CN218572187U - 一种老年人心跳检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种老年人心跳检测装置，属于呼吸、心跳频率检测技术领域。包括：心跳检测装置的前盖板和后壳；所述前盖板设有微波雷达和红外检测探头；所述后壳固定有单片机MCU、内部模块和外接模块；其中，外接模块、单片机MCU、内部模块、微波雷达和红外探测头构成一个完整的电路。本实用新型使用市电供电，墙装方式；自带显示模块将测量数据实时显示，可保存历史数据，方便查看；具有红外检测功能，当使用者靠近装置时，显示屏亮起，实时显示心跳数据，当使用者离开时，关闭显示功能；当检测到的心跳异常时，立即发出声光报警，同时通过通信模块将报警数据发送给社区医院或者紧急联系人，可对老人进行紧急救助。

Description

一种老年人心跳检测装置

技术领域

本实用新型属于呼吸、心跳频率检测技术领域，特别是涉及一种老年人心跳检测装置。

背景技术

目前，全球人口老龄化不断加剧，现代医疗和健康保障体系面临巨大挑战，据统计到2050年，世界上65岁以上的人口将突破15亿，在缺乏子女照料的情况下，独居老年人的日常生活管理以及身体健康等问题已十分凸显，需要长期进行监控。市面上有很多测试心率、血氧、血压等数据的电子产品，但这些设备需要长期佩戴在人身上，影响到人体的正常活动；其次部分设备属于贵重医疗设备，需要到专业的医院进行测试；部分电子设备为电池供电，需要定期更换电池或者进行充电；使用微波雷达监控人体的心跳频率已经较为成熟，在非接触远程感知人体睡眠状态下胸腹的轻微起伏，探测人体呼吸频率，无需老年人额外穿戴任何仪器，优化了医护人员、老年人使用体验。

实用新型内容

基于上述问题，我们提出了一种老年人心跳检测装置。主要解决老年人在检测心跳频率时，因自身或检测设备带来的不方便的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下的技术方案：一种老年人心跳检测装置，包括：前盖板和后壳；所述前盖板设有微波雷达和红外检测探头；所述后壳上固定有单片机MCU、内部模块和外接模块；

所述红外检测探头被设置为检测前方是否存在人员，并生成相关信号，输入至单片机MCU，所述单片机MCU根据所述相关信号控制所述内部模块，所述内部模块启动微波雷达，所述微波雷达用于检测心跳频率。

通过采用上述技术方案，实现了设备前方存在人员时开始测试，无人时待机；微波雷达可以直接检测老年人的心跳频率，无需其它仪器的辅助；内部模块转换信号单片机处理信号，对应的外接模块发出对应的检测结果。

在进一步的实施例中所述内部模块至少包括：电源控制模块、信号驱动模块和信号调理模块。

通过采用上述技术方案，电源控制模块单独为微波雷达设置，信号驱动模块驱动微波雷达开始工作，信号调理模块用来转换调理信号。

在进一步的实施例中，所述外接模块至少包括：供电电源模块、报警模块、无线通信模块和显示模块。

通过采用上述技术方案，供电电源模块为整个电路提供适配的电压，在检测到异常数据后使用报警模块将数据发送给社区医院或者紧急联系人；无线通信模块为整个设备适配网络，显示模块公布正常的检测结果。

在进一步的实施例中，所述微波雷达和所述前盖板的固定方式是通过卡扣固定。

通过采用上述技术方案，卡扣的固定方式实现了微波雷达的快拆，方便后续的检修工作。

在进一步的实施例中，所述供电电源模块的供电方式为市电供电。

通过采用上述技术方案，改用市电给设备供电，保证设备能够长时间工作。

在进一步的实施例中，所述后壳上设有安装固定孔。

通过采用上述技术方案，两个固定安装孔将设备固定到墙壁上。

在进一步的实施例中，所述红外检测探头包括：

制动电阻MR17、制动电阻MR18、制动电阻MR19、制动电阻MR20、制动电阻MR21、固态电容MC5、固态电容MC6、固态电容MC7、光敏接近检测器MU3和红外LEDMD13；

所述制动电阻MR17的一端连接电路电压VCC，另一端与制动电阻所述MR18连接；所述制动电阻MR18的另一端连接所述固态电容MC5和所述红外LEDMD13的正极，所述固态电容MC5的另一端接地，所述红外LEDMD13的负极与所述光敏接近检测器MU3的管脚3TXO连接；所述制动电阻MR19的一端接电路电压VCC，另一端与所述光敏接近检测器MU3的管脚1PRX连接，所述光敏接近检测器MU3的管脚1PRX连接一个输出端口SI_INT，该输出端口输出PRX的高低电平信号；所述光敏接近检测器MU3的管脚2TXGD接地，所述光敏接近检测器MU3的管脚9GND接地, 所述光敏接近检测器MU3的管脚8VSS接地；所述光敏接近检测器MU3的管脚7FR与制动电阻MR20的一端连接，所述制动电阻MR20的另一端接地；所述单片机MU3的管脚6SREN与制动电阻MR21的一端连接，所述光敏接近检测器MU3的管脚5VDD与所述电路电压VCC连接；所述固态电容MC6的正极与所述电路电压VCC连接，负极接地；所述固态电容MC7的一端与所述电路电压VCC连接，另一端接地。

本实用新型的有益效果：该装置使用市电供电，解决频繁更换电池和充电的问题；墙装方式，方便随时进行测试，避免设备的丢失；自带显示模块，可以将测量数据实时显示，可保存历史数据，方便查看；该装置具有红外检测功能，当使用者靠近装置时，显示屏亮起，实时显示心跳数据，当使用者离开时，关闭显示功能，在省电的同时不会对用户的睡眠产生干扰，减少对环境的光污染和设备自己的热量，延长使用寿命；当检测到的心跳异常时，使用报警模块立即发出声光报警，同时通过通信模块将报警数据发送给社区医院或者紧急联系人，可对老人进行紧急救助。

附图说明

图1为心率检测装置的整体工作示意图；

图2为心率检测装置外观结构示意图；

图3为微波雷达工作流程图；

图4为红外检测探头的电路图。

图1至图4中的各标注为：显示模块101、微波雷达102、前盖板201、红外检测探头202、后壳301、固定安装孔302。

具体实施方式

下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

实施例1

结合附图1、附图2对装置整体的功能以及原理进行说明，一种老年人心跳检测装置，包括：前盖板201和后壳301；所述前盖板201设有微波雷达102和红外检测探头202；所述后壳301固定有单片机MCU、内部模块和外接模块；

其中，外接模块、单片机MCU、内部模块、微波雷达和红外探测头构成一个完整的电路；所述红外探测头探测装置前方是否存在人员，所述微波雷达对老年人的心跳频率进行检测，将数据输出给内部模块进行信号调理，调理后的数据传给单片机，单片机在进行数据分析后将信号数据发送给对应的外接模块。内部模块至少包括：电源控制模块、信号驱动模块和信号调理模块；外接模块至少包括：供电电源模块、报警模块、无线通信模块和显示模块。

工作原理：在心率检测装置的工作过程中，首先红外检测探头202会发射红外射线，在相关人员靠近心率检测装置时，发射出的红外射线被反射后被红外检测探头202所接收，红外检测探头202将这一数据信号传输给单片机MCU；单片机MCU接收到这一实时信号后迅速反应，控制信号驱动模块发出启动信号，启动微波雷达，微波雷达通过发射天线发出微波，微波被反射后被微波雷达的接收天线接收，实现在远程感知相关人员胸腹的起伏状态，探测人体的心跳频率；微波雷达将对应的心率信号传输给信号调理模块，心率信号经过信号的调理和转换后将信号反馈给单片机MCU，单片机MCU对反馈信号及时作出分析和记录数据，心率正常则将心率数据传输给显示模块及时显示；若出现异常的心率数据，则通知报警模块立即发出声光报警，同时使用无线通信模块将报警数据发送给社区医院或者紧急联系人。

在整体的工作过程中，还包括供电电源模块，直接给单片机MCU和电源控制模块供电，单片机MCU控制电源控制模块为微波雷达单独供电，提供稳定的运行功率，保证在电压波动的情况下微波雷达也能正常运转，延长微波雷达的使用寿命；无线通信模块为单片机MCU适配网络，同时起到传输信号给外界的作用；信号调理模块：将微波雷达输出的微小信号进行滤波处理，然后进行信号放大，提供给单片机MCU进行处理。此外，在本实用新型中单片机MCU的型号是：GD32F103C8T6。

实施例2

在进一步的实施过程中，结合附图3对微波雷达102的功能原理进行具体说明。

当单片机MCU通电启动后，一方面，单片机MCU开启A/D采集程序，同时信号驱动模块命令微波雷达102开始采集信号；另一方面，控制电源控制模块给微波雷达102供电，等待微波雷达102芯片启动。微波雷达102的芯片启动后打开功率放大器，微波雷达102的发射天线发射微波信号，接收天线在功率放大器的辅助下收集反射的微波信号，收集到的信号被微波雷达102发送给信号调理模块，在调理转换之后被单片机MCU收集，单片机MCU继续控制电源控制模块给微波雷达102的芯片断电，并对收集的进行处理分析。在此实施例中微波雷达102的芯片型号是BGT24LTR11N16，其一款硅锗MMIC，适用于信号生成和接收，在24.00GHz到26.00GHz频率范围内工作。

实施例3

在进一步的实施过程中，结合附图4对红外检测探头202的功能原理进行具体说明。所述红外检测探头202包括：

制动电阻MR17、制动电阻MR18、制动电阻MR19、制动电阻MR20、制动电阻MR21、固态电容MC5、固态电容MC6、固态电容MC7、光敏接近检测器MU3和红外LEDMD13；

所述制动电阻MR17的一端连接电路电压VCC，另一端与制动电阻所述MR18连接；所述制动电阻MR18的另一端连接所述固态电容MC5和所述红外LEDMD13的正极，所述固态电容MC5的另一端接地，所述红外LEDMD13的负极与所述光敏接近检测器MU3的管脚3TXO连接；所述制动电阻MR19的一端接电路电压VCC，另一端与所述光敏接近检测器MU3的管脚1PRX连接，所述光敏接近检测器MU3的管脚1PRX连接一个输出端口SI_INT，该输出端口输出PRX的高低电平信号；所述光敏接近检测器MU3的管脚2TXGD接地，所述光敏接近检测器MU3的管脚9GND接地, 所述光敏接近检测器MU3的管脚8VSS接地；所述光敏接近检测器MU3的管脚7FR与制动电阻MR20的一端连接，所述制动电阻MR20的另一端接地；所述单片机MU3的管脚6SREN与制动电阻MR21的一端连接，所述光敏接近检测器MU3的管脚5VDD与所述电路电压VCC连接；所述固态电容MC6的正极与所述电路电压VCC连接，负极接地；所述固态电容MC7的一端与所述电路电压VCC连接，另一端接地。

工作原理：在红外检测探头202工作过程中使用红外LEDMD13发射红外射线，为保证红外LEDMD13工作电压稳定，设置固态电容MC5稳压过滤电流中的脉冲波，防止红外LEDMD13因工作时瞬间电流变大，而出现电压跌落，导致红外LEDMD13工作不稳定；同时设置了制动电阻MR17、制动电阻MR18，用来控制红外LEDMD13的工作电流。同理设置了固态电容MC6、固态电容MC7稳定光敏接近检测器SI1102的工作电压。正常情况下稳定光敏接近检测器的管脚1PRX为高电平，当检测到相关人员接近时，管脚1PRX自动拉低，输出端口SI_INT接收到下降沿信号，经过信号调理模块过滤后传入单片机MCU，则单片机判断有人接近检测装置，记录数据并命令显示模块开启显示实时心跳频率的数据；当相关人员离开后，红外LEDMD13检测不到相关人员，管脚1PRX恢复高电平状态并将高电平信号传给输出端口SI_INT，经过信号调理模块过滤后传入单片机MCU，进而关闭显示模块。

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，在不产生矛盾且能达到相效果的情况下，可以通过任何合适的方式进行电路组合。为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的出现的电路情况不再另行说明。

Claims (7)

1.一种老年人心跳检测装置，其特征在于，包括：前盖板和后壳；所述前盖板设有微波雷达和红外检测探头；所述后壳上固定有单片机MCU、内部模块和外接模块；

所述红外检测探头被设置为检测前方是否存在人员，并生成相关信号，输入至单片机MCU，所述单片机MCU根据所述相关信号控制所述内部模块，所述内部模块启动微波雷达，所述微波雷达用于检测心跳频率。

2.根据权利要求1所述的一种老年人心跳检测装置，其特征在于，所述内部模块至少包括：相互并联的电源控制模块、信号驱动模块和信号调理模块。

3.根据权利要求1所述一种老年人心跳检测装置，其特征在于，所述外接模块至少包括：相互并联的供电电源模块、报警模块、无线通信模块和显示模块。

4.根据权利要求1所述一种老年人心跳检测装置，其特征在于，所述微波雷达和所述前盖板的固定方式是通过卡扣固定。

5.根据权利要求3所述一种老年人心跳检测装置，其特征在于，所述供电电源模块的供电方式为市电供电。

6.根据权利要求1所述一种老年人心跳检测装置，其特征在于，所述后壳上设有安装固定孔。

7.根据权利要求1所述一种老年人心跳检测装置，其特征在于，所述红外检测探头包括：

制动电阻MR17、制动电阻MR18、制动电阻MR19、制动电阻MR20、制动电阻MR21、固态电容MC5、固态电容MC6、固态电容MC7、光敏接近检测器MU3和红外LEDMD13；

所述制动电阻MR17的一端连接电路电压VCC，另一端与制动电阻所述MR18连接；所述制动电阻MR18的另一端连接所述固态电容MC5和所述红外LEDMD13的正极，所述固态电容MC5的另一端接地，所述红外LEDMD13的负极与所述光敏接近检测器MU3的管脚3TXO连接；所述制动电阻MR19的一端接电路电压VCC，另一端与所述光敏接近检测器MU3的管脚1PRX连接，所述光敏接近检测器MU3的管脚1PRX连接一个输出端口SI_INT，该输出端口输出PRX的高低电平信号；所述光敏接近检测器MU3的管脚2TXGD接地，所述光敏接近检测器MU3的管脚9GND接地，所述光敏接近检测器MU3的管脚8VSS 接地；所述光敏接近检测器MU3的管脚7FR与制动电阻MR20的一端连接，所述制动电阻MR20的另一端接地；所述单片机MU3的管脚6SREN与制动电阻MR21的一端连接，所述光敏接近检测器MU3的管脚5VDD与所述电路电压VCC连接；所述固态电容MC6的正极与所述电路电压VCC连接，负极接地；

所述固态电容MC7的一端与所述电路电压VCC连接，另一端接地。

Images