可監(jiān)測(cè)人體脈搏波及心率鼠標(biāo)的設(shè)計(jì)
人體脈搏波中蘊(yùn)藏著豐富的生理病理信息,大量的臨床實(shí)測(cè)結(jié)果證實(shí),脈搏波的特征與心血管疾病有著密切的關(guān)系。脈搏波所表現(xiàn)出來的形態(tài)、強(qiáng)度、速率與 節(jié)律等方面的綜合信息的確在相當(dāng)程度上反映出人體心血管系統(tǒng)的許多生理和病理特征。因此采用簡(jiǎn)單易懂的方法獲得人體脈搏波就顯得很重要。
本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/270928.htm1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖
本文提出了一種可監(jiān)測(cè)人體脈搏波及心率的健康鼠標(biāo)的設(shè)計(jì)方法,其系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)共分為九個(gè)部分:反射式脈搏波光電傳感器、脈搏波信號(hào)濾波電路、脈搏波信號(hào)放大模塊、鼠標(biāo)數(shù)據(jù)采集模塊、鼠標(biāo)控制模塊、鼠標(biāo)數(shù)據(jù)與脈搏波數(shù)據(jù) 采集處理共用的單片機(jī)控制模塊、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換傳輸模塊、電壓轉(zhuǎn)換模塊以及Micro USB接口。如圖1所示。
通過反射式脈搏波光電傳感器采集到包含人體多種生理參數(shù)的信號(hào),然后由脈搏波信號(hào)濾波電路與脈搏波信號(hào)放大模塊對(duì)信號(hào)進(jìn)行濾波和放大,并和鼠標(biāo)數(shù)據(jù) 采集模塊采集的數(shù)據(jù)在鼠標(biāo)數(shù)據(jù)與脈搏波數(shù)據(jù)采集處理共用的單片機(jī)控制模塊匯集,經(jīng)過進(jìn)一步處理之后傳輸?shù)綌?shù)據(jù)轉(zhuǎn)換傳輸模塊形成適合傳輸?shù)诫娔X端的信號(hào)形 式,再經(jīng)由Micro USB接口傳輸?shù)诫娔X端進(jìn)行進(jìn)一步的信號(hào)處理和顯示。
1.1 反射式脈搏波光電傳感器
將反射式脈搏波光電傳感器放在正常使用鼠標(biāo)時(shí)大拇指所處的位置上(見圖2),采用HG40系列反射式傳感器,紅外發(fā)光二極管作為快速光源,3DU5 系列光電三極管作為接收管,組成紅外發(fā)射-接收對(duì)管。光從紅外發(fā)光二極管快速光源發(fā)出后,透過皮膚和組織,除一部分光被皮膚、肌肉、血液和指甲等吸收外, 一部分由血液反射回,由3DU5系列光電三極管轉(zhuǎn)換為電信號(hào),傳感器外部覆有直徑1 cm的濾光片,對(duì)外部光源進(jìn)行過濾。
1.2 信號(hào)初步處理電路
本電路由脈搏波信號(hào)濾波電路、脈搏波信號(hào)放大模塊兩個(gè)模塊組成,對(duì)信號(hào)進(jìn)行濾波和放大。如圖3,圖4所示。
脈搏波濾波電路輸入端與反射式脈搏波光電傳感器輸出端連接,對(duì)50 Hz工頻干擾信號(hào)進(jìn)行濾除,并傳輸至脈搏波數(shù)據(jù)放大模塊。
由于采集到的信號(hào)微弱,于是設(shè)置脈搏波數(shù)據(jù)放大模塊,接收經(jīng)脈搏波濾波電路濾波后的信號(hào),對(duì)信號(hào)進(jìn)行放大,并將放大后的數(shù)據(jù)信號(hào)傳輸?shù)绞髽?biāo)數(shù)據(jù)與脈搏波數(shù)據(jù)采集處理共用的單片機(jī)控制模塊。
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