專利名稱：具有射頻識(shí)別和無(wú)線數(shù)據(jù)通信功能的電子體溫計(jì)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種溫度測(cè)量裝置，特別涉及一種具有射頻識(shí)別和無(wú)線數(shù)據(jù)通信功能的醫(yī)用體溫測(cè)量裝置。
背景技術(shù)：
目前，醫(yī)院病房中的日常體溫測(cè)量仍然采用傳統(tǒng)的方式進(jìn)行。主要是由醫(yī)護(hù)人員將體溫計(jì)逐一發(fā)給每個(gè)患者，待患者完成體溫測(cè)量后，再逐一取回，并分別記錄測(cè)量結(jié)果。這種工作模式的主要缺點(diǎn)是工作量大，且操作過(guò)程容易導(dǎo)致水銀體溫計(jì)破碎，造成汞污染。市場(chǎng)上所銷售的電子體溫計(jì)只有簡(jiǎn)單的體溫測(cè)量功能，僅適用于家庭使用。由于不具備無(wú)線通信、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)及身份識(shí)別等功能，因此還無(wú)法替代水銀體溫計(jì)在醫(yī)院廣泛使用。盡管目前無(wú)線遙測(cè)技術(shù)在醫(yī)療監(jiān)護(hù)領(lǐng)域得到長(zhǎng)足的發(fā)展。現(xiàn)有的技術(shù)已將無(wú)線收發(fā)模塊與電子測(cè)溫模塊相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)將所測(cè)得的溫度數(shù)據(jù)通過(guò)無(wú)線傳輸?shù)姆绞桨l(fā)送到帶有無(wú)線接收模塊的接收器。但由于各種技術(shù)上的缺陷，此類產(chǎn)品至今為止還不適用于臨床使用。在申請(qǐng)?zhí)枮?0114319的中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)中公開(kāi)了名為“一種用于生理病理信號(hào)監(jiān)測(cè)的多目標(biāo)無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)”的技術(shù)方案，該方案采用頻分多址(FDMA)技術(shù)將 280MHz 350MHz頻段分為若干個(gè)信道，每個(gè)信道對(duì)應(yīng)一個(gè)發(fā)射機(jī)。由于只有70MHz的帶寬，可同時(shí)使用的發(fā)射機(jī)數(shù)量有限，而且該方案也沒(méi)有涉及體溫測(cè)量。在申請(qǐng)?zhí)枮?擬00420119160](授權(quán)公告日為2006年3月1日)的中國(guó)發(fā)明專利中，公開(kāi)了名為“病房無(wú)線體溫?cái)?shù)據(jù)采集裝置”的技術(shù)方案。該方案采用紅外線溫度探測(cè)儀測(cè)量人體的面部溫度，紅外線溫度探測(cè)儀固定設(shè)置在病房?jī)?nèi)病人躺臥位置的上方，其內(nèi)部設(shè)置一個(gè)藍(lán)牙發(fā)射模塊，該模塊將溫度數(shù)據(jù)發(fā)送到個(gè)人數(shù)字處理裝置，個(gè)人數(shù)字處理裝置可以進(jìn)一步通過(guò)無(wú)線局域網(wǎng)將數(shù)據(jù)傳給服務(wù)器。該發(fā)明存在的不足之處是其采用紅外線測(cè)溫的方法，這種方法只能測(cè)量人體的體表溫度，而這一溫度不代表人體的真實(shí)體溫，因此，該方案不能用于臨床體溫測(cè)量。在申請(qǐng)?zhí)枮?3U6789.0的中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)中公開(kāi)了名為“無(wú)線集中監(jiān)測(cè)群體體溫的方法和系統(tǒng)”的技術(shù)方案。該方案采用無(wú)線分站的形式增加了系統(tǒng)中可同時(shí)工作的體溫檢測(cè)終端的數(shù)量，以微型計(jì)算機(jī)為數(shù)據(jù)處理工作站，數(shù)據(jù)處理工作站通過(guò)通訊接口電路連接1 1 個(gè)分站，每個(gè)分站占用一個(gè)信道進(jìn)行無(wú)線通信，分站下可對(duì)應(yīng)和1 IOM 個(gè)終端進(jìn)行通信。該發(fā)明存在的不足是(1)溫度測(cè)量電路采用溫度傳感器、A/D與微處理器結(jié)合的方法實(shí)現(xiàn)。這種實(shí)現(xiàn)方法帶來(lái)的缺點(diǎn)是電路復(fù)雜，且成本較高；( 數(shù)據(jù)通信采用射頻收發(fā)芯片，不便于與具有藍(lán)牙通信功能的設(shè)備(如計(jì)算機(jī)、PDA等)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換；此外，以上發(fā)明存在的一個(gè)共同的不足是不具備自動(dòng)識(shí)別標(biāo)簽的功能，因而在臨床應(yīng)用中受到一定的限制。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種具有射頻識(shí)別功能和無(wú)線數(shù)據(jù)通信功能的醫(yī)用電子體溫測(cè)量裝置。該體溫測(cè)量裝置可自動(dòng)識(shí)別被測(cè)對(duì)象的電子條碼， 并在的完成體溫測(cè)量后，將體溫?cái)?shù)據(jù)和電子條碼以無(wú)線傳輸?shù)姆绞桨l(fā)送至數(shù)據(jù)接收系統(tǒng)。
為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案該體溫測(cè)量裝置由一個(gè)溫度傳感器1、一個(gè)具有數(shù)據(jù)通信功能的體溫計(jì)專用芯片 2、一個(gè)液晶屏3和一個(gè)無(wú)線通信模塊4等部件組成。溫度傳感器直接或間接與人體接觸 (如夾在腋下)，通過(guò)熱交換，溫度傳感器的溫度將會(huì)逐漸接近人體的體溫。具有數(shù)據(jù)通信功能的體溫計(jì)專用芯片2與溫度傳感器1相連接，它可將溫度傳感器的溫度轉(zhuǎn)換成數(shù)字量。 體溫計(jì)專用芯片2具有液晶驅(qū)動(dòng)功能，可以直接驅(qū)動(dòng)液晶屏，并將溫度數(shù)據(jù)顯示在液晶屏上。此外體溫計(jì)專用芯片2還具有數(shù)據(jù)通信功能，可以將溫度數(shù)據(jù)傳送給無(wú)線通信模塊。無(wú)線通信模塊的實(shí)現(xiàn)可以采用以下兩種技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)方案一無(wú)線通信模塊4由一個(gè)微控制器5、一個(gè)無(wú)線數(shù)據(jù)收發(fā)模塊6、一個(gè)射頻天線7、一個(gè)射頻識(shí)別閱讀器8和一個(gè)耦合線圈9構(gòu)成。微控制器5分別與體溫計(jì)專用芯片 2、無(wú)線數(shù)據(jù)收發(fā)模塊6和射頻識(shí)別閱讀器8相連接。在每次測(cè)溫前，體溫計(jì)中的射頻識(shí)別閱讀器通過(guò)非接觸的方式讀取被測(cè)者電子標(biāo)簽中的電子識(shí)別碼，并將此識(shí)別碼存入微控制器5的Flash中；測(cè)溫完成后，微控制器5接收體溫計(jì)專用芯片2發(fā)送來(lái)的溫度數(shù)據(jù)，然后根據(jù)外設(shè)的請(qǐng)求，將該溫度數(shù)據(jù)和電子識(shí)別碼發(fā)送至無(wú)線數(shù)據(jù)收發(fā)模塊6。無(wú)線數(shù)據(jù)收發(fā)模塊6收到數(shù)據(jù)后，立即通過(guò)天線7將該數(shù)據(jù)發(fā)送出去。天線7與無(wú)線數(shù)據(jù)收發(fā)模塊6相連接，用于提高本裝置的數(shù)據(jù)傳輸距離。方案二 無(wú)線通信模塊4由一個(gè)藍(lán)牙通信模塊10、一個(gè)射頻天線11、一個(gè)射頻識(shí)別閱讀器12和一個(gè)耦合線圈13構(gòu)成。藍(lán)牙通信模塊10分別與體溫計(jì)專用芯片2、射頻天線 11、射頻識(shí)別閱讀器12相連接。在每次測(cè)溫前，體溫計(jì)中的射頻識(shí)別閱讀器通過(guò)非接觸的方式讀取被測(cè)者電子標(biāo)簽的電子識(shí)別碼，并將該識(shí)別碼存入藍(lán)牙模塊的Flash中；測(cè)溫完成后，藍(lán)牙通信模塊10接收體溫計(jì)專用芯片2發(fā)送來(lái)的溫度數(shù)據(jù)，然后根據(jù)外設(shè)的請(qǐng)求，將該溫度數(shù)據(jù)和電子識(shí)別碼發(fā)通過(guò)天線11發(fā)送出去。天線11與藍(lán)牙通信模塊10相連接，用于提高本裝置的數(shù)據(jù)傳輸距離。與目前已公開(kāi)的專利技術(shù)相比，本產(chǎn)品具有射頻識(shí)別功能和電子識(shí)別碼存儲(chǔ)功能，適合在醫(yī)院中推廣使用。例如，在病房中為每個(gè)患者預(yù)先配發(fā)一個(gè)電子標(biāo)簽，標(biāo)簽上存有患者的電子識(shí)別碼。在使用本裝置為患者測(cè)量體溫時(shí)，首先用本裝置中的射頻識(shí)別閱讀器讀取患者的電子識(shí)別碼，并將該電子識(shí)別碼存入裝置內(nèi)的Flash中。當(dāng)體溫測(cè)量完成后， 無(wú)線通信模塊將溫度數(shù)據(jù)和電子識(shí)別碼一同發(fā)送至外部接收裝置。外部接收裝置接收到數(shù)據(jù)后可將數(shù)據(jù)發(fā)送至醫(yī)院信息系統(tǒng)(HIS)，由于數(shù)據(jù)中含有身份識(shí)別碼，因此HIS系統(tǒng)可自動(dòng)通過(guò)電子識(shí)別碼將體溫?cái)?shù)據(jù)與患者的姓名一一對(duì)應(yīng)起來(lái)，存入患者的電子病例。此外，還可以通過(guò)帶有無(wú)線數(shù)據(jù)通信功能的網(wǎng)關(guān)直接發(fā)送到局域網(wǎng)中，再通過(guò)局域網(wǎng)傳送至護(hù)士工作站。這種新裝置的采用，可以減輕醫(yī)護(hù)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，同時(shí)可以替代目前在病房中大量使用的水銀體溫計(jì)，以減輕環(huán)境污染。


圖1是本發(fā)明系統(tǒng)總體構(gòu)成框圖；圖2是圖1中無(wú)線通信模塊的技術(shù)實(shí)現(xiàn)原理框圖(方案一)；圖3是圖1中無(wú)線通信模塊的技術(shù)實(shí)現(xiàn)原理框圖(方案二)；圖4是圖1中溫度傳感器、體溫計(jì)專用芯片和液晶屏的連接電路圖5是圖2中微控制器及周邊元件電路圖；圖6是圖2中無(wú)線數(shù)據(jù)收發(fā)模塊電路圖；圖7是圖2和圖3中射頻識(shí)別閱讀器電路圖；圖8是圖3中藍(lán)牙通信模塊電路圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖與具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述附圖1描述的電子體溫計(jì)由一個(gè)溫度傳感器1、一個(gè)體溫計(jì)專用芯片2、一個(gè)液晶屏3和一個(gè)無(wú)線通信模塊4組成。其中無(wú)線通信模塊4的實(shí)現(xiàn)方案有兩種。圖2是圖1中無(wú)線通信模塊的技術(shù)實(shí)現(xiàn)方案之一。無(wú)線通信模塊4由一個(gè)微控制器5、一個(gè)無(wú)線數(shù)據(jù)收發(fā)模塊6、一個(gè)射頻天線7、一個(gè)射頻識(shí)別閱讀器8和一個(gè)耦合線圈9 構(gòu)成。微控制器5分別與體溫計(jì)專用芯片2、無(wú)線數(shù)據(jù)收發(fā)模塊6和射頻識(shí)別閱讀器8相連接。在每次測(cè)溫前，體溫計(jì)中的射頻識(shí)別閱讀器通過(guò)非接觸的方式讀取被測(cè)者電子標(biāo)簽中的電子識(shí)別碼，并將此識(shí)別碼存入微控制器5的Flash中；測(cè)溫完成后，微控制器5接收體溫計(jì)專用芯片2發(fā)送來(lái)的溫度數(shù)據(jù)，然后根據(jù)外設(shè)的請(qǐng)求，將該溫度數(shù)據(jù)和電子識(shí)別碼發(fā)送至無(wú)線數(shù)據(jù)收發(fā)模塊6。無(wú)線數(shù)據(jù)收發(fā)模塊6收到數(shù)據(jù)后，立即通過(guò)天線7將該數(shù)據(jù)發(fā)送出去。天線7與無(wú)線數(shù)據(jù)收發(fā)模塊6相連接，用于提高本裝置的數(shù)據(jù)傳輸距離。圖3是圖1中無(wú)線通信模塊的技術(shù)實(shí)現(xiàn)的另一種方案。無(wú)線通信模塊4由一個(gè)藍(lán)牙通信模塊10、一個(gè)射頻天線11、一個(gè)射頻識(shí)別閱讀器12和一個(gè)耦合線圈13構(gòu)成。藍(lán)牙通信模塊10分別與體溫計(jì)專用芯片2、射頻天線11、射頻識(shí)別閱讀器12相連接。在每次測(cè)溫前，體溫計(jì)中的射頻識(shí)別閱讀器通過(guò)非接觸的方式讀取被測(cè)者電子標(biāo)簽的電子識(shí)別碼， 并將該識(shí)別碼存入藍(lán)牙模塊的Flash中；測(cè)溫完成后，藍(lán)牙通信模塊10接收體溫計(jì)專用芯片2發(fā)送來(lái)的溫度數(shù)據(jù)，然后根據(jù)外設(shè)的請(qǐng)求，將該溫度數(shù)據(jù)和電子識(shí)別碼發(fā)通過(guò)天線11 發(fā)送出去。天線11與藍(lán)牙通信模塊10相連接，用于提高本裝置的數(shù)據(jù)傳輸距離。圖4是圖1中溫度傳感器1、體溫計(jì)專用芯片2和液晶屏3的連接電路圖。這三個(gè)元件與周邊的電阻及電容等元器件構(gòu)成常規(guī)電子體溫計(jì)電路。圖中的熱敏電阻knsor作為溫度傳感器。熱敏電阻的一端與體溫計(jì)專用芯片Ul的管腳22 (RS)相連，另一端與Ul的管腳20(SC)相連。熱敏電阻在不同的溫度下呈現(xiàn)不同的阻值，體溫計(jì)專用芯片Ul根據(jù)阻值的不同，直接計(jì)算出該阻值所對(duì)應(yīng)的溫度。體溫計(jì)專用芯片Ul選用騰富(JAZTEK)公司的JA31104芯片。該芯片具有液晶驅(qū)動(dòng)功能，其COMl 3、SAl 3、SBl 3、SCl 3管腳可直接驅(qū)動(dòng)液晶屏。元件U2為液晶屏，它與Ul相連接，用于體溫測(cè)試結(jié)果的顯示。此外該體溫計(jì)專用芯片2還具有數(shù)據(jù)通信功能，其管腳33 (OEB)和管腳34 (DATA)可用于數(shù)據(jù)通信，這兩個(gè)管腳可直接與微控制器相連，將溫度數(shù)據(jù)傳給微控制器。圖5是圖2中微控制器及周邊元件電路圖。圖中U3是微控制器。在本實(shí)施例中， 我們選用德州儀器(Tl)公司的MSP430F1232作為微控制器，該芯片通過(guò)管腳10 (P2. 2)和管腳19(P2. 3)分別與體溫計(jì)專用芯片的管腳34 (DATA)和管腳33 (OEB)相連接，進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。此外，U3的管腳15 (P3. 4)和管腳16 (P3. 5)分別與藍(lán)牙模塊U4的管腳17(UART_RX) 和管腳2(UART_TX)相連接，主要完成數(shù)據(jù)的傳輸功能。在微控制器芯片MSP430F1232中， 有8k的flash存儲(chǔ)器用于存儲(chǔ)控制程序和電子識(shí)別碼的存儲(chǔ)。圖6是圖2中無(wú)線數(shù)據(jù)收發(fā)模塊電路圖。在本方案中，我們采用藍(lán)牙技術(shù)實(shí)現(xiàn)無(wú)線數(shù)據(jù)通信功能。圖中U4為藍(lán)牙模塊。在本實(shí)施例中，我們選用臺(tái)灣DELTA公司生產(chǎn)的DFBM-CS120模塊作為藍(lán)牙模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)通信功能，該模塊以美國(guó)CSR公司的bleuCOre3. 0 作為內(nèi)核，并將此內(nèi)核與外圍電路封裝在一個(gè)芯片內(nèi)。該模塊的管腳17(UART_RX)和管腳 2(UART_TX)分別與微控制器的管腳15 (P3. 4)和管腳16 (P3. 5)相連接。圖7是圖2和圖3中射頻識(shí)別閱讀器電路圖。電路的核心元器件TO采用的是MF RC522。MF RC522是應(yīng)用于13. 56MHz非接觸式通信中高度集成度讀寫卡系列芯片中的一員。MFRC522利用了先進(jìn)的調(diào)制和解調(diào)概念，完全集成了在13. 56MHz下所有類型的被動(dòng)非接觸式通信方式和協(xié)議。它支持IS014443A的多層應(yīng)用。其內(nèi)部發(fā)送器部分可驅(qū)動(dòng)讀寫器天線與IS014443A/MIFARE卡或應(yīng)答機(jī)的通信，無(wú)需其它的電路。接收器部分提供一個(gè)堅(jiān)固而有效的解調(diào)和解碼電路，用于處理與IS014443A兼容的應(yīng)答器信號(hào)。數(shù)字部分可處理 IS014443A幀和錯(cuò)誤檢測(cè)(奇偶&CRC)。MFRC522支持MIFARE更高速的非接觸式通信，雙向數(shù)據(jù)傳輸速率高達(dá)4241cbit/S。電路中，元器件R12、R13、C35、C36與芯片的管腳16、管腳17組成接收電路。元器件L11、C25、L12、(^6和芯片的管腳11、管腳13連接組成發(fā)射電路。元器件〔23丄24丄27丄28、1 14、1 15為天線1^的匹配電路。MF RC522芯片支持三種串行接口觀1、說(shuō)肌、12(，本電路中我們采用的是^串行接口，該接口的外接引腳少。U5的管腳1為1 使能端，置為高電平。U5的管腳M和管腳31分別為數(shù)據(jù)線和時(shí)鐘線。當(dāng)無(wú)線通信模塊采用圖2的方案時(shí)，我們將圖5中U3的管腳18和管腳17分別設(shè)置為數(shù)據(jù)線和時(shí)鐘線，U5的管腳M和管腳31分別與U3的管腳18和管腳17相連接。當(dāng)無(wú)線通信模塊采用圖2的方案時(shí)，我們將圖8中U6的管腳J3和管腳B2分別設(shè)置為數(shù)據(jù)線和時(shí)鐘線，U5 的管腳M和管腳31分別與U6的管腳J3和管腳B2相連接。圖8是圖3中藍(lán)牙通信模塊電路圖。電路中的核心器件TO采用CSR公司的第四代CSRBlueCore4藍(lán)牙芯片BC417143，該芯片完全符合藍(lán)牙V2. 0+EDR標(biāo)準(zhǔn)，支持2. 4GHz的 RF收發(fā)器，內(nèi)部有16位的ARM處理器，48Kbyte片上RAM，支持8Mbit exterrnal flash。 PI05、PI06管腳接溫度芯片的OEB和DATA接收溫度數(shù)據(jù)。AIOO管腳接電池電量檢測(cè)，隨時(shí)檢測(cè)電池的電量，PI010管腳接單鍵開(kāi)關(guān)控制溫度計(jì)的開(kāi)關(guān)。PI08、PI04、PI011、PI07、PI00 管腳接IXD顯示，顯示溫度和電量，PIOU PI03管腳分別和U5的管腳31和管腳M相連實(shí)現(xiàn)I2C接口。圖中T2(FB20U)為平衡濾波器，接在天線與藍(lán)牙之間，用于避免產(chǎn)生耦合或干擾。U4(39VF800A)為8Mbit flash存儲(chǔ)芯片，可以用于存儲(chǔ)藍(lán)牙協(xié)議棧。
權(quán)利要求
1.一種醫(yī)用電子體溫計(jì)，包括溫度傳感器[1]、體溫計(jì)專用芯片[2]、液晶屏[3]，其特征是體溫計(jì)專用芯片還與一個(gè)無(wú)線通信模塊[4]相連接；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征是，所述無(wú)線通信模塊W]由一個(gè)微控制器 [5]、一個(gè)無(wú)線數(shù)據(jù)收發(fā)模塊W]、一個(gè)射頻識(shí)別閱讀器[8]、一個(gè)射頻天線[7]和一個(gè)耦合線圈[9]構(gòu)成；
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征是，所述無(wú)線通信模塊[4]也可以由一個(gè)藍(lán)牙通信模塊[10]、一個(gè)射頻天線[11]、一個(gè)射頻識(shí)別閱讀器[12]和一個(gè)耦合線圈[13]構(gòu)成。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種具有射頻識(shí)別和無(wú)線數(shù)據(jù)通信功能的電子體溫測(cè)量裝置。該裝置由溫度傳感器、體溫計(jì)專用芯片、液晶屏和無(wú)線通信模塊等部件組成。溫度傳感器直接或間接與人體接觸，體溫計(jì)專用芯片與溫度傳感器相連接，它可將溫度傳感器的溫度轉(zhuǎn)換成數(shù)字量。體溫計(jì)專用芯片具有液晶驅(qū)動(dòng)功能，可以直接驅(qū)動(dòng)液晶屏顯示溫度數(shù)據(jù)。此外體溫計(jì)專用芯片還具有數(shù)據(jù)通信功能，可將溫度數(shù)據(jù)傳送給無(wú)線通信模塊。無(wú)線通信模塊具有射頻識(shí)別功能和無(wú)線數(shù)據(jù)通信功能，可自動(dòng)識(shí)別被測(cè)對(duì)象的電子條碼，并在完成體溫測(cè)量后，將體溫?cái)?shù)據(jù)和由子條碼以無(wú)線傳輸?shù)姆绞桨l(fā)送至數(shù)據(jù)接收系統(tǒng)。該裝置主要應(yīng)用于臨床，能夠替代目前醫(yī)院病房?jī)?nèi)大量使用的水銀體溫計(jì)。
文檔編號(hào)A61B5/01GK102334980SQ201010238940
公開(kāi)日2012年2月1日 申請(qǐng)日期2010年7月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月28日
發(fā)明者陳哲 申請(qǐng)人:陳哲