一种心率测量装置的制作方法

1.本实用新型涉及电子电路技术领域，具体涉及一种心率测量装置。


背景技术：

2.心率是反应人体健康状况的一项重要参数。传统测量心率的方法主要包括诊脉或者听诊器听诊，这样的测量方法均需要依靠人工经验进行判断，存在较大的误差。随着电子技术的不断更新发展，人体健康监测的产品逐渐丰富起来，心率测量方式也由最传统的人工测量到模拟产品向数字化、综合化的测量设备转化。但是，目前的健康监测设备所使用的心率测量电路结构复杂，测量效率有待提升，应用较为不便，且不能同步显示心率波形信息。


技术实现要素：

3.针对现有技术存在的不足，本实用新型提供了一种心率测量装置，其应用时，可以实现高效、精准的心率测量，并同步显示心率波形信息，且电路结构设计简单，应用方便。
4.本实用新型所采用的技术方案为：
5.一种心率测量装置，包括反射式光电传感器、积分电路、ad转换电路、计数电路、显示电路、数据移位电路、波形显示逻辑电路和led点阵，所述反射式光电传感器用于接触手指采集心率信号，所述积分电路用于将心率信号进行积分处理后传输至ad转换电路，所述ad转换电路用于将积分电路处理后的心率信号转换成数字信号，所述计数电路用于接收数字信号进行计数，并输出心率值信号，所述显示电路用于接收心率值信号，并显示心率值，所述数据移位电路用于接收数字信号，对数字信号进行移位处理，生成心率脉冲信号，所述波形显示逻辑电路用于接收心率脉冲信号，并对心率脉冲信号进行显示逻辑控制处理，生成心率波形信号，所述led点阵用于接收并显示心率波形信号。
6.基于上述技术内容，通过反射式光电传感器可以感应使用者手指的接触，并采集使用者的心率信号，通过积分电路可以对心率信号进行积分处理，使输出信号与输入信号的时间积分值成比例，通过ad转换电路可以将心率信号转换成数字信号，通过计数电路接收数字信号进行计数，并输出心率值信号给显示电路进行心率值显示，通过数据移位电路可以对数字信号进行移位处理，生成心率脉冲信号，通过波形显示逻辑电路可以对心率脉冲信号进行显示逻辑控制处理，生成心率波形信号给led点阵，由led点阵进行心率波形显示。该装置可以实现高效、精准的心率测量，并同步显示心率波形信息，且电路结构设计简单，应用方便。
7.进一步地，所述积分电路包括运算放大器和rc电路，所述运算放大器单电源供电。
8.进一步地，所述装置还包括偏置电压电路，所述偏置电压电路用于为运算放大器提供偏置电压。
9.进一步地，所述ad转换电路包括lm393型双电压比较器，所述lm393型双电压比较器的正相输入端连接积分电路的输出端，反相输入端接入设定基准电压，输出端输出数字
信号。
10.进一步地，所述计数电路包括第一计数器、锁存器、第二计数器和比较器，所述第一计数器用于接收数字信号，输出采样计数值信号至锁存器，并触发锁存器将采样计数值信号传输至比较器，所述第二计数器用于向比较器提供基准计数值信号，所述比较器用于接收采样计数值信号和基准计数值信号进行比较，并输出心率值信号。
11.进一步地，所述显示电路包括数码显示管和显示驱动芯片，所述显示驱动芯片用于接收心率值信号，并驱动数码显示管显示心率值。
12.进一步地，所述数据移位电路包括位移缓存器和计时器，所述计时器为位移缓存器提供时序信号，所述位移缓存器接收数字信号，输出心率脉冲信号。
13.进一步地，所述波形显示逻辑电路包括若干异或门，各异或门的输入端连接位移缓存器的输出端，输出端连接led点阵，各异或门对心率脉冲信号进行显示逻辑控制处理，生成心率波形信号传输至led点阵。
14.本实用新型的有益效果为：
15.本实用新型通过反射式光电传感器可以感应使用者手指的接触，并采集使用者的心率信号，通过积分电路可以对心率信号进行积分处理，使输出信号与输入信号的时间积分值成比例，通过ad转换电路可以将心率信号转换成数字信号，通过计数电路接收数字信号进行计数，并输出心率值信号给显示电路进行心率值显示，通过数据移位电路可以对数字信号进行移位处理，生成心率脉冲信号，通过波形显示逻辑电路可以对心率脉冲信号进行显示逻辑控制处理，生成心率波形信号给led点阵，由led点阵进行心率波形显示。本实用新型可以实现高效、精准的心率测量，并同步显示心率波形信息，且电路结构设计简单，应用方便。
附图说明
16.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
17.图1为反射式光电传感器的示意图；
18.图2为积分电路和ad转换电路的电路连接示意图；
19.图3为计数电路的第一部分电路示意图；
20.图4为计数电路的第二部分电路示意图；
21.图5为显示电路的第一部分电路示意图；
22.图6为显示电路的第二部分电路示意图；
23.图7为数据移位电路的电路示意图；
24.图8为波形显示逻辑电路的电路示意图；
25.图9为led点阵的电路示意图；
26.图10为偏置电压电路的电路示意图；
27.图11为时序电路的电路示意图；
28.图12为led点阵的显示效果示意图。
具体实施方式
29.下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步阐述。在此需要说明的是，对于这些实施例方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。本文公开的特定结构和功能细节仅用于描述本发明的示例实施例。然而，可用很多备选的形式来体现本发明，并且不应当理解为本发明限制在本文阐述的实施例中。
30.在下面的描述中提供了特定的细节，以便于对示例实施例的完全理解。然而，本领域普通技术人员应当理解可以在没有这些特定细节的情况下实现示例实施例。例如可以在框图中示出系统，以避免用不必要的细节来使得示例不清楚。在其他实施例中，可以不以非必要的细节来示出众所周知的过程、结构和技术，以避免使得示例实施例不清楚。
31.实施例：
32.本实施例提供了一种心率测量装置，如图1至图9所示，包括反射式光电传感器、积分电路、ad转换电路、计数电路、显示电路、数据移位电路、波形显示逻辑电路和led点阵，所述反射式光电传感器用于接触手指采集心率信号，所述积分电路用于将心率信号进行积分处理后传输至ad转换电路，所述ad转换电路用于将积分电路处理后的心率信号转换成数字信号，所述计数电路用于接收数字信号进行计数，并输出心率值信号，所述显示电路用于接收心率值信号，并显示心率值，所述数据移位电路用于接收数字信号，对数字信号进行移位处理，生成心率脉冲信号，所述波形显示逻辑电路用于接收心率脉冲信号，并对心率脉冲信号进行显示逻辑控制处理，生成心率波形信号，所述led点阵用于接收并显示心率波形信号。
33.具体实施时，使用者可将手指放置于反射式光电传感器的检测端，通过反射式光电传感器可以感应使用者手指的接触，并采集使用者的心率信号，通过积分电路可以对心率信号进行积分处理，使输出信号与输入信号的时间积分值成比例，通过ad转换电路可以将心率信号转换成数字信号，通过计数电路接收数字信号进行计数，并输出心率值信号给显示电路进行心率值显示，通过数据移位电路可以对数字信号进行移位处理，生成心率脉冲信号，通过波形显示逻辑电路可以对心率脉冲信号进行显示逻辑控制处理，生成心率波形信号给led点阵，由led点阵进行心率波形显示。
34.在一个可能的设计中，所述反射式光电传感器可选用cny70型反射式光电传感器，cny70型反射式光电传感器自带一个光源和一个光接收装置，光源发出的光经过待测物体的反射被光敏元件接收，再经过相关光电处理得到所需要的信号，可以用来检测明暗和颜色的变化，也可以通过使用者手指血管的明暗变化检测心率。
35.在一个可能的设计中，所述积分电路包括运算放大器和rc电路，所述运算放大器可选用tl074型运算放大器，并进行单电源供电。运算放大器与rc电路组合形成的积分电路可以使输出信号与输入信号的时间积分值成比例。如图10所示，所述装置还包括偏置电压电路，所述偏置电压电路用于为运算放大器提供偏置电压fg，由于运算放大器是单电源供电，还需要为输入信号提供偏置电压fg。
36.在一个可能的设计中，所述ad转换电路包括lm393型双电压比较器，所述lm393型双电压比较器的正相输入端连接积分电路的输出端，反相输入端接入设定基准电压，输出端输出数字信号sdi。
37.在一个可能的设计中，所述计数电路包括第一计数器、锁存器、第二计数器和比较
器，所述第一计数器用于接收数字信号sdi，输出采样计数值信号至锁存器，并触发锁存器将采样计数值信号传输至比较器，所述第二计数器用于向比较器提供基准计数值信号，所述比较器用于接收采样计数值信号和基准计数值信号进行比较，并输出心率值信号。所述第一计数器和第二计数器均可采用cd4518同步加计数器，所述锁存器可采用cd4042型锁存器。每次心率检测结果都会刷新cd4042型锁存器的输出。所述比较器可选用74ls85型比较器。所述第一计数器、锁存器、第二计数器和比较器均设置三个，以实现三位数的心率计数和比较输出。
38.在一个可能的设计中，所述显示电路包括数码显示管和显示驱动芯片，所述显示驱动芯片用于接收心率值信号，并驱动数码显示管显示心率值。显示驱动芯片可选用cd4543型数码管驱动芯片。如图11所示，所述显示电路还可连接相应的时序电路，时序电路可选用ne555芯片提供时序信号，以便显示电路根据时序信号每间隔一定的时间刷新显示的数据。
39.在一个可能的设计中，所述数据移位电路包括位移缓存器和计时器，所述计时器为位移缓存器提供时序信号，所述位移缓存器接收数字信号，输出心率脉冲信号。所述计时器可选用ne555芯片提供时序信号，所述位移缓存器可选用74hc595型位移缓存器，以利用ne555芯片提供的时序信号将数字信号进行移位处理，输出心率脉冲信号。所述波形显示逻辑电路包括若干异或门74ls86，各异或门74ls86的输入端连接位移缓存器的输出端，输出端连接led点阵，各异或门对心率脉冲信号进行显示逻辑控制处理，生成心率波形信号传输至led点阵。所述led点阵可采用3*7led点阵进行心率波形显示，显示效果如图12所示。
40.本实用新型不局限于上述可选的实施方式，任何人在本实用新型的启示下都可得出其他各种形式的产品。上述具体实施方式不应理解成对本实用新型的保护范围的限制，本实用新型的保护范围应当以权利要求书中界定的为准，并且说明书可以用于解释权利要求书。