[发明专利]一种超低功耗穿戴式心电记录仪

说明书

本发明公开了一种超低功耗穿戴式心电记录仪，包括主控单片机、前端采集ADC芯片、存储芯片、CR2032纽扣电池、隔离元件和低压稳压模块；前端采集ADC芯片和存储芯片均与主控单片机电连接；前端采集ADC芯片包括模拟电路部分和数字电路部分，并且模拟电路部分、数字电路部分和主控单片机依次串联；CR2032纽扣电池的正极为主控单片机、存储芯片以及前端采集ADC芯片的数字电路部分供电；CR2032纽扣电池的正极还通过隔离元件为前端采集ADC芯片的模拟电路部分供电；低压稳压模块为前端采集ADC芯片的模拟电路部分提供参考电压。本发明与现有技术相比，外形可以做得更小更轻，电池整体利用率将提高15％左右，电路板的总体成本也降低10％左右，生产良品率也有较大提升。

技术领域

本发明涉及一种超低功耗穿戴式心电记录仪，特别涉及一种使用CR2032纽扣电池设计的穿戴式心电记录仪。

背景技术

使用CR2032纽扣电池设计穿戴式心电记录仪是非常好的选择，其优点包括：①电池轻薄，能量密度大；②安全环保；③使用广泛，方便获取。但是CR2032纽扣电池的标称电压是3V，使用一段时间之后供电平台会建立在2.6V左右，而用于心电采集的前端ADC芯片，模拟电路部分都要求2.7V以上，因此按照一般设计方法或者前端ADC芯片厂家推荐设计方法，如果采用CR2032纽扣电池设计穿戴式心电记录仪，就必须增加升压电路。但是，增加升压电路会带来以下弊端：①增加电路板尺寸；②增加电路板的成本；③升压电路有能量损耗；④升压电路对电路板焊接工艺要求比较高，会增加故障点和故障率。

发明内容

本发明的目的是提供一种使用CR2032纽扣电池设计的超低功耗穿戴式心电记录仪，规避现有技术的弊端，提升产品的竞争优势。

实现本发明目的的技术方案是：一种超低功耗穿戴式心电记录仪，包括主控单片机、前端采集ADC芯片、存储芯片、CR2032纽扣电池、隔离元件和低压稳压模块；所述前端采集ADC芯片和存储芯片均与主控单片机电连接；所述前端采集ADC芯片包括模拟电路部分和数字电路部分，并且模拟电路部分、数字电路部分和主控单片机依次串联；所述CR2032纽扣电池的正极为主控单片机、存储芯片以及前端采集ADC芯片的数字电路部分供电；所述CR2032纽扣电池的正极还通过隔离元件为前端采集ADC芯片的模拟电路部分供电；所述低压稳压模块并联在隔离元件与前端采集ADC芯片的模拟电路部分之间的供电线路上，为前端采集ADC芯片的模拟电路部分提供参考电压。

进一步地，所述主控单片机采用MCU。

进一步地，所述MCU优选美国德州仪器TI公司的CC2640芯片。

进一步地，所述前端采集ADC芯片采用ADS1191芯片。

进一步地，所述隔离元件采用磁珠。

进一步地，所述低压稳压模块采用LM385系列微功耗两端带隙稳压器二极管。

进一步地，上述超低功耗穿戴式心电记录仪，还包括储能电容；所述储能电容的一端与CR2032纽扣电池的正极电连接，储能电容的另一端接地。

进一步地，所述储能电容的容量不小于200uf。

进一步地，所述前端采集ADC芯片内置参考电压与低压稳压模块为前端采集ADC芯片的模拟电路部分提供的参考电压的比值为不小于2的整数。

采用了上述技术方案，本发明具有以下的有益效果：(1)本发明通过低压稳压模块为前端采集ADC芯片的模拟电路部分提供参考电压，使前端采集ADC芯片的模拟电路和数字电路都可以工作在CR2032纽扣电池的供电范围内，避免使用升压电路，从而使本发明具有如下优势：①压缩电路尺寸，减少电路板尺寸，使得穿戴式心电仪做得更小更轻；②降低成本，提升产品的竞争优势；③避免升压电路的能量损耗，提高电池利用率，增加电池续航时间；④减少故障点，提高产品良品率。