CN207785174U - 一种智能听诊器系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种智能听诊器系统，包括包用于进行数据采集以及放大滤波等预处理的采集单元、主要用于实现对数据的处理及分析的主控单元、用于在后端实现对数据的处理及分析工业计算机以及用于实现播放功能的声音播放装置。本实用新型基于单片机设计，使用声音传感器、滤波器、运算放大器，让听到的心肺音信号更加清晰准确，为医生及时做出正确的诊断提供了强有力的数据支持，同时，后端采用工业计算机进行后端处理，使得结果可以进行验证，进一步确认诊断是否有误。
Description
技术领域
本实用新型属于医疗用听诊器领域，具体是一种智能听诊器系统。
背景技术
心音和呼吸音是人体两个重要的生理信号：心音是心脏及心血管系统机械运动中所产生声音的总称，包含着心脏各个部分本身及相互之间作用的生理和病理信息；呼吸音是呼吸系统在换气运动中所产生声音的总称，包含着肺部生理和病理信息。目前来看，在临床上对心脑血管和呼吸系统疾病的主要诊断手段仍然是对心音和呼吸音的听诊。
传统的听诊器由共振片，声音共振腔，和传导声音的导管组成，它的缺点在于：难以捕捉到人体内脏发出的一些微弱却非常重要的生理声音，准确性较差；听诊的同时无法实现波形实时显示，容易受人耳听力敏感局限和听诊者主观经验的影响；同一时间只能用于听诊一种生理声音信号，不能综合听诊。这些缺点最终导致医生有些情况下无法及时做出正确的诊断。
针对上述技术问题，因此很有必要设计一种电子式的的听诊器，通过使用硬件滤波器、运算放大器，让听到的心肺音信号更加清晰准确，为医生及时做出正确的诊断提供依据。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服以上存在的技术问题，提供一种智能听诊器系统。
为实现上述目的，本实用新型采用如下的技术方案。
一种智能听诊器系统，包括采集单元，用于进行数据的采集以及放大滤波等预处理；主控单元，主要用于实现对数据的处理及分析；工业计算机，用于在后端实现对数据的处理及分析；声音播放装置，用于实现播放功能；所述采集单元包括声音传感器、滤波、信号放大器和光电隔离；所述主控单元包括单片机以及与单片机电性连接的LED模块、内存、串口；所述声音传感器依次通过所述滤波、信号放大器和光电隔离与所述单片机电性连接；所述声音播放装置与所述单片机电性连接；所述单片机通过所述串口与所述工业计算机电性连接。
进一步地，所述串口可以是RS232接口、RS422接口和RS485接口。
进一步地，所述声音播放装置可以是扬声器或音响。
进一步地，所述单片机采用STM32F103芯片。
进一步地，所述光电隔离采用光耦6n136。
进一步地，所述主控单元还包括指示灯，所述指示灯与所述单片机电性连接。
进一步地，所述主控单元还包括时钟模块，所述时钟模块与所述单片机电性连接。
本实用新型的有益效果是：基于单片机设计，使用声音传感器、滤波器、运算放大器，让听到的心肺音信号更加清晰准确，为医生及时做出正确的诊断提供了强有力的数据支持，同时，后端采用工业计算机进行后端处理，使得结果可以进行验证，进一步确认诊断是否有误。
附图说明
图1：本实用新型的结构示意图。
图2：信号放大器原理图。
图3：光耦6n136的原理图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本实用新型进行详细说明。
如图1所示，一种智能听诊器系统，包括采集单元，在采集心肺音信号的过程中，不可避免会有噪声混杂其中，这些噪声不仅影响采集信号的准确性，更严重的情况下可能完全覆盖掉被测信号的有效成分，因而在对心肺音进行细致的分析识别之前，必须首先对采集到的信号进行预处理，设法滤除和减弱噪声，所述采集单元主要用于进行数据的采集以及放大滤波等预处理；主控单元，主要用于实现对数据的处理及分析；工业计算机，用于在后端实现对数据的处理及分析；声音播放装置，用于实现播放功能；所述采集单元包括声音传感器、滤波、信号放大器和光电隔离；所述主控单元包括单片机以及与单片机电性连接的LED模块、内存、串口，LED模块可以波形显示分析处理后的数据结果，内存用于存储采集和分析的数据，便于以后调用分析和处理。
所述声音传感器依次通过所述滤波、信号放大器和光电隔离与所述单片机电性连接；所述声音播放装置与所述单片机电性连接；所述单片机通过所述串口与所述工业计算机电性连接。
上述声音传感器采用驻极体电容式传声器，其技术指标为：灵敏度2mV/μ bar；频率响应范围0～2MHz；阻抗小于2.2KΩ；信噪比58dB以上。由于心音的频率范围是20～600Hz，呼吸音的频率范围约是100～1500Hz，因此驻极体电容式传声器是能够满足要求的。
如图2所示，上述信号放大器采用芯片为μA741，置于滤波电路之后，主要考虑到这时的信号虽然较为纯洁但并不满足功放要求，因此需进一步放大。同时也尽可能地减小了噪声对信号的影响。
优选地，所述单片机最好采用STM32F103芯片，在系统中起着分析、运算处理的核心作用，该芯片是意法半导体(ST)公司出品，其内核是Cortex-M3，芯片集成定时器，CAN，ADC，SPI，I2C，USB，UART，等多种功能，最高达 72MHz工作频率，具有64K容量的Flash，非常适用于医疗控制领域。
优选地，所述串口可以是RS232接口、RS422接口和RS485接口，这样提供多种通用标准接口，可以提高系统与外部设备连接通信的兼容性。
优选地，所述声音播放装置可以采用扬声器、音响或其他播放设备，通过语音播放可以更加及时清晰地告诉医生，以便医生及时做好下一步诊断工作。
优选地，如图3所示，所述光电隔离最好采用光耦6n136，由于采集数据的时候有信号干扰，因此为了最大程度上消除干扰，采用硬件光耦6n136，这样可以极大地消除干扰信号，确保采集的数据更加清晰。
优选地，所述主控单元还包括指示灯，所述指示灯与所述单片机电性连接，用以显示当前系统的运行状态信息，方便使用人员可以直观地看到当前系统是否在运行，或者是否运行有故障。
优选地，所述主控单元还包括时钟模块，所述时钟模块用以存储系统当前时钟。
下面简要介绍下系统的工作原理：
声音传感器将人体的心音、呼吸音等生理声信号准确采集出来，通过内置的转换电路模块变成原始的电信号。将原始信号经初级放大后输入到滤波模块，以便可以得到清晰的心音效果。经过滤波模块对信号进行滤波和去噪声处理后，微弱心音信号将被进一步送入主放大模块进行放大处理。在主放大模块中，模拟信号送入主控单元，经自带的A/D转换电路模块处理后转换为易懂的数字信号，并且经过单片机送入LED模块进行波形显示，同时把数据存储在内存中，并且通过串口把数据发送到工业计算机，通过工业计算机可以第二次对数据进行分析和处理，这样可以验证与主控模块分析的数据结果是否一致，进一步确认所分析的数据是正确的。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型而并非限制本实用新型所描述的技术方案；因此，尽管本说明书参照上述的各个实施例对本实用新型已进行了详细的说明，但是，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本实用新型进行修改或等同替换；而一切不脱离本实用新型的精神和范围的技术方案及其改进，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围中。
Claims (7)
1.一种智能听诊器系统，包括采集单元，用于进行数据的采集以及放大滤波等预处理；主控单元，主要用于实现对数据的处理及分析；工业计算机，用于在后端实现对数据的处理及分析；声音播放装置，用于实现播放功能；其特征在于：所述采集单元包括声音传感器、滤波、信号放大器和光电隔离；所述主控单元包括单片机以及与单片机电性连接的LED模块、内存、串口；所述声音传感器依次通过所述滤波、信号放大器和光电隔离与所述单片机电性连接；所述声音播放装置与所述单片机电性连接；所述单片机通过所述串口与所述工业计算机电性连接。
2.根据权利要求1所述的智能听诊器系统，其特征在于：所述串口是RS232接口，或是RS422接口，或是RS485接口。
3.根据权利要求1所述的智能听诊器系统，其特征在于：所述声音播放装置是扬声器或音响。
4.根据权利要求1所述的智能听诊器系统，其特征在于：所述单片机采用
STM32F103芯片。
5.根据权利要求1所述的智能听诊器系统，其特征在于：所述光电隔离采用光耦6n136。
6.根据权利要求1所述的智能听诊器系统，其特征在于：所述主控单元还包括指示灯，所述指示灯与所述单片机电性连接。
7.根据权利要求1至6所述的任一智能听诊器系统，其特征在于：所述主控单元还包括时钟模块，所述时钟模块与所述单片机电性连接。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201720547262.9U CN207785174U (zh) | 2017-05-16 | 2017-05-16 | 一种智能听诊器系统 |
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| CN207785174U true CN207785174U (zh) | 2018-08-31 |
Family
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| CN (1) | CN207785174U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110595609A (zh) * | 2019-09-29 | 2019-12-20 | 国网河南省电力公司南召县供电公司 | 一种通过声音异常快速判断变电设备故障的诊断装置 |
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2017
- 2017-05-16 CN CN201720547262.9U patent/CN207785174U/zh not_active Expired - Fee Related
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Granted publication date: 20180831 Termination date: 20190516 |