一种生理监测的蓝牙智能服饰系统设计一种生理监测的蓝牙智能服饰系统设计
设计了一种具有多参数生理特征监测功能的智能服饰系统。该系统通过压电薄膜传感器和温度传感器完成数据
的采集,实现对心率、体温等实时监测。通过加装外部模块,可以无创测量血糖、血氧等。数据处理后经蓝牙
无线传输到手机、电脑等外联终端设备,提供数据备份和远程医疗服务等功能。该系统具有穿着轻便、使用简
单、安全稳定等优点。
随着经济的发展和生活水平的提高,人们对健康的要求越来越高,迫切需要一种方便、快捷知晓自己各项生命体征指标的方
法。然而常规的医疗检测设备存在操作不方便、携带性差且数据难以进一步分析的缺点。随着传感器技术、材料技术和无线通
信技术的快速发展,采用将医用监测设备与服装相结合的方法可以较好地满足人们这一需求。
文中提出一种穿戴式多参数监测智能服饰系统,它将传感器、织物电缆和
1 系统硬件组成系统硬件组成
蓝牙智能服装系统原理,如图1所示。该系统由电池模块、传感器、柔性电路板、电子织物、中央处理器和
1..1 监测传感器监测传感器
传感器负责测量心率、体温等生命体征参数的采集。考虑到本系统可穿戴式的特点,在传感器的选型方面,尽量选用集成
化,灵敏度和精度高的产品,这样既能减少系统电路的面积,便于穿戴,又能提高系统的稳定性和可靠性。
血压
PVDF压电薄膜具有质量轻,质地柔软,耐用性好,压电响应动态范围大的特点,采用多层接触式压电薄膜传感器测量心
率,可以减少干扰信号。心率采集模块采用HK-2000H型集成数字脉搏传感器,将其置于服饰的左胸口部,即可用于测量心
率。HK-2000H集成了PVDF压电薄膜、高灵敏温度补偿元件、感温元件、程控放大电路、信号调理电路、滤波电路、A/D转
换电路。集成化避免了采用分立元件设计电路占用较大面积的缺点。原理图如图3所示。HK-2000H型集成数字脉搏传感器采
用USB端口输出,可以方便地对其输出进行软件上的处理。
体温采集模块采用Maxim公司的模拟温度传感器MAX6612检测体表温度。MAX6612采用5 pin的SC70封装,最大工作电流
仅为35μA,具有功耗低、精度高、体积小的特点,并对ADC做了电路上的优化,适合本系统的应用。具体的体温采集电路如
图4所示。