CN205568937U - 一种智能化可穿戴测量心率服装 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种智能化可穿戴测量心率服装，包括处理模块、测量采集模块、显示模块和电源模块，所述测量采集模块采用PVDF压电薄膜制作的微型传感器来测量心率脉冲信号，脉冲信号经运算放大器放大后传递给积分电路，积分电路将电荷信号转化为电压信号，信号处理电路又将电压信号变成标准的脉冲发送给处理模块，处理模块连接显示模块，电源模块为各模块供电，所述微型传感器设置在人体心脏对应位置。由于采用了PVDF压电薄膜制作的传感器和STC89C52处理器，使得采集数据更加灵敏准确，电量消耗更加的低，尺寸更加小，也使得更适合配置在衣服上，不会影响整体的舒适程度。

Description

一种智能化可穿戴测量心率服装

技术领域

本实用新型产品属于现代家用医疗测试仪器领域，特别涉及一种智能化可穿戴测量心率服装。

背景技术

便携式医疗设备正不断改进数以百万计患者的医疗保健条件。未来，还将有众多能显著改善医疗实施及其效果的创新型医疗应用产品。医疗市场的相关需求往往很难协调，如小尺寸与高功能性、低功耗与高性能模拟，以及超长电池使用寿命与高处理能力等。这些产品需要模数转换器(ADC)可调节增益、电源管理以及液晶显示屏(LCD)等。这些都将是需要我们更多的去研究和发展。现在医疗测试仪器所存在的问题是；专门测量心率值的仪器较少，人们为了知道自己的运动或者劳动强度是否超负荷，心率是多少，他们都得赶到医院而不能实时测量和预知，而且家庭医疗设备又十分的昂贵，很难实现每个人都有经济实力购买，携带也不方便，不能实现可穿戴性。为了达到“预防为主”的方针，实时测量心率，把过去的以医院为轴心的医疗服务体系过度到以家庭为基础的社区卫生服务体系已成为必然趋势。所以我们目前所要解决的就是设计出一种方便携带，价格便宜，方便操作，具有人机交换等优点的能够测量心率的衣服。

发明内容

根据以上现有技术的不足，本实用新型所要解决的技术问题是提出一种智能化可穿戴测量心率服装，通过在上衣心脏位置设置可感应心率的PVDF压电薄膜，配合外围电路来测量心率。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为一种智能化可穿戴测量心率服装，包括处理模块、测量采集模块、显示模块和电源模块，所述测量采集模块采用PVDF压电薄膜制作的微型传感器来测量心率脉冲信号，脉冲信号经运算放大器放大后传递给积分电路，积分电路将电荷信号转化为电压信号，信号处理电路又将电压信号变成标准的脉冲发送给处理模块，处理模块连接显示模块，电源模块为各模块供电，所述微型传感器设置在人体心脏对应位置。所述显示模块采用LED数码显示，采用74HC595D作为移位锁存器，驱动芯片，用静态扫描显示方式实现。所述处理模块采用低功耗的STC89C52处理器。所述电源模块内设置有稳压芯片LTC3440.所述服装还包括输入模块，所述输入模块包括复位键、测量控制键和数值输入键，复位键为系统初 始化按键，测量控制键为心率测量开始按钮，数值输入键为报警阈值输入按键，输入模块连接处理模块。所述服装还包括声光报警模块，所述声光报警模块与处理模块连接，声光报警模块包括有源蜂鸣器和发光二极管。

本实用新型有益效果是:由于采用了PVDF压电薄膜制作的传感器和STC89C52处理器，使得采集数据更加灵敏准确，电量消耗更加的低，尺寸更加小，也使得更适合配置在衣服上，不会影响整体的舒适程度。使得心率测量变得随时随刻都可以进行，不必要再到医院或者购买体积的大的不利于出门携带的装备。

附图说明

下面对本说明书附图所表达的内容及图中的标记作简要说明：

图1是本实用新型的具体实施方式的服装及测量装置结构图。

图2是本实用新型的具体实施方式的测量装置结构框图。

1、测量采集模块；2、显示模块；3、处理模块；4、电源模块。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施例的描述，本实用新型的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理、制造工艺及操作使用方法等，作进一步详细的说明，以帮助本领域技术人员对本实用新型的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。

本实用新型提供一种智能化可穿戴测量心率的衣服，包括主体衣服，以及在主体衣服心脏位置的测量模块，在主体衣服右下侧分别有供电的电源模块与处理已采集数据的处理模块，在主体衣服的左上边是显示与输入模块。

工作原理：本实用新型产品是借助于在服装上的位于主体衣服心脏位置的测量模块中微型传感器测量监控采集生理信号的，因为要达到体积小，重量轻，穿戴方便，具有良好的舒适度要求，本实用新型产品采用PVDF压电薄膜制作的传感器来传递脉冲信号。PVDF所能测量的频率是0.1HZ到10HZ.为了与人体生理机制相匹配，达到更精确的测量，一般将电路的频率设计在0.1HZ到100HZ.我们选用的运算放大器是高阻抗的，而且开环增益大，失调电压电流小。PVDF材料贴覆在心脏位置它可以因脉搏跳动引起自身表面电荷变化，积分电路将电荷信号转换为电压信号，而后经信号处理电路将电压变成标准的脉冲经主体衣服中插入的纤细导线输入到主体衣服右下侧的处理模块。为了便于安装在衣服上，实用新型产品需要微型化所以电池体积小储能少，要求整套设备能耗低，而作为整个实用新型产品处理机构的MCU是最为关键的部件我们需 要考虑到这一点。为此处理模块我们采用ADI公司的低功耗，高性能处理器STC89C52。输入信号经处理模块STC89C52处理转换后经插入衣服的纤细导线传给显示模块。显示模块采用LED数码显示，采用74HC595D作为锁存，驱动芯片，用静态扫描显示方式实现，显示出相应的心率值。为了对整个实用新型产品能够有效的控制，本实用新型产品还设置了输入模块，输入模块起到输入指令的目的，系统的指令用按键控制，设有系统复位键和测量控制键，数值输入键。系统复位键可以将整个测量处理显示系统初始化，在系统出现错误的时候使用。测量控制键是在测量的时候开启，不测量的时候关闭，可以起到节省电量的作用。数值输入键是提供给用户输入一个最高心率值。指令通过输入模块的按键输入后转化成电流经纤细导线传输送到处理模块STC89C52，由处理模块做出相应判决并对各部件发送相应的指令。该实用新型产品还有自动报警功能，通过中央处理器根据输入设备上用户输入的指令进行相干处理，当测量数据超过正常范围时进行声光报警。报警装置采用有源蜂鸣器，在需要报警的时候由MCU输出高电平，蜂鸣器发出响声提醒，同时发光二极管点亮，出现声光报警信息。以上所有模块都是通过电源模块供电，电源模块通过纤细导线向各模块提供能量。本实用新型产品整体采用3.3v供电，并用稳压芯片来保证供电质量。同时，输出电压为1.5v，如果直接用3.3v为其供电，那么输出最高电平仅1.7v，但需要的最低电压是2.4v，这将导致测量机构的输出无法识别，所以给供电模块设置一个DC/DC芯片LTC3440,把电压升至4.5v供给测量机构，输出的高电平为3v。

当使用时先通过输入模块中数值输入键将穿戴衣服人身体所被允许的最大心率值输入，然后按下测量控制键使实用新型产品开始测量，测量结果会显示在LED数码显示屏上，一旦心率值超过所设置的所允许心率最大值就会引发声光报警。测量完成后按下测量控制键就可以关闭本实用新型产品。

上面结合附图对本实用新型进行了示例性描述，显然本实用新型具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本实用新型的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本实用新型的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本实用新型的保护范围之内。本实用新型的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种智能化可穿戴测量心率服装，其特征在于,包括处理模块、测量采集模块、显示模块和电源模块，所述测量采集模块采用PVDF压电薄膜制作的微型传感器来测量心率脉冲信号，脉冲信号经运算放大器放大后传递给积分电路，积分电路将电荷信号转化为电压信号，信号处理电路又将电压信号变成标准的脉冲发送给处理模块，处理模块连接显示模块，电源模块为各模块供电，所述微型传感器设置在人体心脏对应位置。

2.根据权利要求1所述的智能化可穿戴测量心率服装，其特征在于,所述显示模块采用LED数码显示，采用74HC595D作为移位锁存器，驱动芯片，用静态扫描显示方式实现。

3.根据权利要求1所述的智能化可穿戴测量心率服装，其特征在于,所述处理模块采用低功耗的STC89C52处理器。

4.根据权利要求1所述的智能化可穿戴测量心率服装，其特征在于,所述电源模块内设置有稳压芯片LTC3440。

5.根据权利要求1所述的智能化可穿戴测量心率服装，其特征在于,所述服装还包括输入模块，所述输入模块包括复位键、测量控制键和数值输入键，复位键为系统初始化按键，测量控制键为心率测量开始按钮，数值输入键为报警阈值输入按键，输入模块连接处理模块。

6.根据权利要求1所述的智能化可穿戴测量心率服装，其特征在于,所述服装还包括声光报警模块，所述声光报警模块与处理模块连接，声光报警模块包括有源蜂鸣器和发光二极管。