CN215305848U - 一种智能穿戴设备的心率测量电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种智能穿戴设备的心率测量电路，包括控制电路、信号发送电路和信号接收电路；控制电路包括控制芯片，信号发送电路包括控制芯片内置发光二极管，信号接收电路包括控制芯片内置光敏二极管和光电转换芯片；控制芯片控制信号发送电路的内置发光二极管发光并照射待检测的血液样本，血液样本经照射后反射光信号，反射光信号经信号接收电路的内置光敏二极管和光电转换芯片进行光电转换，得到检测电信号输送到控制芯片的内置逻辑模块，逻辑模块接收检测电信号后进行分析计算得到心率数值。本实用新型提出的智能穿戴设备的心率测量电路，利用光电信号进行心率检测，可以方便快速地进行心率检测，检测电路设计简洁，成本低，便于小型化设计。
Description
技术领域
本实用新型涉及便携式医疗设备，尤其涉及一种智能穿戴设备的心率测量电路。
背景技术
心率，是指正常人安静状态下每分钟心跳的次数，也叫安静心率，一般为60～100次/分，可因年龄、性别或其他生理因素产生个体差异。一般来说，年龄越小，心率越快，老年人心跳比年轻人慢，女性的心率比同龄男性快，这些都是正常的生理现象。安静状态下，成人正常心率为60～100次/分钟，理想心率应为55～70次/分钟(运动员的心率较普通成人偏慢，一般为50次/分钟左右)。
随着智能穿戴的普及，与生活相关的功能需求越来越多，特别是健康方面的需求，使用智能穿戴设备测试心率，用户可以及时测量自己的心率，关注自己的健康。
实用新型内容
发明目的：针对以上问题，本实用新型提出一种智能穿戴设备的心率测量电路，利用光电信号进行心率检测。
技术方案：为实现上述设计目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种智能穿戴设备的心率测量电路，包括控制电路、信号发送电路和信号接收电路；控制电路包括控制芯片，信号发送电路包括控制芯片内置发光二极管，信号接收电路包括控制芯片内置光敏二极管和光电转换芯片；控制芯片控制信号发送电路的内置发光二极管发光并照射待检测的血液样本，血液样本经照射后反射光信号，反射光信号经信号接收电路的内置光敏二极管和光电转换芯片进行光电转换，得到检测电信号输送到控制芯片的内置逻辑模块，逻辑模块接收检测电信号后进行分析计算得到心率数值。
进一步地，控制芯片的VDDA引脚连接有并联的第一储能电容和第二储能电容，同时连接滤波电感；VSSA引脚接地。
进一步地，控制芯片的VP25引脚通过第四电容接地。
进一步地，控制芯片的I2C-SCL和I2C-SDA引脚通过IIC总线连接上位机进行通讯；INT管脚用于提醒上位机中断。
进一步地，I2C-SCL管脚连接第一上拉电阻，I2C-SDA管脚连接第二上拉电阻，INT管脚连接第三上拉电阻，通过上拉电阻连接电压总线V_BUS。
进一步地，控制芯片的LEDA管脚用于给发光二极管驱供电，并联第三储能电容；VSSALED引脚接地。
进一步地，控制芯片为HX3700。
有益效果：本实用新型提出的智能穿戴设备的心率测量电路，利用光电信号进行心率检测，可以方便快速地进行心率检测，检测电路设计简洁，成本低，便于小型化设计。
附图说明
图1是心率测量电路图；
图2是控制芯片内部电路示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型的技术方案作进一步的说明。
如图1所示，本实用新型所述的智能穿戴设备的心率测量电路，使用天易研发心率芯片HX3700实现光学测量心率。
光电式心率测量原理：血液对光有吸收、反射、透射的作用；动脉血管随心跳有节奏的收缩舒张，血液量随之变化，光吸收量和反射量也产生有规律的变化，引起光敏接收管中光电流的规律性变化。通过光学方法测量血管里血流量周期变化的方法被称为PPG，不同于传统的心率带使用电机测试。
当LED发射管的光照透过皮肤组织然后再反射到光敏接收管时，光照有一定的衰减，像肌肉、骨骼、静脉和其他连接组织等对光的吸收是基本不变的(前提是测量部位没有大幅度的运动)，但是血液不同，由于动脉里有血液的流动，对光的吸收也是有所变化。
当把光转换成电信号时，正是由于动脉对光的吸收有变化而其他组织对光的吸收基本不变，得到的电信号就可以分为直流DC信号和交流AC信号；提取其中的AC信号，可以反应血液流动的特点，从而推算出心率。
如图2所示，本实用新型所述的智能穿戴设备的心率测量电路，包括控制电路、信号发送电路和信号接收电路；控制电路包括控制芯片HX3700，信号发送电路包括HX3700内置发光二极管，信号接收电路包括HX3700内置光敏二极管和光电转换芯片。
控制芯片HX3700控制信号发送电路的内置发光二极管2发光并照射待检测的血液样本，血液样本经照射后反射光信号，反射光信号经信号接收电路的内置光敏二极管3和光电转换芯片4进行光电转换，得到检测电信号输送到控制芯片HX3700的内置逻辑模块1，逻辑模块接收检测电信号后进行分析计算得到心率数值。
如图1所示，控制电路，包括控制芯片HX3700，外围电阻、电容。控制芯片HX3700的VDDA引脚连接有并联的第一储能电容C1和第二储能电容C2，同时连接滤波电感L1，magnetic bead，滤除电源杂波。VSSA引脚接地。控制芯片HX3700的VP25引脚通过第四电容C4接地。
控制芯片的LEDA管脚用于给发光二极管驱供电，内置发光二极管的电源由LEDA外部电源供电，同时，并联第三储能电容C3，VSSALED引脚接地。
控制芯片的I2C-SCL和I2C-SDA引脚通过IIC总线连接上位机，上传控制芯片的数据至上位机，INT管脚用于提醒上位机中断，提醒上位机心率数据已经转换完毕。I2C-SCL管脚连接第一上拉电阻R1，I2C-SDA管脚连接第二上拉电阻R2，INT管脚连接第三上拉电阻R3，通过上拉电阻连接电压总线V_BUS。
Claims (7)
1.一种智能穿戴设备的心率测量电路，其特征在于：包括控制电路、信号发送电路和信号接收电路；控制电路包括控制芯片，信号发送电路包括控制芯片内置发光二极管(2)，信号接收电路包括控制芯片内置光敏二极管(3)和光电转换芯片(4)；
控制芯片控制信号发送电路的内置发光二极管(2)发光并照射待检测的血液样本，血液样本经照射后反射光信号，反射光信号经信号接收电路的内置光敏二极管(3)和光电转换芯片(4)进行光电转换，得到检测电信号输送到控制芯片的内置逻辑模块(1)，逻辑模块接收检测电信号后进行分析计算得到心率数值。
2.根据权利要求1所述的智能穿戴设备的心率测量电路，其特征在于：控制芯片的VDDA引脚连接有并联的第一储能电容(C1)和第二储能电容(C2)，同时连接滤波电感(L1)；VSSA引脚接地。
3.根据权利要求1所述的智能穿戴设备的心率测量电路，其特征在于：控制芯片的VP25引脚通过第四电容(C4)接地。
4.根据权利要求1所述的智能穿戴设备的心率测量电路，其特征在于：控制芯片的I2C-SCL和I2C-SDA引脚通过IIC总线连接上位机进行通讯；INT管脚用于提醒上位机中断。
5.根据权利要求4所述的智能穿戴设备的心率测量电路，其特征在于：I2C-SCL管脚连接第一上拉电阻(R1)，I2C-SDA管脚连接第二上拉电阻(R2)，INT管脚连接第三上拉电阻(R3)，通过上拉电阻连接电压总线V_BUS。
6.根据权利要求1所述的智能穿戴设备的心率测量电路，其特征在于：控制芯片的LEDA管脚用于给发光二极管驱供电，并联第三储能电容(C3)；VSSALED引脚接地。
7.根据权利要求1所述的智能穿戴设备的心率测量电路，其特征在于：控制芯片为HX3700。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN202022797924.2U CN215305848U (zh) | 2020-11-27 | 2020-11-27 | 一种智能穿戴设备的心率测量电路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN202022797924.2U CN215305848U (zh) | 2020-11-27 | 2020-11-27 | 一种智能穿戴设备的心率测量电路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN215305848U true CN215305848U (zh) | 2021-12-28 |
Family
ID=79544911
Family Applications (1)
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| CN202022797924.2U Active CN215305848U (zh) | 2020-11-27 | 2020-11-27 | 一种智能穿戴设备的心率测量电路 |
Country Status (1)
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2020
- 2020-11-27 CN CN202022797924.2U patent/CN215305848U/zh active Active
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