带血压测量功能的手表的制作方法

1.本技术涉及手表领域，尤其是涉及一种带血压测量功能的手表。


背景技术：

2.目前高血压患者人数有显著上升趋势，尤其是年轻介于30至69岁患者增加幅度最大，数据也显示，60岁以上的国人，估计超过60％患有高血压，高血压会引致中风、心脏衰竭、冠心病及肾衰竭等疾病，但高血压患者未必有明显症状，无法及时发现血压变高，令治疗增加困难，针对上述问题，现提供一种带血压测量功能的手表。


技术实现要素：

3.为了提高测量血压的便利性，本技术提供一种带血压测量功能的手表。
4.本技术提供一种带血压测量功能的手表，采用如下的技术方案：
5.一种带血压测量功能的手表，包括表壳以及与表壳连接的表带，表带设置为气囊：
6.血压测试模块，与气囊连通以控制气囊的充放气，通过检测气囊气压变化值测量血压；
7.压电泵控制模块，与血压测试模块连接以控制气囊加压或泄压；
8.供电模块，分别给血压测试模块、压电泵控制模块供电。
9.通过采用上述技术方案，将手表带着手上，上位机(手表ui)发送测量指令，血压测试模块通过压电泵控制模块控制血压测试模块启动，血压测试模块控制气囊充气以对手腕施加压力，血压测试模块开始检测佩戴者的脉搏波并且检测血压，测算血压过程会不断发送实时气压和心跳(脉搏)信息给上位机(手表ui)，测出血压结果后会停止打气(同时泄气)给上位机(手表ui)发送测量结果。在手表内设置血压测试电路，可以随时检测佩戴者的血压是否处于正常值范围内，提高了测试的便利性。血压测试模块、压电泵控制模块以及供电模块，均封装在手表的表壳内，无需增大手表的体积，手表的体积可以保持原状。
10.可选的，所述血压测试模块包括压电泵，压电泵与气囊连通。
11.通过采用上述技术方案，压电泵的体积较小，可以安装在手表的表壳上，可以在不增加手表的体积的同时，给气囊打气，以使得气囊鼓起对手腕施加压力，以便进行血压检测。
12.可选的，所述血压测试模块和手表的主电路之间通过模组通讯接口连接，模组通讯接口用于唤醒血压测试模块。
13.通过采用上述技术方案，模组通讯接口可以方便两个模块之间的信号的传递。
14.可选的，所述压电泵控制模块设有电流测试端口，所述电流测试端口与血压测试模块连接。
15.通过采用上述技术方案，模块的dac口，用于测电压算电流，通过扫频(pc0，pwm)测电流，以在测试模式确定压电泵的最佳工作频率。
16.可选的，所述供电模块连接有关机放电电阻组件。
17.通过采用上述技术方案，利用关机放电电阻组件可以对感性器件在电流瞬变时的自感电动势进行钳位，同时可以抑制电路中的电流冲击对其他电子元器件造成的损坏。
18.可选的，血压测试模块包括用于与mcu通讯的血压测试芯片，血压测试芯片与压电泵控制模块连接。
19.通过采用上述技术方案，血压测试芯片与mcu通讯，可以把测试的数据及状态通过串口传输给主控的mcu，将血压测试芯片与压电泵控制模块连接，以在收到启动或者停止信号时，自动进行气压归零，并控制给气囊打气以便对血压进行测量。
20.可选的，血压测试模块包括气压传感器，气压传感器位于气囊进气口处并与所述表壳固定连接，气压传感器与血压测试芯片连接。
21.通过采用上述技术方案，气压传感器用于检测气压大小，以控制气囊的充气量，以便测量血压。
22.可选的，血压测试芯片连接有仿真/烧录接口。
23.通过采用上述技术方案，血压测试芯片可通过仿真/烧录接口更新内部程序，以根据实际情况重新设定对应的参数。
24.综上所述，本技术具有以下有益效果：
25.1、将手表带着手上，上位机(手表ui)发送测量指令，血压测试模块通过压电泵控制模块控制血压测试模块启动，血压测试模块控制气囊充气以对手腕施加压力，血压测试模块开始检测佩戴者的脉搏波并且检测血压，测算血压过程会不断发送实时气压和心跳(脉搏)信息给上位机(手表ui)，测出血压结果后会停止打气(同时泄气)给上位机(手表ui)发送测量结果。在手表内设置血压测试电路，可以随时检测佩戴者的血压是否处于正常值范围内，提高了测试的便利性。血压测试模块、压电泵控制模块以及供电模块，均封装在手表的表壳内，无需增大手表的体积，手表的体积可以保持原状。
附图说明
26.图1是本技术中血压测试模块、力压传感器、仿真/烧录接口的结构示意图；
27.图2是本技术中压电泵控制模块、供电模块、模组通讯接口的结构示意图；
28.图3是手表的结构示意图。
29.附图标记说明：
30.1、血压测试模块；2、压电泵控制模块；3、供电模块；4、模组通讯接口；5、仿真/烧录接口；6、力压传感器；7、关机放电电阻组件；8、表壳；9、表带；10、压电泵；11、力压传感器进气部位；12、手表pcb。
具体实施方式
31.以下结合附图1-2对本技术作进一步详细说明。
32.本技术实施例公开一种带血压测量功能的手表，参见图1，手表包括表壳8以及与表壳8连接的表带9，表壳8上固定有压电泵10以及气压传感器，压电泵10与气压传感器并列设置在表壳8靠近长表带9的一端，表带9设置成气囊，表带9的一端穿过表壳8的一端并设置有双孔扣插，表壳8上设置有与双孔扣插相互配合的子插口，双孔扣插与子插口插接配合，表带9与压电泵10和气压传感器连接并连通。
33.手表还包括血压测试模块1、压电泵控制模块2以及供电模块3，血压测试模块1和手表的主电路之间通过模组通讯接口4连接(在本实施例中，通讯接口为uart)，通过操控手表的触屏对血压测试模块1发送指令，以控制血压测试模块1开始或停止工作。压电泵控制模块2与血压测试模块1连接，血压测试模块1控制压电泵控制模块2为气囊加压或泄压，压电泵控制模块控制压电泵，血压测量时控制压电泵匀速慢速(4～6mmhg/s)加压，测量结束则停止泵压任它自动快速泄压。供电模块3分别给血压测试模块1、压电泵控制模块2供电。
34.供电模块3包括增强型p沟道mos管和3.7-4.2v的锂电池，增强型p沟道mos管的s端与锂电池的正极连接，锂电池的负极接地，增强型p沟道mos管的d端设置mz_vcc供电端口，增强型p沟道mos管的s端与g极之间连接有第五十一电阻r51，锂电池的两端并联连接有第二十大电容c20，第二十大电容c20的两端并联连接有第二十一电容c21，增强型p沟道mos管的g端连接npn型的mos管q1，mos管q1的发射机接地，mos管q1的集电极连接第五十电阻r50后与手表的主电路连接，以实现对供电的控制。增强型p沟道mos管的d端连接有关机放电电阻组件7。
35.关机放电电阻组件7包括第五十电容c50，第五十电容c50的一端与增强型p沟道mos管连接，另一端接地，第五十电容c50的两端并联有第六十四电阻r64。
36.血压测试模块1包括用于与mcu通讯的血压测试芯片，血压测试芯片设置有外围电路，血压测试芯片与压电泵控制模块2连接。血压测试芯片的第十七引脚与力压传感器6的第二引脚连接，血压测试芯片的第十八引脚与力压传感器6的第四引脚连接，血压测试芯片的第二十引脚与力压传感器6的第三引脚连接，血压测试芯片的第二十一引脚与力压传感器6的第一引脚连接。
37.血压测试芯片的第一引脚为模块的dac口，用于测电压算电流，通过扫频(pc0，pwm)测电流，以在测试模式确定压电泵10的最佳工作频率。压电泵控制模块2包括型号为sgm4547的芯片u1，芯片u1设置有外围电路，芯片u1的第五引脚通过第六十一电阻r61后与血压测试芯片的第一引脚连接，血压测试芯片通过芯片u1获取输出电流。血压测试芯片的第七引脚用于输出波形(具体通过pwm转dac方式输出波形数据，外接低通滤波器就可以用示波器是观察脉搏波)。
38.芯片u1的第十三引脚、第十一引脚分别与压电泵10的正负极连接。芯片u1的第十引脚依次连接第六十三电阻r63、第六十一电容c61后接地。
39.芯片u1的第一引脚与血压测试芯片的第十一引脚连接，芯片u1的第二引脚与血压测试芯片的第十引脚连接。
40.模组通讯接口4包括接线端子con6，接线端子con6的第一接线端与mz_vcc充电端连接，接线端子con6的第二引脚与血压测试芯片的第八引脚连接，接线端子con6的第三引脚与血压测试芯片的第七引脚连接，接线端子con6的第四引脚与血压测试芯片的第二引脚连接，接线端子con6的第五引脚与血压测试芯片的第第四十五引脚连接，用于唤醒血压测试。
41.血压测试芯片连接有仿真/烧录接口5，仿真/烧录接口5包括接线端子con5。
42.测量血压时血压测试模块1会操纵压电泵控制模块2均匀缓慢地给气囊打气，使气囊压迫手腕的气压逐渐增高，一直增压到能阻断手腕处动脉血流。血压测试模块1在加压测量过程中不断检测气囊内的压力变化值，根据变化的压力值调控“压电泵控制模块2”使气
压持续均匀缓慢递增，根据变化的压力值分解推算出心跳信息以及血压结果。心跳信息和血压结果会在测量过程中发送给上位机。算出血压结果后关停“压电泵控制模块2”使气囊快速泄气。
43.血压测试芯片的各部分引脚功能如下(以下所说模组是指本技术的电路)：
44.[0045][0046]
协议消息中使用的数据类型
[0047][0048][0049]
帧格式
[0050][0051]
说明:
[0052]
1).上位机命令帧与下位机(也就是本技术中的电路)应答帧采用同样的帧格式；
[0053]
2).上位机与下位机通信，采用一问一答的方式进行或者只出现应答帧。
[0054]
机器码由byte[2]组成，固定为0x00,0x21。
[0055]
通讯连接测试(0x01)
[0056][0057]
命令帧数据内容
[0058][0059]
应答帧数据内容
[0060]
偏移字段名称数据类型数据描述0快乐byte[4]0xbc 0xd1 0xbd 0xa1(快乐)
[0061]
错误状态(0x02)
[0062][0063]
模组主动发送帧数据内容
[0064][0065]
上位机回复帧数据内容
[0066][0067][0068]
开始测量(0x03)
[0069][0070]
模组发送当前测量状态(0x05)
[0071][0072]
模组发送帧数据内容
[0073][0074]
模组发送当前测量气压值和心跳信息(0x06)
[0075][0076][0077]
注：1kpa＝7.5mmhg，上位机自己转化模组发送帧数据内容
[0078][0079]
模组发送血压结果(0x07)
[0080]
[0081]
注：1kpa＝7.5mmhg，上位机自己转化模组发送帧数据内容
[0082][0083][0084]
停止测量(0x04)
[0085][0086]
上位机控制模组进入关机省电模式(sleep)。
[0087]
上位机退出血压界面后，需要将(pa6)设置成“输入悬浮”(血压模组的pa6是输入上拉，自然变成高电平)-血压模组进入休眠模式。
[0088]
上位机唤醒模组进入血压计界面(wakeup)。
[0089]
上位机从其他界面进入血压界，需要将模组唤醒。上位机将唤醒口(pa6)设置成“输出0”(血压模组的pa6是输入上拉，自然变成低电平)-血压模组被唤醒；唤醒后上位机通讯连接测试(0x01)，连接ok则可以对血压模组进行各种操作。
[0090]
压电泵测试模式(0xe0)
[0091][0092]
模组发送压电泵打气测试数据(0xe1)
[0093][0094]
压电泵打气测试数据内容：
[0095]
偏移字段名称数据类型数据描述0实时气压(mmhg)byte[2]0x00 4b：75mmhg2打气时间(100ms)byte[2]0x01 13：27.3秒4压电泵工作频率(10hz)byte[2]0x09 3f：＝2367今23.67khz6工作电流(ma)byte[2]0x00 7e：126ma
[0096]
模组发送压电泵泄气测试数据(0xe2)
[0097][0098]
压电泵打气测试数据内容
[0099]
偏移字段名称数据类型数据描述
0实时气压(mmhg)byte[2]0x00 4b：75mmhg2泄气时间(100ms)byte[2]0x00 6c：10.8秒4压电泵工作频率(10hz)byte[2]0x09 3f：＝2367今23.67khz6工作电流(ma)byte[2]0x00 0e：14ma
[0100]
设置压电泵测试模式的测试参数(0xe3)
[0101][0102][0103]
设置压电泵测试参数内容
[0104][0105]
压电泵测试模式，模组回馈测试结束状态(0xe4)
[0106][0107]
压电泵测试结束状态内容
[0108]
[0109]
进入血压模组普通测试模式-288模式(0xee)
[0110][0111][0112]
在288模式下，模组发送一些实时测试数据信息(0xe5)
[0113][0114]
模组发送一些实时测试数据信息内容
[0115][0116]
上位机咨询模组版本信息(0xe6)
[0117][0118][0119]
设置大小腕带类型参数(0xe7)
[0120][0121]
设置压电泵的驱动频率(0xf2)
[0122][0123]
注：细化压电泵扫频步长：约50hz今30hz(t_freq＝8m今16m)
[0124]
压电泵自动扫频(0xf3)
[0125][0126]
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。
[0127]
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。