.根据权利要求1所述的无线心率监护仪，其特征在于，该无线心率监护仪还包括：汇聚ZigBee节点(5)，所述汇聚ZigBee节点(5)的接受端被配置成连接于所述ZigBee通信模块(2)的无线信号发射端，所述汇聚ZigBee节点(5)的发射端上设置有串口。
4.根据权利要求2所述的无线心率监护仪，其特征在于，所述ZigBee模块的RX端口连接于所述主板(1)的TX端口。
5.根据权利要求2所述的无线心率监护仪，其特征在于，该无线心率监护仪还包括：仪器盒，所述仪器盒中设置有与所述主板(1)相配合的安装槽，且所述仪器盒上设置有与所述ZigBee通信模块(2)的无线信号发射端相配合的通槽。
6.根据权利要求1所述的无线心率监护仪，其特征在于，所述心率脉搏传感器模块(3)包括第一引脚、第二引脚和第三引脚，所述第一引脚连接于所述数模转换模块；所述第二引脚连接于地；所述第三引脚连接于所述电源模块(4)的正极。
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