专利名称：一种便携式无线医疗检测装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及医疗检测领域，尤其涉及基于单片机的无线医疗检测装置。
背景技术：
随着当前社会老龄化的加剧，突发性和长期慢性病的监护成为一个重要的社会问题，在医疗监护中，体温、脉搏(心率)和呼吸频率三项生理参数是人体最基本、最重要的生命特征。对病人实行多项生命特征的检测有利于对其进行及时有效的治疗处理。便携、高效的医疗监护系统一直是医疗界内的研究热点和前沿问题。传统的解决方案是采用人工监视方式或是有线监视方式。人工监视方式实时性和可靠性差，而且消耗大量的护理资源。有线监视方式在被监护者身上安装传感设备，往往设备体积、功耗大，病人难以自由灵活的移动，系统扩展性差，而且布线难，成本高
发明内容为了解决传统医疗检测人工或有线监视方式实时性、可靠性差等缺点，本实用新型的目的在于，提供一种便携式无线医疗检测装置。为了实现上述任务，本实用新型的技术方案是这样实现的:一种便携式无线医疗检测装置，其特征在于，包括传感器模块、单片机控制模块、无线接收模块、监视控制模块和数据储存模块，其中，传感器模块连接至单片机控制模块的输入端，无线接收模块和数据存储模块(4)连接至单片机控制模块的输出端，无线接收模块连接监视控制模块，监视控制模块与数据存储模块通讯。本实用新型的其他特点是:所述的单片机控制模块采用CC2430低功耗微控制器。所述的传感器模块包括体温传感器、心率传感器和呼吸频率传感器，其中，体温传感器采用高精度的钼金电阻式温度传感器，心率传感器和呼吸频率传感器采用压力传感器。所述的无线接收模块采用RS232串口，所述的监视控制模块包括ARM6410微处理器、IXD触摸屏和短信GSM通信器。本实用新型的便携式无线医疗检测装置，通过单片机控制模块接收传感器检测的人体各项生命参数数据的模拟信号，将模拟信号转化为数字信号后，经单片机控制模块的CC2430芯片的集成无线射频发送器将数字信号发出，无线接收模块接收信号后传输至监视控制模块，监视控制模块实时显示病人生命体征参数数据，同时将异常数据通过GSM通信模块发送至主治医生或病人家属手机终端上。单片机控制模块将转化后的数字信号实时地存入数据库，主治医生或病人家属可通过登录监控网站查询病人历史数据，针对情况制定相应的康复措施。避免了监护设备与医疗传感器之间的长连线，解决了医生全程监控病人的缺陷。
图1为一种便携式无线医疗检测装置结构示意框图。图2为单片机控制模块工作原理图。图3为CC2430芯片典型应用电路图。图4为监视控制模块工作原理图。
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。
具体实施方式
如图1所示，本实施例给出一种便携式无线医疗检测装置结构示意框图，包括单片机控制模块1、传感器模块2、无线接收模块3、数据存储模块4和监视控制模块5。其中，传感器模块2连接至单片机控制模块I的输入端，无线接收模块3和数据存储模块4连接至单片机控制模块I的输出端，无线接收模块3连接监视控制模块5，监视控制模块5与数据存储模块4通讯。本实施例中，传感器模块2包括体温传感器、心率传感器和呼吸频率传感器。体温传感器采用高精度的钼金电阻式温度传感器，用橡皮筋套住放到腋下，通过测量传感器阻值确定人体的温度。心率传感器和呼吸频率传感器采用压力传感器，心率传感器安置于手腕有脉搏跳动的位置，利用脉搏跳动的压力产生测量信号。呼吸频率传感器安置于膈肌处，利用呼吸时膈肌的变化会对外部产生压力检测呼吸频率。单片机控制模块I采用CC2430低功耗微控制器(MCU)作为核心，CC2430芯片沿用了 CC2420芯片的构架，在单个芯片上整合了 ZigBee射频(RF)前端、内存和微控制器，它使用了 I个8位MCU (8051)，具有128K可编程闪存和8KB的RAM，它还包含模拟数字装换器(ADC)、几个定时器、AES-128协同处理器、看门狗定时器(Watchdong-timer)、32KHz晶振的休眠模式定时器、上电复位电路、掉电检测电路以及21个可编程I/O引脚。CC2430芯片将从传感器模块接收的模拟信号经AD转换为数字信号，单片机控制模块对数字信号进行处理转换为数字所代表的单位量，然后通过CC2430芯片上整合的无线射频模块将数据以
2.4G的频率发送出去。单片机控制装置的工作原理图如图2所示。图3为CC2430芯片典型应用电路图。无线接收模块3主要包括RS232串口设备，采用基于ZigBee的无线传感器网络技术。CC2430芯片射频发射和无线接收采用ZigBee协议栈通信。在对人体体征参数数据实时、高效采集和传输过程中采用树形无线传感网络。无线接收器通过RS232串口将接收的数据传输至监视控制模块的ARM6410处理器。所述监视控制模块5，包括ARM6410微处理器、IXD触摸屏和短信GSM通信器，ARM6410是采用内含ARMll内核的32位的嵌入式微处理器。ARM6410处理器的最高频率为667MHZ，内部采用64/32位的总线结构，其内部总线分为AXI，AHB和APH三部分。ARM6410拥有两个外部存储器接口，DRAM和FALSH/R0M，同时ARM6410具有许多外设，支持16位的真彩640*480的IXD触摸屏，具有VGA接口，另外具有4通道的UART接口等；IXD触摸屏用于显示当前被监视病人的各项生命体征包括体温、心率和呼吸频率等。ARM6410微处理器接收无线传输模块传来的被监控病人各项生命体征如体温、心率和呼吸频率等，当某项生命体征出现异常时，短信GSM通信器将异常信息发送到主治医生和病人家属的手机终端上，手机终端用户也可以发送短信查询无线监控终端实时采集的病人数据。所述数据储存模块4，采用本地的SQLite3数据库技术，将储存数据传到监控网站的数据库中，实时的更新网站的数据。医护人员或病人家属可以通过登录监控网站或者发送短信进行病人信息查询，及时了解病人的情况。同时观察数据存储模块保存的历史数据，对病人的病情和康复情况做出合理的判断，提高测量人体参数的可信度，增强治疗效果。传感器模块2的功能是将检测到的体温、心率和呼吸频率电压信号传输至单片机控制|吴块。无线接收模块3的功能是接收单片机模块CC2430芯片无线射频发送的数据后传送至监视控制模块的ARM6410微处理器。ARM6410接收人体各项生命特征参数后与程序中的设定的数值进行比较，如人体腋下温度正常范围为36°C _37°C，脉搏为每分钟60-120次，若发现某项参数出现异常，监视控制模块5中的微处理器ARM6410对短信GSM通信器发出信号，短信GSM通信器将异常生命参数数据自动发送至主治医生或病人家属手机终端上。同时ARM6410接收到无线接收模块传输的人体生命参数数据后，将各项数据实时地显示在IXD触摸屏上，通过IXD触摸屏，主治医生或病人家属也可以查询病人的历史情况。如图4所示为监视控制模块工作原理图。本实用新型的便携式无线医疗检测装置，具体工作过程是，开机后单片机控制模块I程序初始化，设置传感器模块的体温、心率和呼吸传感器的零点值。程序初始化完毕后，各模块开始工作，传感器模块实时检测病人的各项生命参数数据，传感器模块将检测到的电压信号传输至单片机控制模块CC2430芯片，CC2430芯片将接收的电压信号经AD转换为数字信号，CC2430芯片进一步对数字信号进行处理转换为数字所代表的单位量，CC2430芯片上整合的无线射频模块将单位量数据以2.4G的频率发送出去。无线接收模块RS232接收单片机控制模块发送的射频信号后将数据传输至监视控制模块的ARM6410处理器。ARM6410微处理器将接收的人体生命参数数据实时地显示在IXD触摸屏上，同时将接收的数据与程序中设定的人体各项特征的正常范围数值进行比较，若出现异常数据，ARM6410微处理器向短信GSM通信器发出信号，短信GSM通信器将病人异常数据发送至主治医生或病人家属手机终端上。单片机控制模块I将接收的传感器信号转化为数值信号后，将这些数据储存于本地的SQLite3数据库中，主治医生或病人家属可以通过网络登录监控网站或者通过发送短信查看统计数据库保存的历史数据，这样可对病人的病情和康复情况作出合理的判断，针对情况采取相应的治疗措施，提高治疗效果。
权利要求1.一种便携式无线医疗检测装置，其特征在于，包括单片机控制模块(I)、传感器模块(2)、无线接收模块(3)、数据存储模块(4)和监视控制模块(5)，其中，传感器模块(2)连接至单片机控制模块(I)的输入端，无线接收模块(3 )和数据存储模块(4 )连接至单片机控制模块(I)的输出端，无线接收模块(3)连接监视控制模块(5)，监视控制模块(5)与数据存储模块(4)通讯。
2.如权利要求1所述的便携式无线医疗检测装置，其特征在于，所述的单片机控制模块(I)采用CC2430低功耗微控制器。
3.如权利要求1所述的便携式无线医疗检测装置，其特征在于，所述的传感器模块(2)包括体温传感器、心率传感器和呼吸频率传感器，其中，体温传感器采用高精度的钼金电阻式温度传感器，心率传感器和呼吸频率传感器采用压力传感器。
4.如权利要求1所述的便携式无线医疗检测装置，其特征在于，所述的监视控制模块(4)包括ARM6410微处理器、IXD触摸屏和短信GSM通信器。
专利摘要本实用新型公开了一种便携式无线医疗检测装置，包括单片机控制模块、传感器模块、无线接收模块、数据存储模块和监视控制模块。单片机控制模块接收传感器检测的人体各项生命参数数据的模拟信号，将模拟信号转化为数字信号后，经单片机控制模块集成无线射频发送器将数字信号发出，无线接收模块接收信号后传输至监视控制模块，监视控制模块实时显示病人生命体征参数数据，同时将异常数据通过GSM通信模块发送至主治医生或病人家属手机终端上。转化后的数字信号实时地存入数据库，主治医生或病人家属可通过登录监控网站查询病人历史数据，针对情况制定相应的康复措施。避免了监护设备与医疗传感器之间的长连线，解决了医生全程监控病人的缺陷。
文档编号A61B5/0205GK202981976SQ20122061049
公开日2013年6月12日 申请日期2012年11月15日 优先权日2012年11月15日
发明者李龙辉, 白苡琨, 乔洁, 姚丁茂, 梅迎 申请人:长安大学