一种基于音频口的光电式血氧检测仪制造技术

本实用新型专利技术提供了一种基于音频口的光电式血氧检测仪，包括音频接口、供电谐振电路、接收谐振电路、信号接收电路、储能电路、电子开关电路、单片机、电压调节电路、H桥电路、红外光发光二极管、红光发光二极管、光电二极管、运放电路、滤波电路以及多路选择器；信号接收电路用于将接收谐振电路输出的谐振波形信号转换为单片机识别的方波脉冲信号；电压调节电路用于根据单片机的H桥电源控制信号输出端发送的控制信号改变电压调节电路的可控电压输出端的输出电压值；运放电路用于对光电二极管的信号输出端发送的采集信号进行放大处理。该检测仪的误码率低、普适性较高，且无需自身供电，具有较高的市场应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种基于音频口的光电式血氧检测仪
本技术涉及一种光电式血氧检测仪，尤其是一种基于音频口的光电式血氧检测仪。
技术介绍
随着经济和科技的进步，智能移动终端设备如手机、PDA设备、平板电脑与人们的生活越来越息息相关。同时，其性能和功能也越来越强大。与之相关的各种外围设备和应用也越来越多。这些外围设备一方面需要与智能移动终端进行通信，另一方面对于一些低功耗设备来说，也希望能将电源供应考虑进来，避免需要外接电池带来的损耗和成本增加。当前的外围设备和移动终端的通信方式主要有以下方式:1)无线通信，主要是使用蓝牙技术、WiF1、二代和三代通信技术，优点是通信技术成熟，适用范围广，缺点是被窃听泄密的可能性大，同时可能增加成本；2)使用手机的USB 口通信，但是目前大多数手机仍不支持OTG协议，无法通过手机USB接口进行外围设备的控制；3)使用音频口通信，使用最广泛的是拉卡拉设备，其采用的方式是模拟信号，通信误码率较高，且并不支持所有的手机。无线通信方式不能提供终端电能，而USB因不同手机的接口形式不同，使得外围设备适配所有智能移动终端带来困难，唯一可行的便是使用音频口进行通信和供电。但目前尚未见到完整的使用音频口通信及供电的整套解决方案。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是现有技术中采用音频口通信的误码率较高、普适性低，且不能为外围设备供电。 为了解决上述技术问题，本技术提供了一种基于音频口的光电式血氧检测仪，包括音频接口、供电谐振电路、接收谐振电路、信号接收电路、储能电路、电子开关电路、单片机、电压调节电路、H桥电路、红外光发光二极管、红光发光二极管、光电二极管、运放电路、滤波电路以及多路选择器；音频接口由左声道线路、右声道线路和麦克风线路组成，左声道线路与供电谐振电路的谐振信号输入端相连，右声道线路与接收谐振电路的谐振信号输入端相连，麦克风线路与单片机的数据发送端口相连；供电谐振电路的谐振信号输出端与储能电路的电能输入端相连，接收谐振电路的谐振信号输出端分别与储能电路的电能输入端以及信号接收电路的信号输入端相连；信号接收电路的信号输出端与单片机的信号输入端口相连；储能电路的电能输出端与电子开关电路的输入端以及单片机的电源端与相连，电子开关电路的控制端与单片机的开关控制信号输出端口相连，电子开关电路的输出端分别与电压调节电路的供电端、H桥电路的高压端、运放电路的供电端以及滤波电路的供电端相连；电压调节电路的控制信号端与单片机的H桥电源控制信号输出端相连，电压调节电路的可控电压输出端与H桥电路的低压端相连；红外光发光二极管和红光发光二极管串联在H桥电路的中间横梁上，且红外光发光二极管和红光发光二极管的偏置极性相反；H桥电路的桥路导通信号输入端与单片机的桥路导通信号输出端口相连；光电二极管的信号输出端与运放电路的信号输入端相连，运放电路的信号输出端与多路选择器的信号输入端相连；多路选择器的控制端与单片机的选择控制端口相连，多路选择器的两路信号输出端分别与单片机的原始信号采集端口以及滤波电路的输入端相连Γ滤波电路的交流分量输出端和直流分量输出端分别与单片机的交流信号采集端口和直流信号采集端口相连； 信号接收电路用于将接收谐振电路输出的谐振波形信号转换为单片机识别的方波脉冲信号出桥电路在同一时刻只有一组对角的两个桥路导通；电压调节电路用于根据单片机的H桥电源控制信号输出端发送的控制信号改变电压调节电路的可控电压输出端的输出电压值；光电二极管正对红外光发光二极管和红光发光二极管，用于采集红外光发光二极管和红光发光二极管发出的光信号；运放电路用于对光电二极管的信号输出端发送的采集信号进行放大处理。 采用供电谐振电路接收左声道传送的频率信号，能够为储能电路提供电能进行存储，从而进一步为检测仪的其他电路提供足够的电能需求，而检测仪本身不具备电源，有效减小了检测仪的体积和使用成本；采用接收谐振电路接收右声道传送的频率信号，能够在不进行信号接收时还能为储能电路提供电能进行存储，进一步提高了储能电路的充电效率，在有限的检测时间内缩短了充电时间延长了血氧数据的采集时间，增强了检测仪的数据采集成功率，缩短了检测周期；采用单片机控制电子开关电路的通断，能够在数据采集完毕后及时切断主要耗电电路的供电，从而使检测仪进入休眠状态，有效节省了电能的损耗，提高了储能电路的单次充电利用率；采用信号接收电路能够将接收谐振电路输出的谐振波形信号转换为单片机可识别的方波脉冲信号，从而使右声道既具备充电功能又具备信号传输功能，提高了音频口硬件的利用率；采用将红外光发光二极管和红光发光二极管偏置极性相反地串联在H桥电路的中间横梁上，能够确保同一时刻只能有一个发光二极管发光的设计要求，同时也能够从硬件设计上避免两个发光二极管同时亮；采用运放电路能够对光电二极管采集的信号进行放大处理，使单片机的A/D端能够有效采集；采用滤波电路能够将运放电路输出的交流分量和直流分量进行分离，使单片机能够分别对两路信号进行采集，减轻后期信号处理的压力；采用多路选择器能够根据能耗实时控制是否需要开启滤波电路，从而有效延长检测仪单次充电的检测时长。 作为本技术的进一步改进方案，还包括分压检测电路，分压检测电路的高压端与储能电路的电能输出端相连，分压检测电路的分压端与单片机的电压采样端口相连。采用分压检测电路能够实时检测储能电路的电压值，从而由单片机通过麦克风线路向音频口对接的外部移动设备发送频率调节请求，由移动设备根据频率调节请求发送相应频率的音频信号，使供电谐振电路获得最佳的谐振效果，从而进一步使储能电路获得足够电压的电能。 作为本技术的进一步改进方案，还包括一个报警器，报警器与单片机的报警信号输出端相连。由于外部移动设备的音频口在与检测仪对接检测过程中被占用，常常不具备声音报警功能，尤其像手机一类的移动设备，在音频口被占用时将自动设定外置喇叭静音，所以在检测仪上设置报警器尤为重要。 作为本技术的进一步限定方案，供电谐振电路包括振荡电容C2、振荡电容C4以及振荡电感LI，振荡电容C2和振荡电容C4串联后与振荡电感LI相并联，供电谐振电路的谐振信号输入端位于振荡电容C2和振荡电容C4连接处；振荡电感LI的一端接地，另一端为供电谐振电路的谐振信号输出端。采用该供电谐振电路能够有效提高左声道接收的频率信号的谐振效果，从而成功地为储能电路进行充电。 作为本技术的进一步改进方案，供电谐振电路的谐振信号输出端与储能电路的电能输入端之间设有稳压管D1，稳压管Dl的正极与供电谐振电路的谐振信号输出端相连，稳压管Dl的负极与储能电路的电能输入端相连。采用稳压管Dl能够将供电谐振电路的谐振信号输出端输出的谐振信号进行平稳处理，进一步提高了储能电路的充电效果。 作为本技术的进一步限定方案，接收谐振电路包括振荡电容C5、振荡电容C6以及振荡电感L2，振荡电容C5和振荡电容C6串联后与振荡电感L2相并联，接收谐振电路的谐振信号输入端位于振荡电容C5和振荡电容C6连接处；振荡电感L2的一端接地，另一端为接收谐振电路的谐振信号输出端。采用该接收谐振电路能够有效提高右声道接收的频率信号的谐振效果，从而成功地为储能电路进行本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于音频口的光电式血氧检测仪，其特征在于：包括音频接口、供电谐振电路、接收谐振电路、信号接收电路、储能电路、电子开关电路、单片机、电压调节电路、H桥电路、红外光发光二极管、红光发光二极管、光电二极管、运放电路、滤波电路以及多路选择器；所述音频接口由左声道线路、右声道线路和麦克风线路组成，所述左声道线路与供电谐振电路的谐振信号输入端相连，所述右声道线路与接收谐振电路的谐振信号输入端相连，所述麦克风线路与单片机的数据发送端口相连；所述供电谐振电路的谐振信号输出端与储能电路的电能输入端相连，所述接收谐振电路的谐振信号输出端分别与储能电路的电能输入端以及信号接收电路的信号输入端相连；所述信号接收电路的信号输出端与单片机的信号输入端口相连；所述储能电路的电能输出端与电子开关电路的输入端以及单片机的电源端与相连，所述电子开关电路的控制端与单片机的开关控制信号输出端口相连，所述电子开关电路的输出端分别与电压调节电路的供电端、H桥电路的高压端、运放电路的供电端以及滤波电路的供电端相连；所述电压调节电路的控制信号端与单片机的H桥电源控制信号输出端相连，所述电压调节电路的可控电压输出端与H桥电路的低压端相连；所述红外光发光二极管和红光发光二极管串联在H桥电路的中间横梁上，且红外光发光二极管和红光发光二极管的偏置极性相反；所述H桥电路的桥路导通信号输入端与单片机的桥路导通信号输出端口相连；所述光电二极管的信号输出端与运放电路的信号输入端相连，所述运放电路的信号输出端与多路选择器的信号输入端相连；所述多路选择器的控制端与单片机的选择控制端口相连，所述多路选择器的两路信号输出端分别与单片机的原始信号采集端口以及滤波电路的输入端相连；所述滤波电路的交流分量输出端和直流分量输出端分别与单片机的交流信号采集端口和直流信号采集端口相连；所述信号接收电路用于将接收谐振电路输出的谐振波形信号转换为单片机识别的方波脉冲信号；所述H桥电路在同一时刻只有一组对角的两个桥路导通；所述电压调节电路用于根据单片机的H桥电源控制信号输出端发送的控制信号改变电压调节电路的可控电压输出端的输出电压值；所述光电二极管正对红外光发光二极管和红光发光二极管，用于采集红外光发光二极管和红光发光二极管发出的光信号；所述运放电路用于对光电二极管的信号输出端发送的采集信号进行放大处理。...

【技术特征摘要】
1.一种基于音频口的光电式血氧检测仪，其特征在于:包括音频接口、供电谐振电路、接收谐振电路、信号接收电路、储能电路、电子开关电路、单片机、电压调节电路、H桥电路、红外光发光二极管、红光发光二极管、光电二极管、运放电路、滤波电路以及多路选择器；所述音频接口由左声道线路、右声道线路和麦克风线路组成，所述左声道线路与供电谐振电路的谐振信号输入端相连，所述右声道线路与接收谐振电路的谐振信号输入端相连，所述麦克风线路与单片机的数据发送端口相连；所述供电谐振电路的谐振信号输出端与储能电路的电能输入端相连，所述接收谐振电路的谐振信号输出端分别与储能电路的电能输入端以及信号接收电路的信号输入端相连；所述信号接收电路的信号输出端与单片机的信号输入端口相连；所述储能电路的电能输出端与电子开关电路的输入端以及单片机的电源端与相连，所述电子开关电路的控制端与单片机的开关控制信号输出端口相连，所述电子开关电路的输出端分别与电压调节电路的供电端、H桥电路的高压端、运放电路的供电端以及滤波电路的供电端相连；所述电压调节电路的控制信号端与单片机的H桥电源控制信号输出端相连，所述电压调节电路的可控电压输出端与H桥电路的低压端相连；所述红外光发光二极管和红光发光二极管串联在H桥电路的中间横梁上，且红外光发光二极管和红光发光二极管的偏置极性相反；所述H桥电路的桥路导通信号输入端与单片机的桥路导通信号输出端口相连；所述光电二极管的信号输出端与运放电路的信号输入端相连，所述运放电路的信号输出端与多路选择器的信号输入端相连；所述多路选择器的控制端与单片机的选择控制端口相连，所述多路选择器的两路信号输出端分别与单片机的原始信号采集端口以及滤波电路的输入端相连；所述滤波电路的交流分量输出端和直流分量输出端分别与单片机的交流信号采集端口和直流信号采集端口相连； 所述信号接收电路用于将接收谐振电路输出的谐振波形信号转换为单片机识别的方波脉冲信号；所述H桥电路在同一时刻只有一组对角的两个桥路导通；所述电压调节电路用于根据单片机的H桥电源控制信号输出端发送的控制信号改变电压调节电路的可控电压输出端的输出电压值；所述光电二极管正对红外光发光二极管和红光发光二极管，用于采集红外光发光二极管和红光发光二极管发出的光信号；所述运放电路用于对光电二极管的信号输出端发送的采集信号进行放大处理。2.根据权利要求1所述的基于音频口的光电式血氧检测仪，其特征在于:还包括分压检测电路，所述分压检测电路的高压端与储能电路的电能输出端相连，所述分压检测电路的分压端与单片机的电压采样端口相连。3.根据权利要求1或2所述的基于音频口的光电式血氧检测仪，其特征在于:还包括一个报警器，所述报警器与单片机的报警信号输出端相连。4.根据权利要求1或2所述的基于音频口的光电式血氧检测仪，其特征在于:所述供电谐振电路包括振荡电容C2、振荡电容C4以及振荡电感LI，所述振荡电容C2和振荡电容C...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱启文，潘学柏，刘旭，
申请(专利权)人：南京信息职业技术学院，
类型：新型
国别省市：江苏;32