心电信号采集器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种心电信号采集器，旨在解决现有技术功耗小，读取速度快，难以长时间测量的心电信号的不足。它包括装有电路板的外壳，外壳上设有与下述心电信号采集前端模块相连接的心电信号导联线、按键和指示灯窗口；电路板中的控制电路包括一低功耗单片机和分别与该单片机信号连接的心电信号采集前端模块、一蓝牙4.0(BLE)模块和一带U盘读取数据功能的TF卡模块；它可供人们用于长时间进行监护和测量心电信号。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种医疗器械，尤其是一种心电图监测仪器。
技术介绍
目前带数据传输功能的心电信号采集器主要使用两种方式，即有线和无线的方式。有线方式对于家庭医疗和远程监护使用起来非常不便。而无线的方式大都使用的是蓝牙2.1的技术，不是BLE协议，其缺点是功耗大，不适合电池供电的系统进行长时间的监护。并且，目前已有的心电信号采集器功能单一，大都不具有呼吸信号检测功能，不能用于呼吸监护。目前带有存储功能的心电信号采集器的数据读取方式主要有两种，一种通过USB接口或串口自定义协议，在PC端使用软件读出数据。另一种是需要读数时拔出TF卡或SD卡，通过读卡器读取数据。通过USB接口或串口读取数据的缺点是读取速度慢，特别是读取上百兆大数据时其缺点尤为突出；拔出TF卡或SD卡的方式虽然解决了读取速度慢的问题，但它的缺点是需要使用者多配一个读卡器，并且TF卡或SD卡被拔插次数多了以后很容易出故障。目前市场上的心电信号采集器，其采集前端大都采用分离元件组成的形式，它包括输入缓冲电路、差分放大、滤波电路、AD转换电路等。这种分离元件的采集前端缺点是体积大，功耗大，更容易出故障。
技术实现思路
本技术的目的是克服的上述现有技术的缺陷，而提供一种功耗小，读取速度快，用电池供电的可以长时间进行监护和测量的心电信号采集器为了实现上述的目的，可以采用以下的技术方案.本方案的心电信号采集器包括：一采集器外壳，该采集器外壳包括相互扣合在一起的上壳和下壳，在该采集器外壳内装有一电路板，在下壳的侧面上设有与该电路板中的控制电路之心电采集前端模块信号连接的心电信号导联线，在上壳的顶面上设有一个与控制电路连接的按键和指示灯窗口；上述电路板中的控制电路包括一低功耗单片机和分别与该单片机信号连接的心电信号采集前端模块、一蓝牙4.0(B L E)模块和一带U盘读取数据功能的TF卡模块；其中，上述的心电采集前端模块为一可完成人体生物电的采集、放大、模数转换和呼吸检测的单芯片集成模块；上述的带U盘读取数据功能的TF卡模块包括读卡器芯片、USB插座、USB插入感应电路、晶振、读卡器芯片供电开关电路、TF卡供电开关电路和TF卡卡座；其中，USB插座通过一条USB连线活动的插入PC的插口中，它包括4条引出线，2号线和3号线分别与读卡器芯片的DM接口、DP接口连接，4号线接地；USB插入感应电路包括相互串联的电阻R1和电阻R2，电阻R1的前端与USB插座中的1号线相接，电阻R2的末端接地，电阻R1和电阻R2的连接点与USB SENS线连接；晶振的两端分别与读卡器芯片的X1接口、X0接口连接；读卡器芯片供电开关电路包括MOS管Q1和MOS管Q2、电阻R1和电阻R2，其中，MOS管Q1为增强型P沟道MOS管，其D极与读卡器芯片的AVDD接口连接，S极与USB插座的1号线相接，G极与耗尽型N沟道的MOS管Q2的D极相接，MOS管Q2的S极接地，MOS管Q2的G极与电阻R4串接后与PWR UDISK线相接，电阻R3的两端分别与USB插座的1号线及MOS管Q1的G极并接；TF卡供电开关电路包括增强型P沟道MOS管Q3和电阻R5，MOS管Q3的D极与TF卡卡座的4号接口相接，其S极与3.3V电源VDD3V3线相接，其G极与电阻R5串接后与PWR SD线相接；TF卡卡座包括12个接口，其中2号、3号、5号和7号接口分别与SPISS0线、MOSI0线、SPICLK0线和MISO0线相接，而SPISS0线、MOSI0线、SPICLK0线和MISO0线又分别与读卡器芯片的DATA3、SDCMD、CIRL0和DATA0接口相接，TF卡卡座中的1号线和8号线分别与读卡器芯片的DATA2和DATA1连接，其6号、9号和10号线接地；读卡器芯片完成将TF卡转变成U盘的功能，USB插入感应电路给低功耗单片机提供USB是否插入PC的信号，读卡器芯片供电开关电路完成开通和切断读卡器芯片的电压，TF卡卡座用来插入TF卡；低功耗单片机包括低功耗单片机芯片和与其连接的晶振；蓝牙4.0(BLE)模块采用BLE协议，它包括蓝牙电源开关电路、蓝牙4.0(BLE)芯片和蓝牙天线；其中，蓝牙电源开关电路包括增强型P沟道MOS管Q20，其G极与与电阻R20串接后与低功耗单片机芯片中的ICE_D接口相接，其S极与电源VDD3相接，其D极与蓝牙4.0(BLE)芯片中的DVDD1接口、DVDD2接口及AVDD1接口一AVDD6接口相接；蓝牙天线的两条接线分别与蓝牙4.0(BLE)芯片中的RF_P接口和RF_N接口相接；低功耗单片机和蓝牙4.0(BLE)之间采用自定义并口通信模式；蓝牙电源开关电路完成开通和关断蓝牙4.0(BLE)芯片的电源，蓝牙天线为蓝牙发射信号用天线电路；另外还有，一TF卡，该TF卡可活动的插入TF卡卡座中。上述的心电信号采集前端模块可采用ADS129X系列芯片或ADAS1000系列芯片；上述的蓝牙4.0(BLE)模块可采用CC254X系列芯片或CC256X系列芯片或CSR8000系列芯片。进一步地，上述的心电信号导联线是固定在下壳侧壁上且与电路板中的控制电路分别连接的1通道之两条导联线。更进一步地，在上述的下壳之侧壁上设有一导联线HDMI插口，并且所述的心电信号导联线是一个带HDMI插头的4通道或8通道导联线。本技术的有益效果是：1、本技术的心电信号采集器对于家用的便携式心电采集器长时间监护成为可能，例如本技术的1通道导联线，其连接手机或PC进行连续心电信号检测时平均电流不到3mA，600mAh的锂电池可以连续检测时间可长达8天。2、本技术的心电信号采集器读取TF卡上存储的数据速度快，例如读取1G字节的数据耗时大约只需1分钟。3、本技术的心电信号采集器体积小巧便于携带，单键操作非常简洁。为了使本技术便于理解和更加清晰，下面通过附图和实施例对其作进一步说明。附图说明图1是本技术实施例的系统框图。图2是上述实施例中的“带U盘读取数据功能的TF卡模块”的电路原理图。图3是上述实施例中的“低功耗单片机和蓝牙4.0(BL E)之间数据传输的电路原理图。图4是上述实施例中的1通道导联线的心电信号采集器外壳之外观结构示意图。...

【技术保护点】
一种心电信号采集器，其特征是包括：一采集器外壳，该采集器外壳包括相互扣合在一起的上壳和下壳，在该采集器外壳内装有一电路板，在下壳的侧面上设有与该电路板中的控制电路之心电采集前端模块信号连接的心电信号导联线，在上壳的顶面上设有一个与控制电路连接的按键和指示灯窗口；上述电路板中的控制电路包括一低功耗单片机和分别与该单片机信号连接的心电信号采集前端模块、一蓝牙4.0(B L E)模块和一带U盘读取数据功能的TF卡模块；其中，上述的心电采集前端模块为一可完成人体生物电的采集、放大、模数转换和呼吸检测的单芯片集成模块；上述的带U盘读取数据功能的TF卡模块包括读卡器芯片、U S B插座、USB插入感应电路、晶振、读卡器芯片供电开关电路、TF卡供电开关电路和TF卡卡座；其中，USB插座通过一条USB连线活动的插入PC的插口中，它包括4条引出线，2号线和3号线分别与读卡器芯片6的DM接口、DP接口连接，4号线接地；USB插入感应电路包括相互串联的电阻R1和电阻R2，电阻R1的前端与USB插座中的1号线相接，电阻R2的末端接地，电阻R1和电阻R2的连接点与USB SENS线连接；晶振的两端分别与读卡器芯片的X1接口、X0接口连接；读卡器芯片供电开关电路10包括MOS管Q1和MOS管Q2、电阻R1和电阻R2，其中，MOS管Q1为增强型P沟道MOS管，其D极与读卡器芯片的AVDD接口连接，S极与USB插座的1号线相接，G极与耗尽型N沟道的MOS管Q2的D极相接，MOS管Q2的S极接地，MOS管Q2的G极与电阻R4串接后与PWR UDISK线相接，电阻R3的两端分别与USB插座的1号线及MOS管Q1的G极并接；TF卡供电开关电路包括增强型P沟道MOS管Q3和电阻R5，MOS管Q3的D极与TF卡卡座的4号接口相接，其S极与3.3V电源VDD3V3线相接，其G极与电阻R5串接后与PWR SD线相接；TF卡卡座包括12个接口，其中2号、3号、5号和7号接口分别与SPISS0线、MOS10线、SPICLK0线和MISO0线相接，而SPISS0线、MOSI0线、SPICLK0线和MISO0线又分别与读卡器芯片的DATA3、SDCMD、CIRL0和DATA0接口相接，TF卡卡座中的1号线和8号线分别与读卡器芯片的DATA2和DATA1连接，其6号、9号和10号线接地；读卡器芯片完成将TF卡转变成U盘的功能，USB插入感应电路给低功耗单片机提供USB是否插入PC的信号，读卡器芯片供电开关电路完成开通和切断读卡器芯片的电压，TF卡卡座用来插入TF卡；低功耗单片机包括低功耗单片机芯片和与其连接的晶振；蓝牙4.0(BLE)模块采用BLE协议，它包括蓝牙电源开关电路、蓝牙4.0(BLE)芯片和蓝牙天线；其中，蓝牙电源开关电路包括增强型P沟道MOS管Q20，其G极与与电阻R20串接后与低功耗单片机芯片中的ICE_D接口相接，其S极与电源VDD3V3相接，其D极与蓝牙4.0(BLE)芯片中的DVDD1接口、DVDD2J接口及AVDD1接口一AVDD6接口相接；蓝牙天线的两条接线分别与蓝牙4.0(BLE)芯片中的RF_P接口和RF_N接口相接；低功耗单片机和蓝牙4.0(BLE)之间采用自定义并口通信模式；蓝牙电源开关电路完成开通和关断蓝牙4.0(BLE)芯片的电源，蓝牙天线为蓝牙发射信号用天线电路；另外还有，一TF卡，该TF卡可活动的插入TF卡卡座中。...

【技术特征摘要】
1.一种心电信号采集器，其特征是包括：
一采集器外壳，该采集器外壳包括相互扣合在一起的上壳和
下壳，在该采集器外壳内装有一电路板，在下壳的侧面上设有与
该电路板中的控制电路之心电采集前端模块信号连接的心电信号
导联线，在上壳的顶面上设有一个与控制电路连接的按键和指示
灯窗口；
上述电路板中的控制电路包括一低功耗单片机和分别与该单
片机信号连接的心电信号采集前端模块、一蓝牙4.0(B L E)模块
和一带U盘读取数据功能的TF卡模块；其中，
上述的心电采集前端模块为一可完成人体生物电的采集、放
大、模数转换和呼吸检测的单芯片集成模块；
上述的带U盘读取数据功能的TF卡模块包括读卡器芯片、U S B
插座、USB插入感应电路、晶振、读卡器芯片供电开关电路、TF
卡供电开关电路和TF卡卡座；其中，
USB插座通过一条USB连线活动的插入PC的插口中，它
包括4条引出线，2号线和3号线分别与读卡器芯片6的DM接口、
DP接口连接，4号线接地；
USB插入感应电路包括相互串联的电阻R1和电阻R2，电
阻R1的前端与USB插座中的1号线相接，电阻R2的末端接地，
电阻R1和电阻R2的连接点与USB SENS线连接；
晶振的两端分别与读卡器芯片的X1接口、X0接口连接；
读卡器芯片供电开关电路10包括MOS管Q1和MOS管Q2、
电阻R1和电阻R2，其中，MOS管Q1为增强型P沟道MOS管，其D
极与读卡器芯片的AVDD接口连接，S极与USB插座的1号线相接，
G极与耗尽型N沟道的MOS管Q2的D极相接，MOS管Q2的S极接
地，MOS管Q2的G极与电阻R4串接后与PWR UDISK线相接，电阻
R3的两端分别与USB插座的1号线及MOS管Q1的G极并接；
TF卡供电开关电路包括增强型P沟道MOS管Q3和电阻
R5，MOS管Q3的D极与TF卡卡座的4号接口相接，其S极与3.3V

\t电源VDD3V3线相接，其G极与电阻R5串接后与PWR SD线相接；
TF卡卡座包括12个接口，其中2号、3号、5号和7号
接口分别与SPISS0线、MOS10线、SPICLK0线和MISO0线相接，
而SPISS0线、MOSI0线、SPIC...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪远思，廖伟，
申请(专利权)人：深圳市中瑞奇电子科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44