CN209789833U - 一种简易脉搏测试装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种简易脉搏测试装置，本脉搏测试装置利用波长600~1000nm的红光或者红外二极管产生的光线照射到人体的手指尖、耳垂等部位，用装在该部位另一侧或同侧旁边的光电接收管来检测机体组织的透明程度，即可将脉搏信息转换为电信号。将含有脉搏信息的电信号进行放大、滤波整形处理后，送入控制器芯片。在1min内所计的脉冲数即为人体脉搏，最后通过LCD1602显示脉搏信息，其测试性能良好，结构简单，生产成本比较低，可以进行大规模的推广使用。此外在本次设计中我们还添加了人体体温检测，可以实时监测人体的温度示数。
Description
技术领域
本实用新型涉及检测技术领域，特别涉及一种简易脉搏测试装置。
背景技术
随着社会老龄化的增长，城镇中的独居老人越来越多，老年人的健康监测问题越来越受到关注。心血管疾病是老年人患病率较高的疾病之一，许多病情较轻的患者没有得到及时的检查，错过了最佳的治疗阶段加重了病情，严重者导致中风甚至危害生命。由于人体脉搏信号中有丰富的生理信息，可以更加方便、快捷、准确的测量出脉搏，这种现象逐渐引发了许多临床医生的关注。脉搏测量仪器可以利用电子仪器测量出精度更高的数据。随着脉搏测量技术的发展，现代脉搏测量仪器朝着数字化、自动化方向快速的发展。
发明内容
为了克服上述缺陷，本实用新型提供了一种简易脉搏测试装置，测试装置性能良好，结构简单，生产成本比较低，可以进行大规模的推广使用。
本实用新型为了解决其技术问题所采用的技术方案是：一种简易脉搏测试装置，本装置由控制器芯片、1个光电传感器、放大和滤波电路、AD转换器、液晶屏、功能按键、三色指示灯以及内置蜂鸣器组成；
其中控制器芯片为核心控制器；
光电传感器：以红外发光二极管和红外接收晶体管组成光电传感器。通过透射式采集脉搏信号，用红外发光二极管作为光源；
放大、滤波电路：光电传感器检测到的脉搏信号是叠加在直流分量上的微弱交流小信号，约3~5mV；
AD转换器：内置于控制芯片中，将连续变换的模拟量换转换成离散的数字量；
液晶屏：把转换完成的计数值送入液晶屏，显示人体脉搏信息；
采用光电传感器进行脉搏信号的采集，经过放大滤波电路以后，送入控制器进行信息处理，该装置设有功能按键，可以开启液晶显示，当脉搏数超过上限范围时，单片机会触发声光报警：控制装置上电时，三色指示灯显示黄色，按下功能按键，在正常数值范围内，三色指示灯显示蓝色，蜂鸣器不报警；当超出脉搏数范围时，三色指示灯显示红色，蜂鸣器报警。
作为本实用新型的进一步改进，所述光电传感器的发光二极管的导通电压为1.5V~2.5V之间，电流在5~20mA之间，且串联一个300Ω电阻，光电晶体管将光信号转换成电流，再通过470KΩ电阻将电流的变化转换成电压信号，完成信号采集过程。
作为本实用新型的进一步改进，所述放大电路采用两级放大，第一级运算放大10倍，第二级运算放大100倍，这样可防止噪声信号同时被放大，而影响有效信号的识别，所述滤波电路利用截止频率为0.5Hz的有源高通滤波电路将直流分量滤掉，同时将信号放大10倍；然后，采用截止频率为5Hz的有源低通滤波电路将高频干扰滤掉，再将信号放大100倍；最后，把放大滤波后的信号送入控制器芯片进行AD转换。
作为本实用新型的进一步改进，所述液晶屏内添加测温功能，内设置温度传感器，可以实时监测人体体温，LCD1602实时显示温度信息。
本实用新型的有益效果是：本脉搏测试装置利用波长600~1000nm的红光或者红外二极管产生的光线照射到人体的手指尖、耳垂等部位，用装在该部位另一侧或同侧旁边的光电接收管来检测机体组织的透明程度，即可将脉搏信息转换为电信号。将含有脉搏信息的电信号进行放大、滤波整形处理后，送入控制器芯片。在1min内所计的脉冲数即为人体脉搏，最后通过LCD1602显示脉搏信息，其测试性能良好，结构简单，生产成本比较低，可以进行大规模的推广使用。此外在本次设计中我们还添加了人体体温检测，可以实时监测人体的温度示数。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图；
图中标示：1-控制器芯片；2-光电传感器；3-放大和滤波电路；4- AD转换器；5-液晶屏；6-功能按键；7-三色指示灯。
具体实施方式
为了加深对本实用新型的理解，下面将结合实施例和附图对本实用新型作进一步详述，该实施例仅用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型保护范围的限定。
图1出示了本实用新型一种简易脉搏测试装置的一种实施方式，本装置由控制器芯片1、光电传感器2、放大和滤波电路3、AD转换器4、液晶屏5、功能按键6、三色指示灯7以及内置蜂鸣器组成；
其中控制器芯片1为单片机核心控制器；
光电传感器2：以红外发光二极管和红外接收晶体管组成光电传感器。通过透射式采集脉搏信号，用红外发光二极管作为光源；
放大、滤波电路3：光电传感器检测到的脉搏信号是叠加在直流分量上的微弱交流小信号，约3~5mV；
AD转换器4：内置于控制芯片中，将连续变换的模拟量换转换成离散的数字量；
液晶屏5：把转换完成的计数值送入液晶屏，显示人体脉搏信息；
采用光电传感器2进行脉搏信号的采集，经过放大滤波电路3以后，送入控制器芯片1进行信息处理，该装置设有功能按键6，可以开启液晶显示，当脉搏数超过上限范围时，控制器芯片1会触发声光报警：控制装置上电时，三色指示灯7显示黄色，按下功能按键6，在正常数值范围内，三色指示灯显示蓝色，蜂鸣器不报警；当超出脉搏数范围时，三色指示灯7显示红色，蜂鸣器报警。
所述光电传感器2的发光二极管的导通电压为1.5V~2.5V之间，电流在5~20mA之间，且串联一个300Ω电阻，光电晶体管将光信号转换成电流，再通过470KΩ电阻将电流的变化转换成电压信号，完成信号采集过程。
放大电路采用两级放大，第一级运算放大10倍，第二级运算放大100倍，这样可防止噪声信号同时被放大，而影响有效信号的识别；滤波电路利用截止频率为0.5Hz的有源高通滤波电路将直流分量滤掉，同时将信号放大10倍；然后，采用截止频率为5Hz的有源低通滤波电路将高频干扰滤掉，再将信号放大100倍；最后，把放大滤波后的信号送入控制器芯片进行AD转换。
所述液晶屏5内添加测温功能，内设置温度传感器，可以实时监测人体体温，LCD1602实时显示温度信息。
本实施例的操作流程如下：
1、装置初始化
控制装置电源上电后，液晶显示屏显示启动界面，脉搏数显示“0”，体温显示“0”，三色指示灯显示黄色。若初始化异常，黄色指示灯不亮，液晶屏不显示信息。
2、光电传感器进行信号采集
按下功能按键，采集手指脉搏信号，光信号转换为电信号，电信号电压值为3~5mV。通过放大和滤波电路，电信号电压值为2V~5V之间，把放大后的电压信号送给控制器进行数据处理。
3、液晶屏显示
（1）经过AD转换后，电信号大于2V时，判断为脉搏信号，小于2V时非脉搏信号，通过计数器计算脉搏数。
（2）测试1min后液晶屏显示脉搏数，绿色指示灯亮，液晶屏实时显示体温信息。
（3）若脉搏数超出设置的脉搏数上限时，则三色指示灯显示红色，蜂鸣器间隔鸣响。
（4）若控制过程中，信号采集出现问题或者模块损坏，液晶屏显示“ERROR”,红色指示灯闪烁，蜂鸣器一直响，提示该装置出现问题。
Claims (3)
1.一种简易脉搏测试装置，其特征在于：本装置由控制器芯片（1）、光电传感器（2）、放大和滤波电路（3）、AD转换器（4）、液晶屏（5）、功能按键（6）、三色指示灯（7）以及内置蜂鸣器组成；
其中控制器芯片（1）为单片机核心控制器；
光电传感器（2）：以红外发光二极管和红外接收晶体管组成光电传感器，通过透射式采集脉搏信号，用红外发光二极管作为光源；
放大、滤波电路（3）：光电传感器检测到的脉搏信号是叠加在直流分量上的微弱交流小信号，约3~5mV；
AD转换器（4）：内置于控制芯片中，将连续变换的模拟量换转换成离散的数字量；
液晶屏（5）：把转换完成的计数值送入液晶屏，显示人体脉搏信息；
采用光电传感器（2）进行脉搏信号的采集，经过放大滤波电路（3）以后，送入控制器芯片（1）进行信息处理，该装置设有功能按键（6），可以开启液晶显示，当脉搏数超过上限范围时，控制器芯片（1）会触发声光报警：控制装置上电时，三色指示灯（7）显示黄色，按下功能按键（6），在正常数值范围内，三色指示灯显示蓝色，蜂鸣器不报警；当超出脉搏数范围时，三色指示灯（7）显示红色，蜂鸣器报警；
放大电路采用两级放大，第一级运算放大10倍，第二级运算放大100倍，这样可防止噪声信号同时被放大，而影响有效信号的识别；滤波电路利用截止频率为0.5Hz的有源高通滤波电路将直流分量滤掉，同时将信号放大10倍；然后，采用截止频率为5Hz的有源低通滤波电路将高频干扰滤掉，再将信号放大100倍；最后，把放大滤波后的信号送入控制器芯片进行AD转换。
2.根据权利要求1所述的一种简易脉搏测试装置，其特征在于：所述光电传感器（2）的发光二极管的导通电压为1.5V~2.5V之间，电流在5~20mA之间，且串联一个300Ω电阻，光电晶体管将光信号转换成电流，再通过470KΩ电阻将电流的变化转换成电压信号，完成信号采集过程。
3.根据权利要求1所述的一种简易脉搏测试装置，其特征在于：所述液晶屏（5）内添加测温功能，内设置温度传感器，可以实时监测人体体温，LCD1602实时显示温度信息。
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