[实用新型]可穿戴式血氧、脉搏、体温监测装置

权利要求书

1. 可穿戴式血氧、脉搏、体温监测装置，包括壳体和内嵌于壳体内的硬件电路，所述的硬件电路包括MCU控制电路、电源电路、H桥光源驱动电路、指夹式血氧探头、血氧信号处理电路、热敏电阻测温电路、LCD显示电路、蓝牙模块电路、报警装置电路、工作状态指示电路，其特征在于：

所述的MCU控制电路包括主控芯片U1，14针的接插件JTAG下载接口U2，11个瓷片电容C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7、C8、C9、C10、C11，1个电解电容C12，2个电阻R1、R2，2个晶振Y1、Y2，1个按键B1；主控芯片U1的16脚、38脚、64脚、87脚与所述电源电路的3.3V电压输出端连接，主控芯片U1的12脚、15脚、37脚、63脚、88脚接地；主控芯片U1的11脚与电解电容C12的正极、瓷片电容C5的一端以及电阻R1的一端连接，电阻R1的另一端与电源电路的3.3V电压输出端连接，瓷片电容C5的另一端、电解电容C12的负极连接；主控芯片U1的14脚与晶振Y1的一端、瓷片电容C1的一端连接，主控芯片U1的13脚与晶振Y1的另一端、瓷片电容C2的一端连接，主控芯片U1的16脚与瓷片电容C3的一端连接，瓷片电容C1、C2、C3的另一端接地；主控芯片U1的38脚与瓷片电容C6的一端连接，主控芯片U1的64脚与瓷片电容C7的一端连接，主控芯片U1的62脚与瓷片电容C8的一端连接，主控芯片U1的87脚与瓷片电容C9的一端连接，瓷片电容C6、C7、C8、C9的另一端接地；主控芯片U1的90脚与晶振Y2的一端和瓷片电容C10的一端连接，主控芯片U1的89脚与晶振Y2的另一端和瓷片电容C11的一端连接，瓷片电容C10、C11的另一端接地；主控芯片U1的92脚与14针的接插件JTAG下载接口U2的1脚连接，主控芯片U1的93脚与14针的接插件JTAG下载接口U2的3脚连接，主控芯片U1的94脚与14针的接插件JTAG下载接口U2的5脚连接，主控芯片U1的95脚与14针的接插件JTAG下载接口U2的7脚连接，主控芯片U1的91脚与14针的接插件JTAG下载接口U2的8脚连接，主控芯片U1的96脚与14针的接插件JTAG下载接口U2的11脚和电阻R2、瓷片电容C4、按键B1的一端连接，电阻R2的另一端、14针的接插件JTAG下载接口U2的2脚与电源模块电路3.3V输出端连接，按键B1、瓷片电容C4的另一端接地，所述的主控芯片U1型号为MSP430F5438；

所述的电源电路及工作状态指示电路包括电源转换芯片U3，2针的接插件电源插座接口J1，电池BT1，4个瓷片电容C13、C14、C15、C16，2个电阻R3、R4，2个开关B2、B4，2个发光二极管D1、D2；电源转换芯片U3的1脚为输入端，1脚分别与2脚、BT1的正极、瓷片电容C14的一端连接，BT1的负极、瓷片电容C14的另一端和电源转换芯片U3的3脚与地连接；电源转换芯片U3的4脚与瓷片电容C15的一端连接，电源转换芯片U3的5脚与瓷片电容C16的一端、开关B2的一端连接，瓷片电容C15、C16的另一端与地连接，开关B2的另一端与电阻R4的一端连接，电阻R4的另一端与发光二极管D2的正极连接，发光二极管D2的负极、瓷片电容C15、C16的另一端与地连接；2针的接插件电源插座接口J1的2脚与BT1的正极、瓷片电容C13的一端连接，2针的接插件电源插座接口J1的1脚和BT1的负极、瓷片电容C13的另一端与地连接，电阻R3的一端与电池BT1的正极连接，电阻R3的另一端与开关B4的一端连接，开关B4的另一端发光二极管D1的正极相连，发光二极管D1的负极相与地相连，所述的电源转换芯片U3型号为SGM2020-3.3；

所述的H桥光源驱动电路包括2个PNP三极管Q1、Q2，2个NPN三极管Q3、Q4，6个电阻R5、R6、R7、R8、R9、R10，4个I/O端口I/O1、I/O2、I/O3、I/O4，一个双波长红外发射管D3；三极管Q1、Q2的发射极与电源电路3.3V输出端连接，三极管Q1的基极与电阻R5的一端连接，电阻R5的另一端与所述的MCU控制电路中主控芯片U1的51脚连接，三极管Q1的集电极与双波长红外发射管D3的一端连接；三极管Q2的基极与电阻R6的一端连接，电阻R6的另一端与所述的MCU控制电路中主控芯片U1的52脚连接，三极管Q2的集电极与双波长红外发射管D3的另一端连接；三极管Q3的基极与电阻R7的一端连接，电阻R7的另一端与所述的MCU控制电路中主控芯片U1的53脚连接，三极管Q3的集电极与三极管Q2的集电极连接，三极管Q3的发射极与电阻R10的一端连接，三极管Q4的基极与电阻R8的一端连接，电阻R8的另一端与所述的MCU控制电路中主控芯片U1的54脚连接，三极管Q4的集电极与三极管Q1的集电极连接，三极管Q4的发射极与电阻R9的一端连接，电阻R9、R10的另一端与地连接；

所述的血氧信号处理电路包括4个差分放大器U4A、U4B、U4C、U4D，2个运算放大器U5A、U5B，1个红外接收二极管D4，15个电阻R11、R12、R13、R14、R15、R16、R17、R18、R19、R20、R21、R22、R23、R24、R25，8个瓷片电容C17、C18、C19、C20、C21、C22、C23、C24，1个与主控芯片U1的接口ADC1；电阻R11、瓷片电容C24的一端与所述电源电路3.3V输出端连接，电阻R11的另一端与差分放大器U4A的同相输入端连接；差分放大器U4A的反相输入端与输出端连接、电阻R13、R18的一端连接，差分放大器U4A的同相输入端与电阻R12的一端连接，电阻R12、瓷片电容C24的另一端与地连接；差分放大器U4B的同相输入端与电阻R13的另一端连接，差分放大器U4B的反相输入端与电阻R13、瓷片电容C17的一端连接，电阻R13、瓷片电容C17的另一端与差分放大器U4B的输出端连接，电阻R11、R12、U4A构成的电压偏置电路；红外接收二极管D4的正极与差分放大器U4B的反相输入端连接，红外接收二极管D4的负极与差分放大器U4A的反相输入端连接；差分放大器U4B的输出端与电阻R15的一端连接，电阻R15的另一端与瓷片电容C18的一端连接，瓷片电容C18的另一端与电阻R16、R17的一端连接，差分放大器U4B、电阻R14、R15、C17、C18构成一级跨阻放大电路，实现电流到电压的转换；差分放大器U4C的反相输入端与电阻R16、瓷片电容C19的一端连接，差分放大器U4C的正相输入端与电阻R18的另一端连接；差分放大器U4C的输出端与电阻R17的另一端、瓷片电容C19的另一端、电阻R19的一端连接，差分放大器U4C、C19、R16、R17、R19构成二级差分放大电路；差分放大器U4D的反相输入端与电阻R19的另一端、电阻R20的一端连接，差分放大器U4D的同相输入端与红外接收二极管D4的负极连接，差分放大器U4C的输出端与电阻R20的另一端、电阻R21的一端、瓷片电容C22的一端连接，差分放大器U4D、R20构成三级差分放大电路；运算放大器U5A的反相输入端与瓷片电容C20、C21、电阻R23的一端连接，运算放大器U5A的同相输入端与电阻R24、R25的一端连接，运算放大器U5A的输出端与运算放大器U5A的反相输入端连接；瓷片电容C20、C21、电阻R21的另一端与电阻R22的一端连接；电阻R23的一端与瓷片电容C22的另一端、C22的一端连接；运算放大器U5B的反相输入端与运算放大器U5B的输出端、电阻R24的另一端连接，运算放大器U5B的同相输入端与电阻R22的另一端、瓷片电容C23的另一端连接，差分放大器U4A、U4B、U4C、U4D和运算放大器U5A、U5B的正电源端与所述电源电路3.3V输出端连接，负电源端接地；

所述的指夹式血氧探头由封闭空间内的双波长红外发射管D3和红外接收二极管D4构成；

所述的热敏电阻测温电路包括仪表放大芯片U6，2个差分放大器U7、U8，10个电阻R26、R27、R22、R29、R30、R31、R32、R33、R34、R35，3个瓷片电容C25、C26、C27，一个热敏电阻NTC；电阻R26、R30、R28、瓷片电容C25、C26、C27的一端与所述电源电路3.3V输出端连接，电阻R26的另一端与电阻R27的一端连接，电阻R28的另一端与热敏电阻NTC的一端连接，热敏电阻NTC的另一端与电阻R29的一端、仪表放大芯片U6的3脚连接，电阻R27、R29、瓷片电容C25、C26、C27的另一端接地；仪表放大芯片U6的1脚与6脚、电阻R32的一端连接，仪表放大芯片U6的2脚与电阻R26的另一端连接，仪表放大芯片U6的4脚与电阻R35的一端、差分放大器U7的反相输入端、输出端连接，差分放大器U7的同相输入端与电阻R30的另一端、电阻R31的一端连接；差分放大器U8的反相输入端电阻R32的另一端、电阻R33的一端连接，差分放大器U8的同相输入端与电阻R35的另一端、电阻R34的一端连接，差分放大器U8的输出端与电阻R33的另一端连接，电阻R33的另一端接地，差分放大器U8的输出端与所述的主控芯片U1的2脚连接，差分放大器U7、U8的正电源端与所述电源电路3.3V输出端连接，负电源端接地，所述的仪表放大芯片U6型号为INA333；

所述的LCD显示电路包括三极管Q5，8针的接插件LCD座P1，6个连接U1的接口I/O5、I/O6、I/O7、I/O8、I/O9、I/O10，瓷片电容C28，钽电容C29，电阻R36；接插件P1的1脚与所述电源电路中的电阻R4和开关B2的连接端、瓷片电容C28的一端连接，接插件P1的2脚与瓷片电容C28的另一端接地，接插件P1的3脚与主控芯片U1的44脚连接，接插件P1的4脚与主控芯片U1的45脚连接，接插件P1的5脚与主控芯片U1的46脚连接，接插件P1的6脚与主控芯片U1的47脚连接，接插件P1的7脚与主控芯片U1的48脚连接，接插件P1的8脚与三极管Q5的集电极、瓷片电容C29的一端连接，三极管Q5的发射极与接插件P1的1脚连接，三极管Q5的基极与电阻R36的一端连接，电阻R36的另一端与主控芯片U1的43脚连接，瓷片电容C29的另一端接地；

所述的报警装置电路包括1个电阻R37，1个三极管Q6，1个扬声器Speaker，1个连接U1的接口I/O11；扬声器的一端与所述电源电路3.3V输出端连接，另一端与三极管Q6的集电极连接，三极管Q6的基极与电阻R37的一端连接，三极管Q6的发射极接地；

所述的蓝牙模块电路包括蓝牙模组U9，瓷片电容C30，电阻R38，发光二极管D5，2个连接U1的接口TXD、RXD，按键B3；蓝牙模组U9的1脚与主控芯片U1的40脚连接，蓝牙模组U9的2脚与主控芯片U1的39脚连接，蓝牙模组U9的12脚与主控芯片U1的64脚、瓷片电容C30的一端连接，瓷片电容C30的另一端、蓝牙模组U9的13脚、21脚、22脚接地，蓝牙模组U9的24脚与电阻R38的一端连接，电阻R38的另一端与发光二极管D5的正极连接，发光二极管D5的负极接地，蓝牙模组U9的26脚与电阻R39的一端连接，电阻R39的另一端与电阻R40的一端、按键B3的一端连接，按键B3的另一端接蓝牙模组U9的12脚，电阻R40的另一端接地，蓝牙模组U9的型号为HC-08。