CN214910207U - 一种空气波理疗仪血氧监控电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提出了一种空气波理疗仪血氧监控电路，包括第一主控单元、心率血氧检测单元、体温检测单元、报警单元、第一蓝牙模块和电源单元；心率血氧检测单元固定设置在理疗对象手指部位，用于检测理疗对象的心率和血氧；体温检测单元固定在理疗对象的肢体的皮肤上，用于检测理疗对象的体温；第一主控单元分别与心率血氧检测单元以及体温检测单元的输出端电性连接；第一主控单元的输出端还与报警单元和第一蓝牙模块电性连接；电源单元分别与第一主控单元、心率血氧检测单元、体温检测单元、报警单元和第一蓝牙模块电性连接。
Description
技术领域
本实用新型涉及空气肢体理疗设备技术领域，尤其涉及一种空气波理疗仪血氧监控电路。
背景技术
空气波理疗仪是利用贴附在人体肢体表面的气囊进行循环充气，对肢体和皮下组织施加周期性的压力，对肢体沿着近心端方向或者远心端方向有节律的挤压，模拟人工按摩效果，促进血液循环和血液回流，预防心脑血管疾病或者血液循环相关疾病。
理疗仪在使用时，需要及时获取理疗对象的血氧、血压和体温等身体情况，以便及时调整理合理的疗模式或者在理疗对象感觉不适时及时中止理疗。现有的空气波理疗设备大多缺乏直观的血氧或者体温监测功能，不能及时获取理疗对象在空气波理疗时的身体状况，使得理疗效果受到影响。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型提出了一种能自主监测理疗对象的心率、血氧和体温的空气波理疗仪血氧监控电路。
本实用新型的技术方案是这样实现的：本实用新型提供了一种空气波理疗仪血氧监控电路，包括第一主控单元(1)、心率血氧检测单元(2)、体温检测单元(3)、报警单元(4)、第一蓝牙模块(6)和电源单元(5)；
所述心率血氧检测单元(2)，固定设置在理疗对象手指部位，用于检测理疗对象的心率和血氧；
体温检测单元(3)，固定在理疗对象的肢体的皮肤上，用于检测理疗对象的体温；
第一主控单元(1)，分别与心率血氧检测单元(2)以及体温检测单元(3)的输出端电性连接；第一主控单元(1)的输出端还与报警单元(4)和第一蓝牙模块(6)电性连接；
电源单元(5)，分别与第一主控单元(1)、心率血氧检测单元(2)、体温检测单元(3)、报警单元(4)和第一蓝牙模块(6)电性连接。
在以上技术方案的基础上，优选的，所述心率血氧检测单元(2)包括第一检测芯片U2，第一检测芯片U2具有检测部、输出端与中断输入端；第一检测芯片U2的检测部紧贴理疗对象手指部位设置，第一检测芯片U2的输出端与中断输入端通过上拉电阻抬升电平后与第一主控单元(1)电性连接。
进一步优选的，所述体温检测单元(3)包括第二检测芯片U3，第二检测芯片U3贴合在理疗对象的肢体的皮肤上，第二检测芯片U3的输出端直接与第一主控单元(1)电性连接。
更进一步优选的，所述报警单元(4)包括蜂鸣器和三极管Q，三极管Q的基极与第一主控单元(1)的输出端电性连接，三极管Q的发射极接地，三极管Q的集电极与+5V电源电性连接，三极管Q的集电极与+5V电源直接还并联有反相二极管D2和蜂鸣器。
再进一步优选的，所述第一蓝牙模块(6)为HC—08模块，第一蓝牙模块(6)通过串口与第一主控单元(1)电性连接。
更进一步的优选的，所述电源单元(5)包括锂电池BAT和线性稳压芯片U8，锂电池BAT的输出端线性稳压芯片U8的使能端和输入端电性连接，线性稳压芯片U8的输出端输出+3.3V电源。
再进一步的优选的，所述电源单元(5)还包括充电芯片U7，充电芯片U7的输入端与+5V电源电性连接，充电芯片U7的充电指示端口还与第一主控单元(1)电性连接，充电芯片U7的输出端经电阻分压后与锂电池BAT的正极电性连接。
进一步优选的，所述第一主控单元(1)为ESP8266。
进一步优选的，还包括第二蓝牙模块(7)和第二主控单元(8)，第二蓝牙模块(7)通过串口与第二主控单元(8)电性连接，第二蓝牙模块(7)与第一蓝牙模块(6)信号连接；第二蓝牙模块(7)与第一蓝牙模块(6)完全相同，第二主控单元(8)为STM32F103单片机。
本实用新型提高的一种空气波理疗仪血氧监控电路，相对于现有技术具有以下有益效果：
(1)本实用新型整体均可穿戴在理疗对象的非空气波理疗的肢体上，可及时检测理疗对象的体温、心率和血压状况，如有异常能及时发出告警信号，提示理疗对象停止理疗或者改变刺激性较小的理疗模式，使设备更加人性化；
(2)第一检测芯片U2输出血氧相关的方波信号，可直接输入第一主控单元中，同样的体温检测单元检测的体温数字信号能够直接输入第一主控单元中；
(3)第一主控单元根据理论对象的实际心率、体温等参数，如果超出正常范围，则及时发出告警信息提示理疗对象；
(4)电源单元提供稳定的3.3V电压，由常见的3.7V锂电池变换而来；
(5)通过两个相同的蓝牙模块，可以实现无线传输，简化理疗仪的电气走线结构。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型一种空气波理疗仪血氧监控电路的结构框图；
图2为本实用新型一种空气波理疗仪血氧监控电路的第一主控单元与心率血氧检测单元、体温检测单元、报警单元和第一蓝牙模块的接线图；
图3为本实用新型一种空气波理疗仪血氧监控电路的电源单元的接线图；
图4为本实用新型一种空气波理疗仪血氧监控电路的第二蓝牙模块与第二主控单元的接线图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施方式，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。
如图1所示，本实用新型提供了一种空气波理疗仪血氧监控电路，包括第一主控单元1、心率血氧检测单元2、体温检测单元3、报警单元4、第一蓝牙模块6、电源单元5、第二蓝牙模块7和第二主控单元8；
其中，心率血氧检测单元2，固定设置在理疗对象手指部位，用于检测理疗对象的心率和血氧；
体温检测单元3固定在理疗对象的肢体的皮肤上，用于检测理疗对象的体温；
第一主控单元1分别与心率血氧检测单元2以及体温检测单元3的输出端电性连接；第一主控单元1的输出端还与报警单元4和第一蓝牙模块6电性连接；
电源单元5分别与第一主控单元1、心率血氧检测单元2、体温检测单元3、报警单元4和第一蓝牙模块6电性连接。
本实用新型工作时，将血氧监控电路布置在非空气波理疗的肢体末端，如手指处固定，由心率血氧检测单元2和体温检测单元3获取理疗对象的心率、血氧和体温，相应的检测信号汇总至第一主控单元1，第一主动单元1比较获取信号与正常心率、血氧和体温范围对应的值，选择性的使报警单元4发出报警信号，提示理疗对象停止理疗或者更改刺激性较小的理疗模式，防止出现不适或者更严重的症状。本实用新型的第一主控单元1可以选用ESP8266，即图中的U1芯片，U1芯片自带WIFI功能，具有UART端口和I2C端口，可实现串口通信或者扩展蓝牙信号等多种信号传输方式。
如图2所示，心率血氧检测单元2包括第一检测芯片U2，第一检测芯片U2具有检测部、输出端与中断输入端；第一检测芯片U2的检测部紧贴理疗对象手指部位设置，第一检测芯片U2的输出端与中断输入端通过上拉电阻抬升电平后与第一主控单元1电性连接。本实用新型的第一检测芯片U2选用MAX30102，这是一种心率血氧监控传感器，检测部有玻璃窗口，可紧贴在手指表面获取血流中的红外信号，并输出一定频率方波信号给第一主控单元1。为了稳定电平，其中断输出端引脚13、I2C端口引脚2和引脚3分别通过上拉电阻R9、R13和R31抬升电平后与第一主控单元1连接。第一检测芯片U2的工作电压为1.8V，可将3.3V电压进一步分压获得，或者采用专用稳压芯片获取，在此不再赘述。
同样如图2所示，为检测理疗对象的体温变化，体温检测单元3包括第二检测芯片U3，第二检测芯片U3贴合在理疗对象的肢体的皮肤上，第二检测芯片U3的输出端直接与第一主控单元1电性连接。第二检测芯片U3采用MAX30205芯片，该芯片输出体温相关的数字信号，同样采用I2C端口向第一主控单元1输出。同样的，第二检测芯片U3的I2C端口呀采用上拉电阻R11和R12稳定输出电平。
如图2所示，报警单元4具体包括蜂鸣器和三极管Q，三极管Q的基极与第一主控单元1的输出端电性连接，三极管Q的发射极接地，三极管Q的集电极与+5V电源电性连接，三极管Q的集电极与+5V电源直接还并联有反相二极管D2和蜂鸣器。当第一主控单元1接收的心率血氧信号或者体温信号超过预设值后，第一主控单元1的输出端向三极管Q的基极发出高电平信号，使三极管Q导通，使得蜂鸣器BELL工作，发出报警铃音。
同样如图2所示，第一蓝牙模块6为HC—08模块，即图中的芯片U4，第一蓝牙模块6通过串口与第一主控单元1电性连接。
如图3所示，为实现独立供电功能，电源单元5包括锂电池BAT和线性稳压芯片U8，锂电池BAT的输出端与线性稳压芯片U8的使能端和输入端电性连接，线性稳压芯片U8的输出端输出+3.3V电源。通过开关S1实现上电，由线性稳压芯片U8实现LDO输出。线性稳压芯片U8采用SPX3819M5系列芯片，当然也可以采用类似的产品实现。
同样如图3所示，为了能循环充电，电源单元5还包括充电芯片U7，充电芯片U7的输入端与+5V电源电性连接，充电芯片U7的充电指示端口还与第一主控单元1电性连接，充电芯片U7的输出端经电阻分压后与锂电池BAT的正极电性连接。充电芯片U7采用TP4056，其能够将输入电压转换为4.2V直流电压，经电阻R32和R33分压后给锂电池BAT的正极充电。充电芯片U7充电状态指示端口还与第一主控单元1，提示第一主控单元1锂电池BAT正在充电或者已经充满。
如图4所示，为实现与空气波理疗仪的通信，并简化现场电气部分的布线，本实用新型还包括第二蓝牙模块7和第二主控单元8，第二蓝牙模块7通过串口与第二主控单元8电性连接，第二蓝牙模块7与第一蓝牙模块6信号连接；第二蓝牙模块7与第一蓝牙模块6完全相同，第二主控单元8为STM32F103单片机。由图可知，第二蓝牙模块7与第二主控单元8的UART端口电性连接。
需要说明的是，在获取本实用新型涉及的芯片时，能够很容易的获取相关DATAsheet及程序指令，且本实用新型不涉及程序方面的改进。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施方式而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种空气波理疗仪血氧监控电路，其特征在于：包括第一主控单元(1)、心率血氧检测单元(2)、体温检测单元(3)、报警单元(4)、第一蓝牙模块(6)和电源单元(5)；
所述心率血氧检测单元(2)，固定设置在理疗对象手指部位，用于检测理疗对象的心率和血氧；
体温检测单元(3)，固定在理疗对象的肢体的皮肤上，用于检测理疗对象的体温；
第一主控单元(1)，分别与心率血氧检测单元(2)以及体温检测单元(3)的输出端电性连接；第一主控单元(1)的输出端还与报警单元(4)和第一蓝牙模块(6)电性连接；
电源单元(5)，分别与第一主控单元(1)、心率血氧检测单元(2)、体温检测单元(3)、报警单元(4)和第一蓝牙模块(6)电性连接。
2.根据权利要求1所述的一种空气波理疗仪血氧监控电路，其特征在于：所述心率血氧检测单元(2)包括第一检测芯片U2，第一检测芯片U2具有检测部、输出端与中断输入端；第一检测芯片U2的检测部紧贴理疗对象手指部位设置，第一检测芯片U2的输出端与中断输入端通过上拉电阻抬升电平后与第一主控单元(1)电性连接。
3.根据权利要求2所述的一种空气波理疗仪血氧监控电路，其特征在于：所述体温检测单元(3)包括第二检测芯片U3，第二检测芯片U3贴合在理疗对象的肢体的皮肤上，第二检测芯片U3的输出端直接与第一主控单元(1)电性连接。
4.根据权利要求3所述的一种空气波理疗仪血氧监控电路，其特征在于：所述报警单元(4)包括蜂鸣器和三极管Q，三极管Q的基极与第一主控单元(1)的输出端电性连接，三极管Q的发射极接地，三极管Q的集电极与+5V电源电性连接，三极管Q的集电极与+5V电源直接还并联有反相二极管D2和蜂鸣器。
5.根据权利要求4所述的一种空气波理疗仪血氧监控电路，其特征在于：所述第一蓝牙模块(6)为HC—08模块，第一蓝牙模块(6)通过串口与第一主控单元(1)电性连接。
6.根据权利要求5所述的一种空气波理疗仪血氧监控电路，其特征在于：所述电源单元(5)包括锂电池BAT和线性稳压芯片U8，锂电池BAT的输出端线性稳压芯片U8的使能端和输入端电性连接，线性稳压芯片U8的输出端输出+3.3V电源。
7.根据权利要求6所述的一种空气波理疗仪血氧监控电路，其特征在于：所述电源单元(5)还包括充电芯片U7，充电芯片U7的输入端与+5V电源电性连接，充电芯片U7的充电指示端口还与第一主控单元(1)电性连接，充电芯片U7的输出端经电阻分压后与锂电池BAT的正极电性连接。
8.根据权利要求4所述的一种空气波理疗仪血氧监控电路，其特征在于：所述第一主控单元(1)为ESP8266。
9.根据权利要求2所述的一种空气波理疗仪血氧监控电路，其特征在于：还包括第二蓝牙模块(7)和第二主控单元(8)，第二蓝牙模块(7)通过串口与第二主控单元(8)电性连接，第二蓝牙模块(7)与第一蓝牙模块(6)信号连接；第二蓝牙模块(7)与第一蓝牙模块(6)完全相同，第二主控单元(8)为STM32F103单片机。
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