一種基于fpga的紅外血壓計(jì)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于血壓計(jì)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于FPGA的紅外血壓計(jì)。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的血壓計(jì)，無論是機(jī)械式還是電子式，基本采用直接接觸法進(jìn)行測量，通過將腕帶或臂帶綁于手腕或手臂處，向腕帶或臂帶送入空氣，逐漸加壓，截?cái)鄤用}血液的流通后逐漸將空氣排出，當(dāng)排到某個壓力時(shí)血流開始恢復(fù)流動則此時(shí)的壓力為最高血壓，進(jìn)一步的排出臂帶中的壓力，血管恢復(fù)到正常狀態(tài)時(shí)，此時(shí)的壓力為最低血壓。此種測量方式，因?yàn)樾枰獙⑼髱Щ虮蹘Ы売谑滞蠡蚴直厶?，所以會使部分體質(zhì)較為敏感的測量者在測量處出現(xiàn)生理不適感，從而影響測量的準(zhǔn)確性，此外這種方法只能測量安靜情況下的血壓，而不能測量運(yùn)動時(shí)的血壓，因此具有一定的局限性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型針對現(xiàn)有問題，提供了一種無需接觸、使用方便、測量精準(zhǔn)、體積輕巧的基于FPGA的紅外血壓計(jì)。
[0004]為解決上述問題，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案:
[0005]一種基于FPGA的紅外血壓計(jì)，包括FPGA主控器、紅外發(fā)射器、光電檢測器、信號調(diào)理單元、輸入輸出單元、通信單元和供電單元，F(xiàn)PGA主控器外圍連接紅外發(fā)射器、信號調(diào)理單元、輸入輸出單元、通信單元分別實(shí)現(xiàn)紅外信號發(fā)射控制、接收信號調(diào)理、輸入輸出管理、控制與其他終端通信的功能，光電檢測器與信號調(diào)理單元相連接用于實(shí)現(xiàn)紅外信號的前端接收功能，供電單元連接各模塊用于為各模塊供電。
[0006]所述的信號調(diào)理單元包括放大電路、濾波電路和二次放大電路分別用于實(shí)現(xiàn)接收信號的放大、濾波和二次放大的功能。
[0007]所述的輸入輸出單元包括鍵盤和顯示屏分別用于實(shí)現(xiàn)用戶輸入和測量結(jié)果顯示的功能。
[0008]所述的通信單元包括藍(lán)牙通信電路和USB通信電路分別用于實(shí)現(xiàn)藍(lán)牙無線通信和USB有線通信功能。
[0009]本實(shí)用新型的有益效果為:
[0010]1、通過近紅外線照射皮膚，根據(jù)血液流動時(shí)血紅蛋白對紅外線的吸收情況檢測出反射波形的差異，通過差異值計(jì)算出血壓值，避免了現(xiàn)有的接觸式測量方法，能夠較好的適應(yīng)各種體質(zhì)的測量者，并能夠測量運(yùn)動時(shí)的血壓值，較之現(xiàn)有的只能測量安靜狀態(tài)下血壓的血壓計(jì)功能更為完善；
[0011 ] 2、將FPGA作為主控器，充分發(fā)揮FPGA并行處理的功能，能夠同時(shí)對多路信號進(jìn)行處理，可以同時(shí)對多個測量者的血壓進(jìn)行測量，改變了現(xiàn)有血壓計(jì)一次只能對單個測量者進(jìn)行測量的情況。
【附圖說明】
[0012]圖1為本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)圖。
[0013]圖2為本實(shí)用新型信號調(diào)理單元的結(jié)構(gòu)圖。
[0014]圖3為本實(shí)用新型放大電路的電路圖。
[0015]圖4為本實(shí)用新型濾波電路的電路圖。
[0016]圖5為本實(shí)用新型二次放大電路的電路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]以下結(jié)合具體實(shí)施例對本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳述:
[0018]如圖1所示，一種基于FPGA的紅外血壓計(jì)，包括FPGA主控器(I)、紅外發(fā)射器(2)、光電檢測器(3)、信號調(diào)理單元(4)、輸入輸出單元(5)、通信單元(6)和供電單元(7)，F(xiàn)PGA主控器(I)外圍連接紅外發(fā)射器(2)、信號調(diào)理單元(4)、輸入輸出單元(5)、通信單元(6)分別實(shí)現(xiàn)紅外信號發(fā)射控制、接收信號調(diào)理、輸入輸出管理、控制與其他終端通信的功能，光電檢測器(3)與信號調(diào)理單元(4)相連接用于實(shí)現(xiàn)紅外信號的前端接收功能，供電單元
(7)連接各模塊用于為各模塊供電。
[0019]實(shí)際工作過程中，F(xiàn)PGA主控器(I)產(chǎn)生激勵信號控制紅外發(fā)射器(2)發(fā)射一定波長的紅外線，此處采用200KHZ的近紅外即可，當(dāng)紅外線照射到皮膚后會被血液中的血紅蛋白吸收，由于血流量隨著血壓變動而變化，反射波的波形也會發(fā)生變化，通過光電檢測器
(3)接收反射波，并將反射波送至信號調(diào)理單元(4)中進(jìn)行放大、濾波、二次放大處理后送至FPGA主控器(I)中，F(xiàn)PGA主控器通過對不同時(shí)刻的波形進(jìn)行分析，計(jì)算出形成波峰的時(shí)間差以及波振幅大小，從而計(jì)算出血壓值，并將測量結(jié)果送至輸入輸出單元(5)進(jìn)行顯示，同時(shí)也可將測量結(jié)果通過通信單元(6)上傳到其他連接的終端中進(jìn)行后續(xù)處理。
[0020]如圖2所示，所述的信號調(diào)理單元⑷包括放大電路⑶、濾波電路(9)和二次放大電路(10)分別用于實(shí)現(xiàn)接收信號的放大、濾波和二次放大的功能。
[0021]如圖3所示，所述的放大電路⑶中，光電檢測器(3)的信號通過Dl接收后，經(jīng)過由R1、C1、R2組成的偏置濾波網(wǎng)絡(luò)后送至VTl當(dāng)中，經(jīng)過VTl放大后，再經(jīng)過R5送至VT2當(dāng)中進(jìn)一步放大后由A點(diǎn)送出到下一級的濾波電路(9)中，B、C點(diǎn)用于連接供電單元(7)為電路供電，VDjI壓管用于保證輸入供電電壓不超過額定值。
[0022]如圖4所示，所述的濾波電路(9)中，前端放大電路⑶的輸出信號經(jīng)過D點(diǎn)輸入，經(jīng)由R9、C4構(gòu)成的一級濾波網(wǎng)絡(luò)、L1、C5構(gòu)成的二級濾波網(wǎng)絡(luò)和由C6、L2、R10構(gòu)成的三級濾波網(wǎng)絡(luò)的濾波后，經(jīng)E點(diǎn)送出至后一級的二次放大電路(10)中。
[0023]如圖5所示，所述的二次放大電路(10)，前端濾波電路(9)的輸出信號經(jīng)過F處輸入，經(jīng)過Rll和R12構(gòu)成的偏置電路后送至Tl當(dāng)中進(jìn)行放大，放大后的信號繼續(xù)送至T2中進(jìn)行放大，放大輸出的信號經(jīng)由R15和C7構(gòu)成的濾波網(wǎng)絡(luò)濾波后從H處輸出至FPGA主控器(I)，G點(diǎn)用于連接供電單元(7)為整個電路供電。
[0024]以上所述僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，故凡依本實(shí)用新型專利申請范圍所述的構(gòu)造、特征及原理所做的等效變化或修飾，均包括于本實(shí)用新型專利申請范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于FPGA的紅外血壓計(jì)，包括FPGA主控器、紅外發(fā)射器、光電檢測器、信號調(diào)理單元、輸入輸出單元、通信單元和供電單元，F(xiàn)PGA主控器外圍連接紅外發(fā)射器、信號調(diào)理單元、輸入輸出單元、通信單元分別實(shí)現(xiàn)紅外信號發(fā)射控制、接收信號調(diào)理、輸入輸出管理、控制與其他終端通信的功能，光電檢測器與信號調(diào)理單元相連接用于實(shí)現(xiàn)紅外信號的前端接收功能，供電單元連接各模塊用于為各模塊供電。
2.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的一種基于FPGA的紅外血壓計(jì)，其特征在于:所述的信號調(diào)理單元包括放大電路、濾波電路和二次放大電路分別用于實(shí)現(xiàn)接收信號的放大、濾波和二次放大的功能。
3.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的一種基于FPGA的紅外血壓計(jì)，其特征在于:所述的輸入輸出單元包括鍵盤和顯示屏分別用于實(shí)現(xiàn)用戶輸入和測量結(jié)果顯示的功能。
4.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的一種基于FPGA的紅外血壓計(jì)，其特征在于:所述的通信單元包括藍(lán)牙通信電路和USB通信電路分別用于實(shí)現(xiàn)藍(lán)牙無線通信和USB有線通信功能。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種基于FPGA的紅外血壓計(jì)，F(xiàn)PGA主控器、紅外發(fā)射器、光電檢測器、信號調(diào)理單元、輸入輸出單元、通信單元和供電單元，F(xiàn)PGA主控器外圍連接紅外發(fā)射器、信號調(diào)理單元、輸入輸出單元、通信單元分別實(shí)現(xiàn)紅外信號發(fā)射控制、接收信號調(diào)理、輸入輸出管理、控制與其他終端通信的功能，光電檢測器與信號調(diào)理單元相連接用于實(shí)現(xiàn)紅外信號的前端接收功能。本實(shí)用新型根據(jù)血液流動時(shí)血紅蛋白對紅外線的不同吸收情況檢測出反射波的波形差異，根據(jù)差異值計(jì)算出血壓值的大小，同時(shí)采用FPGA作為主控器，充分利用其并行運(yùn)算的特點(diǎn)，同時(shí)處理多路信號數(shù)據(jù)，達(dá)到同時(shí)對多個人的血壓進(jìn)行測量的目的，具有無需接觸、使用方便、測量精準(zhǔn)、體積輕巧的特點(diǎn)。
【IPC分類】A61B5-021, A61B5-1455
【公開號】CN204581258
【申請?zhí)枴緾N201520284369
【發(fā)明人】呂曉蘭, 崔得龍
【申請人】廣東石油化工學(xué)院
【公開日】2015年8月26日
【申請日】2015年5月5日