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一种基于蓝牙通信的心电图检测设备制作方法

  • 专利名称
    一种基于蓝牙通信的心电图检测设备制作方法
  • 发明者
    惠红勋, 卢伊白, 于乐全, 吕立彤, 孙晖
  • 公开日
    2014年7月2日
  • 申请日期
    2014年3月14日
  • 优先权日
    2014年3月14日
  • 申请人
    浙江大学
  • 文档编号
    A61B5/0402GK103892825SQ201410094326
  • 关键字
  • 权利要求
    1.一种基于蓝牙通信的心电图检测设备,其特征在于 包括用于实时检测人体的心电信号的传感器模块; 包括用于接收人体的心电信号进行滤波放大处理后输出模拟电压信号的信号滤波模块; 包括用于接收模拟电压信号处理为数字电压信号的单片机模块; 包括用于接收数字电压信号并传输蓝牙通信信号给手机终端的蓝牙通信模块; 包括用于分别与传感器模块、信号滤波模块、单片机模块和蓝牙通信模块连接进行供电的电源模块; 传感器模块的输出端经信号滤波模块后与单片机模块连接,单片机模块经蓝牙通信模块与手机终%5无线连接2.根据权利要求1所述的一种基于蓝牙通信的心电图检测设备,其特征在于所述的信号滤波模块包括运算放大器U5、运算放大器U6、运算放大器U7、运算放大器U8、运算放大器U9和运算放大器UlO ;运算放大器U5的I脚和2脚串联后经电阻R21与运算放大器U7的3脚连接,运算放大器U5的3脚、5脚与传感器模块的输出端连接,运算放大器U5的6脚和7脚串联后经R22与运算放大器U7的2脚连接;运算放大器U6的I脚和2脚串联后经电阻R25连接到运算放大器U6的6脚,运算放大器U6的6脚经电阻R24与7脚串联后再经电阻R23与传感器模块的输出端连接,运算放大器U6的3脚分别经电阻R31、电阻R32后连接到运算放大器U7的I脚 和8脚上;运算放大器U7的I脚和8脚之间串联有电阻R33,运算放大器U7的6脚与电阻R43串联后分别经电阻R44、电容C43与运算放大器U8的5脚和7脚连接;运算放大器U8的I脚和2脚串联后依次经电阻R41后分别与电容C41、电容C42的一端连接,电容C42的另一端与运算放大器U8的3脚连接,电容C41的另一端与运算放大器U8的6脚和7脚连接,运算放大器U8的I脚和2脚串联后经电阻R34后与运算放大器U9的2脚连接,运算放大器U9的2脚串联电阻R35后与运算放大器U9的6脚连接;运算放大器UlO的I脚经电阻R102与2脚串联后再经电阻RlOO与运算放大器U9的6脚连接,运算放大器UlO的I脚和8脚分别经电阻R103、电阻R104后串联电容C105后接地,运算放大器UlO的6脚串联电容C105 ;运算放大器UlO的6脚与单片机模块的模拟电压输入接口连接3.根据权利要求1所述的一种基于蓝牙通信的心电图检测设备,其特征在于所述的单片机模块STC的4脚经电阻R65后接地,14脚和15脚串联晶振X2后分别经电容C63和电容C64后接地,29脚分别经电阻R60和电阻R61后与电容两端连接,单片机模块STC的5脚和7脚分别与蓝牙通信模块的通信输入接口连接4.根据权利要求1所述的一种基于蓝牙通信的心电图检测设备,其特征在于所述的电源模块包括稳压芯片Ul、稳压芯片U2、稳压芯片U3和电压转换芯片U4 ;稳压芯片Ul的输入端、输出端分别经电容C50、电容C51后与接地端连接,输出端输出V+电源电压,稳压芯片U2的输入端、输出端分别经电容C53、电容C54后与接地端连接,输出端输出5V电源电压,稳压芯片U3的输入端、输出端分别经电容C55、电容C56后与接地端连接,输出端输出3.3V电源电压;稳压芯片U1、稳压芯片U2和稳压芯片U3的输入端均与外部电源连接,电压转换芯片U4的4脚和6脚之间串联有电容Cl-1,14脚分别经电容C1-3、电容C1-4后接地,11脚经电容C1-2后接地5.根据权利要求1所述的一种基于蓝牙通信的心电图检测设备,其特征在于所述的传感器模块采用HKD-1OA+心电模块6.根据权利要求1所述的一种基于蓝牙通信的心电图检测设备,其特征在于所述的蓝牙通信模块的型号采用HC-05
  • 技术领域
    [0001]本发明涉及一种心电图检测设备,特别是涉及一种基于蓝牙通信的心电图检测设备
  • 专利摘要
    本发明公开了一种基于蓝牙通信的心电图检测设备。用于实时检测人体的心电信号的传感器模块,用于接收人体的心电信号进行滤波放大处理后输出模拟电压信号的信号滤波模块,用于接收模拟电压信号处理为数字电压信号的单片机模块,用于接收数字电压信号并传输蓝牙通信信号给手机终端的蓝牙通信模块以及用于供电的电源模块;传感器模块的输出端经信号滤波模块后与单片机模块连接,单片机模块经蓝牙通信模块与手机终端无线连接。本发明可通过手机上显示用户心电图,抗外界干扰能力强;可实时监视用户的心率,当心率不正常时自动报警。本发明成本低,功耗小,体积小,便于携带,可以成为家中常备的医疗器械,节省家庭的医疗花费,便于推广使用。
  • 发明内容
  • 专利说明
    —种基于蓝牙通信的心电图检测设备
  • 专利详情
  • 全文pdf
  • 权力要求
  • 说明书
  • 法律状态
一种基于蓝牙通信的心电图检测设备的制作方法[0002]心电图检查是广泛应用于临床的无创性检查方法之一,对某些疾病特别是心血管疾病的诊断具有重要的意义。心电图应用范围有:心律失常和传导障碍、心肌梗塞、房室肌大、心肌炎、心肌病、冠状动脉供血不足、心包炎等。但是目前的心电设备体积大,价格高,不便于进一步推广使用。
[0003]针对上述中的问题,本发明提供了一种基于蓝牙通信的心电图检测设备,结构简单、制造容易、使用方便、成本低,便于推广使用。[0004]本发明的技术方案是: 本发明包括用于实时检测人体的心电信号的传感器模块;包括用于接收人体的心电信号进行滤波放大处理后输出模拟电压信号的信号滤波模块;
包括用于接收模拟电压信号处理为数字电压信号的单片机模块;
包括用于接收数字电压信号并传输蓝牙通信信号给手机终端的蓝牙通信模块;
包括用于分别与传感器模块、信号滤波模块、单片机模块和蓝牙通信模块连接进行供电的电源模块;传感器模块的输出端经信号滤波模块后与单片机模块连接,单片机模块经蓝牙通信模块与手机终端无线连接。
[0005]所述的信号滤波模块包括运算放大器U5、运算放大器U6、运算放大器U7、运算放大器U8、运算放大器U9和运算放大器UlO ;运算放大器U5的I脚和2脚串联后经电阻R21与运算放大器U7的3脚连接,运算放大器U5的3脚、5脚与传感器模块的输出端连接,运算放大器U5的6脚和7脚串联后经R22与运算放大器U7的2脚连接;运算放大器U6的I脚和2脚串联后经电阻R25连接到运算放大器U6的6脚,运算放大器U6的6脚经电阻R24与7脚串联后再经电阻R23与传感器模块的输出端连接,运算放大器U6的3脚分别经电阻R31、电阻R32后连接到运算放大器U7的I脚和8脚上;运算放大器U7的I脚和8脚之间串联有电阻R33,运算放大器U7的6脚与电阻R43串联后分别经电阻R44、电容C43与运算放大器U8的5脚和7脚连接;运算放大器U8的I脚和2脚串联后依次经电阻R41后分别与电容C41、电容C42的一端连接,电容C42的另一端与运算放大器U8的3脚连接,电容C41的另一端与运算放大器U8的6脚和7脚连接,运算放大器U8的I脚和2脚串联后经电阻R34后与运算放大器U9的2脚连接,运算放大器U9的2脚串联电阻R35后与运算放大器U9的6脚连接;运算放大器UlO的I脚经电阻R102与2脚串联后再经电阻RlOO与运算放大器U9的6脚连接,运算放大器UlO的1脚和8脚分别经电阻R103、电阻R104后串联电容C105后接地,运算放大器UlO的6脚串联电容C105 ;运算放大器UlO的6脚与单片机模块的模拟电压输入接口连接。
[0006]所述的单片机模块STC的4脚经电阻R65后接地,14脚和15脚串联晶振X2后分别经电容C63和电容C64后接地,29脚分别经电阻R60和电阻R61后与电容两端连接,单片机模块STC的5脚和7脚分别与蓝牙通信模块的通信输入接口连接。
[0007]所述的电源模块包括稳压芯片Ul、稳压芯片U2、稳压芯片U3和电压转换芯片U4 ;稳压芯片Ul的输入端、输出端分别经电容C50、电容C51后与接地端连接,输出端输出V+电源电压,稳压芯片U2的输入端、输出端分别经电容C53、电容C54后与接地端连接,输出端输出5V电源电压,稳压芯片U3的输入端、输出端分别经电容C55、电容C56后与接地端连接,输出端输出3.3V电源电压;稳压芯片Ul、稳压芯片U2和稳压芯片U3的输入端均与外部电源连接,电压转换芯片U4的4脚和6脚之间串联有电容Cl-1,14脚分别经电容C1-3、电容C1-4后接地,11脚经电容C1-2后接地。
[0008]所述的传感器模块采用HKD-10A+心电模块。
[0009]所述的蓝牙通信模块的型号采用HC-05。
[0010] 本发明具有以下有益效果:
1)可以在手机上精确地显示出心电图,抗外界干扰能力强。
[0011]2)可以实时监视用户的心率,当心率不正常时自动报警。报警时启动手机的GPS定位功能,定位用户并发送报警短信。
[0012]3)成本低,功耗小,体积小,便于携带,可以成为家中常备的医疗器械,可以节省了家庭中的医疗花费。



[0013]图1是本发明的框架图。
[0014]图2是本发明的电源模块电路图。
[0015]图3是本发明的信号滤波模块电路图。
[0016]图4是本发明的单片机模块电路图。
[0017]图5是本发明的蓝牙通信模块电路图。

[0018]以下结合实施例及其附图作进步说明。
[0019]如图1所示,本发明包括:用于实时检测人体的心电信号的传感器模块,用于接收人体的心电信号进行滤波放大处理后输出模拟电压信号的信号滤波模块,用于接收模拟电压信号处理为数字电压信号的单片机模块,用于接收数字电压信号并传输蓝牙通信信号给手机终端的蓝牙通信模块以及用于分别与传感器模块、信号滤波模块、单片机模块和蓝牙通信模块连接进行供电的电源模块;传感器模块的输出端经信号滤波模块后与单片机模块连接,单片机模块经蓝牙通信模块与手机终端无线连接。
[0020]如图3所示,电信号滤波模块包括运算放大器U5、运算放大器U6、运算放大器U7、运算放大器U8、运算放大器U9和运算放大器UlO ;运算放大器U5的I脚和2脚串联后经电阻R21与运算放大器U7的3脚连接,运算放大器U5的3脚、5脚与传感器模块的输出端连接,运算放大器U5的6脚和7脚串联后经R22与运算放大器U7的2脚连接;运算放大器U6的I脚和2脚串联后经电阻R25连接到运算放大器U6的6脚,运算放大器U6的6脚经电阻R24与7脚串联后再经电阻R23与传感器模块的输出端连接,运算放大器U6的3脚分别经电阻R31、电阻R32后连接到运算放大器U7的I脚和8脚上;运算放大器U7的I脚和8脚之间串联有电阻R33,运算放大器U7的6脚与电阻R43串联后分别经电阻R44、电容C43与运算放大器U8的5脚和7脚连接;运算放大器U8的I脚和2脚串联后依次经电阻R41后分别与电容C41、电容C42的一端连接,电容C42的另一端与运算放大器U8的3脚连接,电容C41的另一端与运算放大器U8的6脚和7脚连接,运算放大器U8的I脚和2脚串联后经电阻R34后与运算放大器U9的2脚连接,运算放大器U9的2脚串联电阻R35后与运算放大器U9的6脚连接;运算放大器UlO的I脚经电阻R102与2脚串联后再经电阻RlOO与运算放大器U9的6脚连接,运算放大器UlO的I脚和8脚分别经电阻R103、电阻R104后串联电容C105后接地,运算放大器UlO的6脚串联电容C105 ;运算放大器UlO的6脚与单片机模块的模拟电压输入接口连接。运算放大器U5、运算放大器U6、运算放大器U7、运算放大器U8、运算放大器U9和运算放大器UlO的电源输入端分别与电源模块中各自的电源电压接口连接。
[0021]如图4所示,电单片机模块STC的4脚经电阻R65后接地,14脚和15脚串联晶振X2后分别经电容C63和电容C64后接地,29脚分别经电阻R60和电阻R61后与电容两端连接,单片机模块STC的5脚和7脚分别与蓝牙通信模块的通信输入接口连接。
[0022]如图2所示,电源模块包括稳压芯片U1、稳压芯片U2、稳压芯片U3和电压转换芯片U4 ;稳压芯片Ul的输入端、输出端分别经电容C50、电容C51后与接地端连接,输出端输出V+电源电压,稳压芯片U2的输入端、输出端分别经电容C53、电容C54后与接地端连接,输出端输出5V电源 电压,稳压芯片U3的输入端、输出端分别经电容C55、电容C56后与接地端连接,输出端输出3.3V电源电压;稳压芯片U1、稳压芯片U2和稳压芯片U3的输入端均与外部电源连接,电压转换芯片U4的4脚和6脚之间串联有电容Cl-1,14脚分别经电容C1-3、电容C1-4后接地,11脚经电容C1-2后接地。
[0023]传感器模块采用HKD-10A+心电模块。
[0024]如图5所示,蓝牙通信模块的型号采用HC-05。
[0025]传感器模块采用华科电子生产的HKD-10A+心电模块。用于接收到人的心电信号,传给信号滤波模块。信号滤波模块对心电信号进行滤波放大等处理,输出模拟电压信号,传给单片机模块。单片机模块对电压模拟电压信号进行处理后,输出到蓝牙通信模块。蓝牙通信模块采用广州汇承信息科技有限公司的蓝牙通信模块HC-05。蓝牙通信模块通过蓝牙协议,发送数据给手机终端。
[0026]整个系统实现了对用户心电信号的实时监测。当身体指标异常时,手机自行启动手机的GPS定位功能,发送短信给设定的手机号码进行报警,手机短信的内容包括用户的地理位置信息和用户的身体状况信息。
[0027]如图2所示的电源模块电路图:
插针Jl接外部电源。三端稳压芯片有三个,分别是稳压芯片U1、稳压芯片U2、稳压芯片U3。其中,Ul的I接口并联电压VCC和电容C50,U1的2接口并联电容C50、电容C51和模拟地AGND,U1的3接口并联电容C51和电压V+。稳压芯片U2的I接口并联电压VCC和电容C53,U1的2接口并联电容C53、电容C54和数字地DGND,U2的3接口并联电容C54和电压MCU_5V。稳压芯片U3的I接口并联电压VCC和电容C55,U3的2接口并联电容C55、电容C56和数字地DGND,U3的3接口并联电容C56和电压D_3.3V。模拟地AGND和数字地DGND通过电阻R52串联。电压转换芯片U4的引脚4和引脚6通过电容Cl-1串联,引脚5串联模拟地AGND,引脚11串联电容C1-2,电容C1-2的另一端串联模拟地AGND,引脚14并联电容C1-3和电容C1-4,电容C1-3和电容C1-4的另一端都串联至模拟地AGND。
[0028]如图3所示的信号滤波模块电路图:
运算放大器U5的引脚I和引脚2串联电阻R21至运算放大器U7的3号引脚,引脚3串联输入口 J2的3号插针,引脚4串联电压V-,引脚5串联输入口 J2的2号插针,引脚6和引脚7串联R22至运算放大器U7的2号引脚,引脚8串联电压V+。
[0029]运算放大器U6的引脚I和引脚2串联电阻R25至引脚6,引脚3串联节点RL,引脚4串联电压V-,引脚5串联模拟地AGND,引脚6并联电阻R24和电阻R25,引脚7并联电阻R23和电阻R24,引脚8串联电压V+。电阻R23串联引脚7和输入口 J2的I号插针。
[0030]运算放大器U7的引脚I并联电阻R31和电阻R33,引脚8并联R32和电阻R33,电阻R31和电阻R32串联。引脚4串联电压V-,引脚5串联模拟地AGND,引脚6串联输入口ΙΝΑ0,引脚7串联电压V+。
[0031]运算放大器U8的引脚I和引脚2串联电阻R41,电阻R41并联电容C41和电容C42,引脚3并联电容C42和电阻R42,电阻R42串联至模拟地AGND,引脚5并联电容C44和电阻R44,电容C44串联模拟地AGND,电阻R44并联电容C43和电阻R43,电阻R43另一端连接运算放大器U7的6号引脚。运算放大器U8的引脚6和引脚7并联电容C41和电容C43,引脚8串联电压V+。
[0032]运算放大器U9的引脚2并联电阻R34和电阻R35,引脚3串联模拟地AGND,引脚4串联电压V-,引脚6串联电阻R35,引脚7串联电压V+。电阻R34串联运算放大器U8的2号引脚和运算放大器U9的2号引脚。
[0033]运算放大器UlO的引脚I并联电阻R102和电阻R103,引脚2并联电阻R100、电阻RlOl和电阻R102,引脚3串联模拟地AGND,引脚4串联电压V-,引脚5串联模拟地AGND,引脚6并联电阻R103和电阻R104,引脚7串联电阻R104,引脚8串联电压V+。电容C105串联Pl_l和模拟地AGND。运算放大器的2号引脚通过电阻RlOO与运算放大器U9的6号引
脚串联。
[0034]如图4所示的单片机模块电路图:
单片机模块STC可采用型号为STC12C5A60S2,引脚4串联电阻R65和数字地DGNDjI脚5串联RXD,引脚7串联TXD,引脚14串联XTAL2,引脚15串联XTAL1,引脚16串联数字地DGND,引脚29串联RST2,引脚38串联电压MCU_5V,引脚41串联Pl_l。MCU_5V并联电阻R60和电容C62,电阻R60串联R61到数字地DGND,电容C62串联MCU_5V和数字地DGND。晶振X2串联电容C63和电容C64到数字地DGND。
[0035]如图5所示的蓝牙通信模块电路图:
采用广州汇承信息科技有限公司的蓝牙通信模块HC-05,引脚I连接插针TXD,引脚2连接插针RXD,引脚12串联电压V+,引脚13串联模拟地AGND。
[0036]本发明的具体实施例如下:本发明使用很简单,只需要在插针Jl 口连通电源,插针J2连接传感器模块。传感器模块有三个贴片,三个贴片其中两个贴片贴在手背,一个贴在脚踝附件,然后打开手机与蓝牙通信模块之间的配对成功后,则手机显示心电图和心率等身体指标。手机终端可实时显示检测信息,当身体 指标异常时,手机自行启动手机的GPS定位功能,发送短信给设定的手机号码进行报警,手机短信的内容包括用户的地理位置信息和用户的身体状况信息。
[0037]上述用来解释说明本发明,而不是对本发明进行限制,在本发明的精神和权利要求的保护范围内,对本发明作出的任何修改和改变,都落入本发明的保护范围。

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