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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201720099407.3 (22)申请日 2017.01.23 (73)专利权人 徐州医科大学 地址 221004 江苏省徐州市铜山路209号 (72)发明人 卞水荣 曹政 顾瑞洁 吴响 (74)专利代理机构 北京盛凡智荣知识产权代理 有限公司 11616 代理人 晏荣府 (51)Int.Cl. A61B 5/0205(2006.01) A61B 5/1455(2006.01) (54)实用新型名称 基于STM32的血氧信号采集装置 (57)摘要 本实用新型提供一种基于STM。
2、32的血氧信号 采集装置， 它包括STM32微处理器， TM32微处理器 连接有驱动电路、 显示模块、 时钟电路和蓝牙模 块， 所述驱动电路连接血氧探头； 所述血氧探头 采用双色的发光二极管PDI-E833， 发出波长分别 是660nm和940nm的红光和红外光； 驱动电路采用 由四个双极型晶体管构成的H桥电路， H桥电路四 个脚对应连接STM32微处理器PC2脚、 PC3脚、 PC4 脚、 PC5脚。 优点： 结构简单、 操控容易、 安全可靠、 成本低。 权利要求书1页 说明书3页 附图1页 CN 206910327 U 2018.01.23 CN 206910327 U 1.一种基于STM。
3、32的血氧信号采集装置， 其特征在于： 它包括STM32微处理器， STM32微 处理器连接有驱动电路、 显示模块、 时钟电路和蓝牙模块， 所述驱动电路连接血氧探头； 所 述STM32微处理器采用STM32F103VET6芯片， 所述血氧探头采用双色的发光二极管PDI- E833， 发出波长分别是660nm和940nm的红光和红外光； 驱动电路采用由四个双极型晶体管 构成的H桥电路， H桥电路四个脚对应连接STM32F103VET6芯片PC2脚、 PC3脚、 PC4脚、 PC5脚。 2.根据权利要求1所述的基于STM32的血氧信号采集装置， 其特征在于： 所述显示模块 采用ST7920型号的L。
4、CD_12864芯片， LCD_12864芯片的RS脚、 RW脚、 EN脚、 CS1脚、 CS2脚、 DB0- DB7脚对应连接STM32F103VET6芯片的PB0脚、 PB1脚、 PB12脚、 PB13脚、 PB14脚PA0-PA7脚。 3.根据权利要求1所述的基于STM32的血氧信号采集装置， 其特征在于： 所述蓝牙模块 采用BT1BCM芯片， BT1BCM芯片的TX脚、 RX脚、 STATE脚对应连接SSTM32F103VET6芯片的PC6 脚、 PC7脚、 PC8脚， BT1BCM芯片的KEY脚连接一10电阻的一端以及按钮S1的一端， 10电阻 的另一端接地， 按钮S1的另一端接3.。
5、3v电压， BT1BCM芯片的LED脚通过一2K电阻接3.3v电 压。 权 利 要 求 书 1/1 页 2 CN 206910327 U 2 基于STM32的血氧信号采集装置 技术领域 0001 本实用新型涉及医疗装置领域， 具体说一种基于STM32的血氧信号采集装置。 背景技术 0002 目前， 血氧参数检测仪器已在临床上普遍使用， 通过检测人体上充血的末梢组织 如手指、 耳垂等部位对不同波长的红光或红外光的吸光度来计算出末梢组织的血氧参数。 但是， 很多患者在日常生活中却无法得到这样的医疗检查和服务， 他们还是不能得知我们 目前的血氧状况。 医疗器械研发人员亟需开发出一种不仅能实现数据的检。
6、测， 还要满足操 作容易、 结构简单、 价格低廉的血氧信号采集装置。 发明内容 0003 本实用新型提供一种基于STM32的血氧信号采集装置， 结构简单， 操控容易， 安全 可靠、 成本低。 0004 本实用新型是以如下技术方案实现的： 一种基于STM32的血氧信号采集装置， 它包 括STM32微处理器， STM32微处理器连接有驱动电路、 显示模块、 时钟电路和蓝牙模块， 所述 驱动电路连接血氧探头； 所述STM32微处理器采用STM32F103VET6芯片， 所述血氧探头采用 双色的发光二极管PDI-E833， 发出波长分别是660nm和940nm的红光和红外光； 驱动电路采 用由四个双极。
7、型晶体管构成的H桥电路， H桥电路四个脚对应连接STM32F103VET6芯片PC2 脚、 PC3脚、 PC4脚、 PC5脚。 0005 进一步， 所述显示模块采用ST7920型号的LCD_12864芯片， LCD_12864芯片的RS脚、 RW脚、 EN脚、 CS1脚、 CS2脚、 DB0-DB7脚对应连接STM32F103VET6芯片的PB0脚、 PB1脚、 PB12脚、 PB13脚、 PB14脚PA0-PA7脚。 0006 进一步， 所述蓝牙模块采用BT1BCM芯片， BT1BCM芯片的TX脚、 RX脚、 STATE脚对应连 接SSTM32F103VET6芯片的PC6脚、 PC7脚、 P。
8、C8脚， BT1BCM芯片的KEY脚连接一10电阻的一端 以及按钮S1的一端， 10电阻的另一端接地， 按钮S1的另一端接3.3v电压， BT1BCM芯片的 LED脚通过一2K电阻接3.3v电压。 0007 本实用新型有益效果： 将仪器内部STM32单片机上经过处理后的脉搏血氧饱和度 的检测信息通过显示模块显示并通过蓝牙模块发射到具有蓝牙通讯功能的装置中， 使得医 生不在场的情况下， 患者可以自行进行血氧饱和度和脉率的检测， 医生通过这些接收装置 看到检测信息并对患者进行指导和建议； 结构简单， 工作稳定， 价格低廉。 附图说明 0008 图1是本实用新型电路图。 具体实施方式 0009 如图。
9、1所示， 一种基于STM32的血氧信号采集装置有一STM32微处理器， STM32微处 说 明 书 1/3 页 3 CN 206910327 U 3 理器连接有驱动电路、 显示模块、 时钟电路和蓝牙模块， 所述驱动电路连接血氧探头。 血氧 探头及驱动电路用于采集人体血氧数据； 时钟电路为STM32微处理器提供稳定低速和高速 时钟源， 显示模块用于显示血氧探头及探头驱动电路采集数据的信息， 蓝牙模块将检测到 的信息传送到具有蓝牙通讯功能装置中。 0010 STM32微处理器采用STM32F103VET6芯片， STM32F103VET6芯片的PC14、 PC15脚与 32.768KHZ的晶振Y1。
10、相连， 然后通过两个10pF电容并联接地； STM32F103VET6芯片的OSC_IN、 OSC_OUT高速外部脚与8MHZ晶振Y2相连通过两个22pF电容并联接地； 晶振Y1、 Y2分别为 STM32F103VET6芯片提供稳定低速和高速时钟源。 STM32F103VET6芯片的复位电路将NRST脚 通过100nF电容连接并接地。 STM32F103VET6芯片启动方式电路是将BOOT0通过电阻一端接 至3.3V电源， 另一端通过跳线接口JP1选择， VCC脚与3.3V电源相连。 0011 血氧探头及驱动电路是根据血液中还原血红蛋白(Hb)和氧合血红蛋白(HbO2)对 光的吸收特性不同为基。
11、础设计而来。 血氧探头采用了双色的发光二极管PDI-E833， 它能发 出波长分别是660nm和940nm的红光和红外光。 红光和红外光经过人体的组织反射后被由四 个双极型晶体管构成的H桥电路接收， 其内部集成了一个放大器， 经过传感器输出的信号实 际上是经过放大的脉搏调制信号。 H桥电路的DacRed和DacInfrared分别来源于 STM32F103VET6芯片的PC3和PC2脚， 可以控制不同时刻在不同脚输出脉冲来交替控制两个 LED间隔地发光。 探头中光电传感器将接收信号送到单片机内部的OA放大器进行放大， 放大 后的信号进入内部A/D进行采样。 STM32F103VET6芯片的PC。
12、3、 PC2脚根据A/D采样信号的大小 调节光源驱动的强度， 从而维持光源的稳定。 STM32F103VET6芯片处理后的信号再经去直流 放大和数字滤波， 得到的就是交流脉搏波成分。 STM32F103VET6芯片PC5和PC4脚输出互补电 路的控制信号， 为了保护电路这两个脚分别与1k的电阻器相连。 0012 两个双色的发光二极管Red和Infrared采用并联方式与四个双极管L1、 L2、 L3、 L4 组成桥电路。 双极管L3和L4的两个端子则与20的电阻器相连并相互接地， 另两个端子则 与STM32F103VET6芯片的PC3和PC2脚相连。 0013 显示模块采用ST7920型号的L。
13、CD_12864芯片； 该芯片采用5V电源直接供电； 该芯片 的RS、 RW、 EN、 DB0、 DB1、 DB2、 DB3、 DB4、 DB5、 DB6、 DB7、 CS1、 CS2的各脚分别与STM32F103VET6芯 片的PB0、 PB1、 PB12、 PA0、 PA1、 PA2、 PA3、 PA4、 PA5、 PA6、 PA7、 PB13、 PB14的脚相连； VDD脚连接 到3.3V电压上， VSS脚接地， REST脚通过一个104 F的电容接地并通过10k接VCC,显示模块 按照需要正常工作。 0014 蓝牙模块采用BT1BCM芯片， BT1BCM芯片的TX脚和RX脚分别连接ST。
14、M32F103VET6芯 片的PC6/TXD脚和PC7/RXD脚， 用于传输两者之间的信号； BT1BCM芯片的STATE脚连接单片机 的PC8/STATE， 用于传输蓝牙芯片与移动终端的通信状态； BT1BCM芯片的LED脚连接指示灯， LED脚和指示灯之间还连接有2k电阻器， 以降压。 BT1BCM芯片的KEY脚连接按键S1， 按键S1 一端连接蓝牙芯片的KEY脚， 另一端接电压3.3V。 按键S1的该一端还通过电阻R1连接到地， 以进行分流。 0015 工作过程： 患者用手指夹住二个发光二极管Red和Infrared， 二个发光二极管交替 发射660mm和940mm二种波长的光信号， 由。
15、四个双极型晶体管构成的H桥电路接收透过手指 的透射光信号， 进行处理后， 送到STM32微处理器进行计算分析， 得到患者的脉搏、 血氧饱和 度信息， 通过显示模块的显示屏显示， 并通过蓝牙模块将上述信息发送到具有蓝牙功能的 说 明 书 2/3 页 4 CN 206910327 U 4 手机、 计算机等装置上， 进行接收处理。 0016 当为STM32微处理器上电后， 主控程序读取启动参数， 完成各个模块的初始化。 血 氧探头及驱动电路中调用信号调制模块分别对两个LED进行光调制， 使传感器模块输出的 信号稳定在一定阈值然后对信号进行直流跟踪和交流放大， 再通过数字滤波器将环境噪声 滤除， 得到交流脉搏波， 分析其周期和幅值并对心率和血氧饱和度进行计算， 最后对计算结 果进行显示和发送。 说 明 书 3/3 页 5 CN 206910327 U 5 图1 说 明 书 附 图 1/1 页 6 CN 206910327 U 6 。