便携式多功能监护系统设计与实现
光和红外光管都不发光,将采样数据存储起来,在计算时将数组序号除以4取余,将与为1的点提取出来组成红光的波形,再将余为3的点提取出来组成红外光的波形,将余为0和2的点取出来,分别让红光波形与红外光的波形减去余为0和2组成的新数组,以减小外部光源对信号的干扰。经过处理分析将接收端的直流量和交流量分别算出,计算出吸光度R,通过最小二乘法和曲线拟合法来确定血样计算公式中的各个系数。电路如图7所示。
驱动电路由四个三极管组成,I/O1和I/O2分别为占空比百分之二十五,相位相差180度的方波信号,分别控制红光和红外光二极管发光。DAC1和DAC2起着控制电流的作用,根据发光管的额定工作电流确定驱动电流的大小。一般为20多个毫安。通过产生1KHz的方波信号。时序是红光开红光关红外光开红外光关。
血氧探头中的光接收器是由光电池完成的,光电池可以有效的把接收到的光信号转化为电流信号。将转换的电流通过跨导放大器将电流信号转化成电压信号,需要采用低噪放大器。反馈电阻和反馈电容的值的大小需要根据发光二极管的内阻和内电容来确定。将放大之后的信号含有1V左右的直流信号和30MV左右的交流信号,将信号通过ADC转换器输入系统,并经过数字直流跟随滤波器提取直流分量输入系统。电路图如图8所示。
其他单元
呼吸:目前对呼吸的测量最常用的是阻抗测量法。在呼吸过程中,胸腔的阻抗会随着呼吸的变化而变化。将高频脉冲信号加到胸腔上,由于呼吸的频率远远小于脉冲的频率,使得高频脉冲的幅值随着胸腔阻抗的改变而改变。将被高频信号调制之后的呼吸信号经过带通滤波器,滤除不在0.05Hz到10Hz内的干扰信号,再通过的ADC采进系统,得到呼吸信号的原型。将幅值变化的包络线计算出来,进而可以计算出胸腔阻抗的变化。
体温:体温信号相比于其他生理参数,其干扰较少,波形平滑且易于处理,所以采用传感器DS18B20可通过一根数据线获得与温度相关的数字数据,采进系统进行处理,获得被测体征的温度参数。
LCD显示:采用二次开发后的LCD屏LM2068R,通过串口与系统连接。串口可发送命令,实现坐标的定位和颜色的选择,也可以直接发送汉字数字的ASCII码,通过其内部字库来显示汉字数字和符号等,大大的简化了程序员的工作和系统的资源。将心电和脉搏波形显示在屏幕上,其他生理参数以数值的形式显示在屏幕上。所有的信息可以同屏显示,使患者和医生对生理参数的变化一目了然。
蓝牙:采用2.4GHz频带的蓝牙协议传输,并能够与手机实现自动建连,将采集的实时人体体征数据通过手机的GPRS功能上传至固定网站。网站会将接收到的数据按照不同帐户与固定医生联系,使医生能够及时的获得第一手原始数据,监控病人健康状况。