心电控制家电设备的控制系统用心电信号采集电路技术方案

本实用新型专利技术公开了一种心电控制家电设备的控制系统用心电信号采集电路，包括ARM微控制器、电源电路和心跳感测器，以及与ARM微控制器相接的晶振电路、时钟电路和复位电路；心跳感测器包括用于检测人体血液流动的微弱心跳信号的红外线反射式光耦器和为心跳感测器供电的纽扣电池，以及A/D转换电路、心电信号闪光指示电路和心电信号声音指示电路，红外线反射式光耦器的输出端接有放大电路，A/D转换电路的输入端与放大电路的输出端相接，ARM微控制器的输入端、心电信号闪光指示电路和心电信号声音指示电路均与A/D转换电路的输出端相接。本实用新型专利技术结构简单，接线方便，实现成本低，工作可靠性高，心电信号检测精度高，便于推广使用。

【技术实现步骤摘要】
心电控制家电设备的控制系统用心电信号采集电路
本技术属于智能家居
，具体涉及一种心电控制家电设备的控制系统用心电信号采集电路。
技术介绍
心电图在医学上已经广泛的使用。如记录人体正常心脏的电活动，帮助诊断心律失常，帮助诊断心肌缺血、心肌梗死、判断心肌梗死的部位，诊断心脏扩大、肥厚，判断药物或电解质情况对心脏的影响，判断人工心脏起搏状况等。Ford(福特)汽车正在开发一种新的汽车座椅，这个座椅具有心率监视功能，安装在椅背的心率监测器会悄悄的透过驾驶者的衣服测量脉冲。这个计划是Ford欧洲研究和创新中心与德国Achen University’sRheinisch-Westflische联合开发的。许多大学也在积极的开展心电的研究,如台湾中央大学，逢甲大学等。还有学者提出了借助心电信号控制家电设备的想法，具体的控制方法为:将首次采集到的连续的2?6次心跳信号，设为家电设备(例如台灯)的开启信号，接着，检测到连续的心电信号或是没有检测到无心电信号，则开启状态保持，当再次从无心跳信号检测到有心跳信号，而且连续2?6次后，则作为家电设备的关闭信号。借助心电信号控制家电设备能够提高家电设备的智能化程度，使得家电设备的人性化程度更高，使得家电设备能够聪明了解主人心，智能应用更加贴心，能够提高家电设备的市场竞争力。但是，现有技术中还没有电路结构简单、成本低廉、工作可靠性高、精度高的应用于心电控制家电设备的控制系统的心电信号采集电路。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种心电控制家电设备的控制系统用心电信号采集电路，其结构简单，接线方便，实现成本低，工作的可靠性高，心电信号检测精度高，使用效果好，便于推广使用。 为解决上述技术问题，本技术采用的技术方案是:一种心电控制家电设备的控制系统用心电信号采集电路，其特征在于:包括ARM微控制器、为ARM微控制器供电的电源电路和用于感测心电信号的心跳感测器，以及与ARM微控制器相接的晶振电路、时钟电路和复位电路；所述心跳感测器包括用于检测人体血液流动的微弱心跳信号的红外线反射式光耦器和为所述心跳感测器供电的纽扣电池，以及A/D转换电路、心电信号闪光指示电路和心电信号声音指示电路，所述红外线反射式光耦器的输出端接有用于对红外线反射式光耦器检测到的人体血液流动的微弱心跳信号进行放大的放大电路，所述A/D转换电路的输入端与放大电路的输出端相接，所述ARM微控制器的输入端、心电信号闪光指不电路和心电信号声音指不电路均与A/D转换电路的输出端相接。 上述的心电控制家电设备的控制系统用心电信号采集电路，其特征在于:所述心跳感测器还包括电源开关SI和电源滤波电容CS，所述纽扣电池的正极输出端与电源开关SI的一端相接，所述电源滤波电容C8的一端与电源开关SI的另一端相接，所述电源滤波电容C8的另一端与纽扣电池的负极输出端相接。 上述的心电控制家电设备的控制系统用心电信号采集电路，其特征在于:所述红外线反射式光耦器为红外线反射式光耦器芯片LTH-1550-01，所述红外线反射式光耦器芯片LTH-1550-01的第2引脚通过电阻R8与电源滤波电容C8的一端相接，且通过非极性电容C9与电源滤波电容C8的另一端相接，所述红外线反射式光耦器芯片LTH-1550-01的第I引脚和第4引脚均与电源滤波电容CS的另一端相接，所述红外线反射式光耦器芯片LTH-1550-01的第3引脚为红外线反射式光耦器的输出端且通过电阻R9与电源滤波电容C8的一端相接。 上述的心电控制家电设备的控制系统用心电信号采集电路，其特征在于:所述放大电路包括第一 CMOS反相器U1A、第二 CMOS反相器UlB和第三CMOS反相器U1C，非极性电容C10，以及极性电容Cll和极性电容C12 ;所述第一 CMOS反相器UlA的输入端与非极性电容ClO的一端相接，所述非极性电容ClO的另一端为放大电路的输入端且与红外线反射式光耦器的输出端相接，所述第一 CMOS反相器UlA的输出端与极性电容Cll的正极相接，所述第二 CMOS反相器UlB的输入端与极性电容Cll的负极相接，所述第二 CMOS反相器UlB的输出端与极性电容C12的正极相接，所述第三CMOS反相器UlC的输入端与极性电容C12的负极相接，所述第三CMOS反相器UlC的输出端为放大电路的输出端；所述第一 CMOS反相器UlA的输入端与输出端之间并联有电阻Rl和非极性电容C13，所述第二 CMOS反相器UlB的输入端与输出端之间并联有电阻R2和非极性电容C14，所述第三CMOS反相器UlC的输入端与输出端之间并联有电阻R3和非极性电容C15。 上述的心电控制家电设备的控制系统用心电信号采集电路，其特征在于:所述A/D转换电路包括第四CMOS反相器U1D、第五CMOS反相器UlE和第六CMOS反相器U1F，所述第四CMOS反相器UlD的输入端接有电阻R6，且通过电阻R4与放大电路的输出端相接，且通过电阻R5与电源滤波电容C8的一端相接，所述第五CMOS反相器UlE的输入端与第四CMOS反相器UlD的输出端相接，所述第六CMOS反相器UlF的输入端与第五CMOS反相器UlD的输出端相接，所述第六CMOS反相器UlF的输出端为A/D转换电路的输出端；所述心电信号闪光指示电路由电阻R7和发光二极管DSl组成，所述发光二极管DSl的阳极通过电阻R7与A/D转换电路的输出端相接，所述发光二极管DSl的阴极与电源滤波电容CS的另一端相接；所述心电信号声音指示电路由电阻R10、三极管Ql和蜂鸣器Bel组成，所述蜂鸣器Bel的正极与电源滤波电容C8的一端相接，所述蜂鸣器Bel的负极与三极管Ql的集电极相接，所述三极管Ql的基极通过电阻RlO与A/D转换电路的输出端相接，所述三极管Ql的发射极与电源滤波电容C8的另一端相接。 上述的心电控制家电设备的控制系统用心电信号采集电路，其特征在于:所述ARM微控制器为ARM微控制器芯片LPC2131FBD64，所述电源电路由9V直流电源和与9V直流电源相接且用于将9V直流电源输出的9V电压转换为5V的电压转换电路组成，所述ARM微控制器芯片LPC2131FBD64的第23引脚、第43引脚和第51引脚均与电压转换电路的5V电压输出端相接，所述ARM微控制器芯片LPC2131FBD64的第6引脚、第18引脚、第25引脚、第42引脚和第50引脚均接数字地GND，所述ARM微控制器芯片LPC2131FBD64的第59引脚接模拟地AGND，所述ARM微控制器芯片LPC2131FBD64的第2引脚为ARM微控制器的输入端且与A/D转换电路的输出端相接。 上述的心电控制家电设备的控制系统用心电信号采集电路，其特征在于:所述电压转换电路包括整流二极管Dl和芯片LM2990T-5.0，所述整流二极管Dl的阳极与9V直流电源的正极输出端相接，所述芯片LM2990T-5.0的第2引脚与整流二极管Dl的阴极相接且通过并联的非极性电容Cl和非极性电容C4接数字地GND，所述芯片LM2990T-5.0的第3引脚为电压转换电路的5V电压输出端且通过并联的非极性电容C2和非本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种心电控制家电设备的控制系统用心电信号采集电路，其特征在于：包括ARM微控制器(1)、为ARM微控制器(1)供电的电源电路和用于感测心电信号的心跳感测器，以及与ARM微控制器(1)相接的晶振电路(4)、时钟电路(5)和复位电路(6)；所述心跳感测器包括用于检测人体血液流动的微弱心跳信号的红外线反射式光耦器(7)和为所述心跳感测器供电的纽扣电池(8)，以及A/D转换电路(9)、心电信号闪光指示电路(10)和心电信号声音指示电路(11)，所述红外线反射式光耦器(7)的输出端接有用于对红外线反射式光耦器(7)检测到的人体血液流动的微弱心跳信号进行放大的放大电路(12)，所述A/D转换电路(9)的输入端与放大电路(12)的输出端相接，所述ARM微控制器(1)的输入端、心电信号闪光指示电路(10)和心电信号声音指示电路(11)均与A/D转换电路(9)的输出端相接。

【技术特征摘要】
1.一种心电控制家电设备的控制系统用心电信号米集电路，其特征在于:包括ARM微控制器(I)、为ARM微控制器⑴供电的电源电路和用于感测心电信号的心跳感测器，以及与ARM微控制器⑴相接的晶振电路(4)、时钟电路(5)和复位电路(6);所述心跳感测器包括用于检测人体血液流动的微弱心跳信号的红外线反射式光耦器(7)和为所述心跳感测器供电的纽扣电池(8)，以及A/D转换电路(9)、心电信号闪光指示电路(10)和心电信号声音指示电路(11)，所述红外线反射式光耦器(7)的输出端接有用于对红外线反射式光耦器(7)检测到的人体血液流动的微弱心跳信号进行放大的放大电路(12)，所述A/D转换电路(9)的输入端与放大电路(12)的输出端相接，所述ARM微控制器⑴的输入端、心电信号闪光指示电路(10)和心电信号声音指示电路(11)均与A/D转换电路(9)的输出端相接。2.按照权利要求1所述的心电控制家电设备的控制系统用心电信号采集电路，其特征在于:所述心跳感测器还包括电源开关SI和电源滤波电容CS，所述纽扣电池(8)的正极输出端与电源开关SI的一端相接，所述电源滤波电容CS的一端与电源开关SI的另一端相接，所述电源滤波电容C8的另一端与纽扣电池(8)的负极输出端相接。3.按照权利要求2所述的心电控制家电设备的控制系统用心电信号采集电路，其特征在于:所述红外线反射式光耦器(7)为红外线反射式光耦器芯片LTH-1550-01，所述红外线反射式光耦器芯片LTH-1550-01的第2引脚通过电阻R8与电源滤波电容C8的一端相接，且通过非极性电容C9与电源滤波电容CS的另一端相接，所述红外线反射式光耦器芯片LTH-1550-01的第I引脚和第4引脚均与电源滤波电容CS的另一端相接，所述红外线反射式光耦器芯片LTH-1550-01的第3引脚为红外线反射式光耦器(7)的输出端且通过电阻R9与电源滤波电容C8的一端相接。4.按照权利要求1、2或3所述的心电控制家电设备的控制系统用心电信号采集电路，其特征在于:所述放大电路(12)包括第一 CMOS反相器U1A、第二 CMOS反相器UlB和第三CMOS反相器U1C，非极性电容C10，以及极性电容Cll和极性电容C12 ;所述第一 CMOS反相器UlA的输入端与非极性电容ClO的一端相接，所述非极性电容ClO的另一端为放大电路(12)的输入端且与红外线反射式光耦器(7)的输出端相接，所述第一 CMOS反相器UlA的输出端与极性电容Cll的正极相接，所述第二 CMOS反相器UlB的输入端与极性电容Cl I的负极相接，所述第二 CMOS反相器UlB的输出端与极性电容C12的正极相接，所述第三CMOS反相器UlC的输入端与极性电容C12的负极相接，所述第三CMOS反相器UlC的输出端为放大电路(12)的输出端；所述第一 CMOS反相器UlA的输入端与输出端之间并联有电阻Rl和非极性电容C13，所述第二 CMOS反相器UlB的输入端与输出端之间并联有电阻R2和非极性电容C14，所述第三CMOS反相器UlC的输入端与输出端之间并联有电阻R3和非极性电容C15。5.按照权利要求2或3所述的心电控制家电设备的控制系统用心电信号采集电路，其特征在于:所述A/D转换电路(9)包括第四CMOS反相器U1D、第五CMOS反相器UlE和第六CMOS反相器U1F，所述第四CMOS反相器UlD的输入端接有电阻R6，且通过电阻R4与放大电路(12)的输出端相接，且通过电阻R5与电源滤波电容CS的一端相接，所述第五CMOS反相器UlE的输入端与第四CMOS反相器UlD的输出端相接，所述第六CMOS反相器UlF的输入端与第五CMOS反相器UlD的输出端相接，所述第六CMOS反相器UlF的输出端为A/D转换电路(9)的输出端；所述心电信号闪光指示...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦学斌，汪梅，付周兴，王湃，王亮，温涛，
申请(专利权)人：西安科技大学，
类型：新型
国别省市：陕西;61