可監(jiān)測人體脈搏波及心率鼠標的設計

　　人體脈搏波中蘊藏著豐富的生理病理信息，大量的臨床實測結果證實，脈搏波的特征與心血管疾病有著密切的關系。脈搏波所表現(xiàn)出來的形態(tài)、強度、速率與 節(jié)律等方面的綜合信息的確在相當程度上反映出人體心血管系統(tǒng)的許多生理和病理特征。因此采用簡單易懂的方法獲得人體脈搏波就顯得很重要。

　　1 系統(tǒng)結構圖

　　本文提出了一種可監(jiān)測人體脈搏波及心率的健康鼠標的設計方法，其系統(tǒng)內部結構共分為九個部分：反射式脈搏波光電傳感器、脈搏波信號濾波電路、脈搏波信號放大模塊、鼠標數(shù)據(jù)采集模塊、鼠標控制模塊、鼠標數(shù)據(jù)與脈搏波數(shù)據(jù) 采集處理共用的單片機控制模塊、數(shù)據(jù)轉換傳輸模塊、電壓轉換模塊以及Micro USB接口。如圖1所示。

　　通過反射式脈搏波光電傳感器采集到包含人體多種生理參數(shù)的信號，然后由脈搏波信號濾波電路與脈搏波信號放大模塊對信號進行濾波和放大，并和鼠標數(shù)據(jù) 采集模塊采集的數(shù)據(jù)在鼠標數(shù)據(jù)與脈搏波數(shù)據(jù)采集處理共用的單片機控制模塊匯集，經過進一步處理之后傳輸?shù)綌?shù)據(jù)轉換傳輸模塊形成適合傳輸?shù)诫娔X端的信號形 式，再經由Micro USB接口傳輸?shù)诫娔X端進行進一步的信號處理和顯示。

　　1.1 反射式脈搏波光電傳感器

　　將反射式脈搏波光電傳感器放在正常使用鼠標時大拇指所處的位置上(見圖2)，采用HG40系列反射式傳感器，紅外發(fā)光二極管作為快速光源，3DU5 系列光電三極管作為接收管，組成紅外發(fā)射-接收對管。光從紅外發(fā)光二極管快速光源發(fā)出后，透過皮膚和組織，除一部分光被皮膚、肌肉、血液和指甲等吸收外， 一部分由血液反射回，由3DU5系列光電三極管轉換為電信號，傳感器外部覆有直徑1 cm的濾光片，對外部光源進行過濾。

　　1.2 信號初步處理電路

　　本電路由脈搏波信號濾波電路、脈搏波信號放大模塊兩個模塊組成，對信號進行濾波和放大。如圖3，圖4所示。

　　脈搏波濾波電路輸入端與反射式脈搏波光電傳感器輸出端連接，對50 Hz工頻干擾信號進行濾除，并傳輸至脈搏波數(shù)據(jù)放大模塊。

　　由于采集到的信號微弱，于是設置脈搏波數(shù)據(jù)放大模塊，接收經脈搏波濾波電路濾波后的信號，對信號進行放大，并將放大后的數(shù)據(jù)信號傳輸?shù)绞髽藬?shù)據(jù)與脈搏波數(shù)據(jù)采集處理共用的單片機控制模塊。