[发明专利]一种与手机建立连接的低功耗心率检测装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种与手机建立连接的低功耗心率检测装置和方法，属于通信技术领域。

背景技术

随着人们生活水平的日益提高，人们对于健康也提出了更高的要求，这体现在对于生理参数检测的舒适性和移动性上，于是可穿戴设备的时代已经悄然到来，并潜移默化的影响着本发明的生活。众所周知，心脏脉搏的跳动是人类是否能够正常新陈代谢的一个重要的指标，因而对于心率的监测显得尤为重要。而目前市场上存在的心率计大部分只能实现简单的心率测试，无法满足人们对于舒适性和移动性的需求。更重要的是随着智能移动终端的普及，将可穿戴设备与移动终端相结合会是一个很好的选择，不仅有利于可穿戴设备的推广普及，也是未来的趋势走向。这就会要求心率检测装置在保证其数据检测的准确性与稳定性的同时还应具有可以与智能手机连接使用的智能性，同时为了保证连接使用时间更长，还需要解决其低功耗性。这些需求和特点是市场上产品所不具备的。因而设计出一款能够实现心率数据在移动终端上显示的智能心率计显得尤为重要。

由于为了满足人们对于心率检测的舒适性和移动性的要求，同时也要满足可穿戴设备低功耗的要求，需要设计一款基于蓝牙4.0低功耗协议的智能心率计。蓝牙4.0是3.0的升级版本，与3.0版本相比优势更为明显，不仅覆盖范围增强，能够完全向下兼容，更重要的是加入了低功耗技术，使得蓝牙4.0技术拥有极低的运行和待机功耗，是一种“绿色”的技术，因而可以广泛应用在个人可穿戴设备上。

利用蓝牙4.0协议，结合心率传感器，可以将采集的数据及时、快速、高效的传给上位机。由于现在安卓手机的覆盖面相当广，并且考虑其移动性，进而选择上位机软件为安卓应用，这样可以在安卓客户端接收显示用户的心率数据，以满足移动性、舒适性与智能性的要求。

发明内容

本发明目的在于提供了一种与手机建立连接的低功耗心率检测装置，该装置采用的是蓝牙4.0低功耗技术，在与智能手机进行数据交互之时也具有更快的连接速度与数据传输速度。而且手机客户端不仅可以进行心率数据的显示，同时也提供数据上传等应用功能接口，结合服务器则可进一步实现心率检测装置的可玩性与智能性。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：一种与手机建立连接的低功耗心率检测装置，该装置包括心率传感器模块、控制模块、低功耗蓝牙模块、安卓客户端应用APP。

心率传感器模块包括光源、光接收器、滤波电路以及放大电路，该模块主要功能是通过接收因透光率的变化而反射的光信号，并将其转化为电信号，并进行平滑滤波、放大处理，实现心率信号的采集。

控制模块主要功能是将心率传感器采集到心率的原始波形进行采样，然后计算出1分钟内的心跳数，即BPM值(即：每分钟节拍数的单位)。

低功耗蓝牙模块的主要功能是实现数据的发送。

低功耗蓝牙模块与控制模块进行集成，安卓客户端则是编写成智能手机APP的形式，调用手机本身的蓝牙模块、按键模块、LCD模块、电源模块、存储模块以及控制器模块进行数据的接收、处理与显示。

安卓客户端应用APP的功能是实现数据的接收、处理和显示。

本发明所述的控制模块为CC2540控制模块。

本发明还提供了一种与手机建立连接的低功耗心率检测装置的实现方法，包括如下步骤：

步骤1：硬件与协议栈初始化，包括心率传感器模块与控制模块。

步骤2：心率传感器进行心率信号的采集，然后通过控制模块进行采样并计算出1分钟内的心跳数。

步骤3：利用低功耗蓝牙模块进行广播，等待与智能手机进行连接。

步骤4：在支持低功耗蓝牙的安卓智能手机上打开对应客户端，完成软件初始化。

步骤5：客户端APP调用系统蓝牙模块扫描心率检测装置的广播信号，发现后进行连接。

步骤6：连接成功后，客户端APP接收心率检测装置通过蓝牙模块发送过来的心率数据，处理后在软件界面上显示。

本发明上述步骤1和步骤2的控制模块为CC2540控制模块。

有益效果：

1、本发明使用心率传感器通过光电容积法计算出测量的心率值，然后通过低功耗蓝牙模块将测量出的心率值实时的发送至与之连接的安卓智能手机客户端，进行数据处理与显示。

2、本发明在保证心率检测装置的准确性与稳定性的同时，也提供了可以随时与智能手机连接使用的移动性、实时性与低功耗性。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明的心率采集结构示意图。