一種基于音頻口的光電式血氧檢測(cè)儀的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種光電式血氧檢測(cè)儀，尤其是一種基于音頻口的光電式血氧檢測(cè)儀。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著經(jīng)濟(jì)和科技的進(jìn)步，智能移動(dòng)終端設(shè)備如手機(jī)、PDA設(shè)備、平板電腦與人們的生活越來越息息相關(guān)。同時(shí)，其性能和功能也越來越強(qiáng)大。與之相關(guān)的各種外圍設(shè)備和應(yīng)用也越來越多。這些外圍設(shè)備一方面需要與智能移動(dòng)終端進(jìn)行通信，另一方面對(duì)于一些低功耗設(shè)備來說，也希望能將電源供應(yīng)考慮進(jìn)來，避免需要外接電池帶來的損耗和成本增加。當(dāng)前的外圍設(shè)備和移動(dòng)終端的通信方式主要有以下方式:1)無線通信，主要是使用藍(lán)牙技術(shù)、WiF1、二代和三代通信技術(shù)，優(yōu)點(diǎn)是通信技術(shù)成熟，適用范圍廣，缺點(diǎn)是被竊聽泄密的可能性大，同時(shí)可能增加成本；2)使用手機(jī)的USB 口通信，但是目前大多數(shù)手機(jī)仍不支持OTG協(xié)議，無法通過手機(jī)USB接口進(jìn)行外圍設(shè)備的控制；3)使用音頻口通信，使用最廣泛的是拉卡拉設(shè)備，其采用的方式是模擬信號(hào)，通信誤碼率較高，且并不支持所有的手機(jī)。無線通信方式不能提供終端電能，而USB因不同手機(jī)的接口形式不同，使得外圍設(shè)備適配所有智能移動(dòng)終端帶來困難，唯一可行的便是使用音頻口進(jìn)行通信和供電。但目前尚未見到完整的使用音頻口通信及供電的整套解決方案。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是現(xiàn)有技術(shù)中采用音頻口通信的誤碼率較高、普適性低，且不能為外圍設(shè)備供電。
[0004]為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供了一種基于音頻口的光電式血氧檢測(cè)儀，包括音頻接口、供電諧振電路、接收諧振電路、信號(hào)接收電路、儲(chǔ)能電路、電子開關(guān)電路、單片機(jī)、電壓調(diào)節(jié)電路、H橋電路、紅外光發(fā)光二極管、紅光發(fā)光二極管、光電二極管、運(yùn)放電路、濾波電路以及多路選擇器；音頻接口由左聲道線路、右聲道線路和麥克風(fēng)線路組成，左聲道線路與供電諧振電路的諧振信號(hào)輸入端相連，右聲道線路與接收諧振電路的諧振信號(hào)輸入端相連，麥克風(fēng)線路與單片機(jī)的數(shù)據(jù)發(fā)送端口相連；供電諧振電路的諧振信號(hào)輸出端與儲(chǔ)能電路的電能輸入端相連，接收諧振電路的諧振信號(hào)輸出端分別與儲(chǔ)能電路的電能輸入端以及信號(hào)接收電路的信號(hào)輸入端相連；信號(hào)接收電路的信號(hào)輸出端與單片機(jī)的信號(hào)輸入端口相連；儲(chǔ)能電路的電能輸出端與電子開關(guān)電路的輸入端以及單片機(jī)的電源端與相連，電子開關(guān)電路的控制端與單片機(jī)的開關(guān)控制信號(hào)輸出端口相連，電子開關(guān)電路的輸出端分別與電壓調(diào)節(jié)電路的供電端、H橋電路的高壓端、運(yùn)放電路的供電端以及濾波電路的供電端相連；電壓調(diào)節(jié)電路的控制信號(hào)端與單片機(jī)的H橋電源控制信號(hào)輸出端相連，電壓調(diào)節(jié)電路的可控電壓輸出端與H橋電路的低壓端相連；紅外光發(fā)光二極管和紅光發(fā)光二極管串聯(lián)在H橋電路的中間橫梁上，且紅外光發(fā)光二極管和紅光發(fā)光二極管的偏置極性相反；H橋電路的橋路導(dǎo)通信號(hào)輸入端與單片機(jī)的橋路導(dǎo)通信號(hào)輸出端口相連；光電二極管的信號(hào)輸出端與運(yùn)放電路的信號(hào)輸入端相連，運(yùn)放電路的信號(hào)輸出端與多路選擇器的信號(hào)輸入端相連；多路選擇器的控制端與單片機(jī)的選擇控制端口相連，多路選擇器的兩路信號(hào)輸出端分別與單片機(jī)的原始信號(hào)采集端口以及濾波電路的輸入端相連Γ濾波電路的交流分量輸出端和直流分量輸出端分別與單片機(jī)的交流信號(hào)采集端口和直流信號(hào)采集端口相連；
[0005]信號(hào)接收電路用于將接收諧振電路輸出的諧振波形信號(hào)轉(zhuǎn)換為單片機(jī)識(shí)別的方波脈沖信號(hào)出橋電路在同一時(shí)刻只有一組對(duì)角的兩個(gè)橋路導(dǎo)通；電壓調(diào)節(jié)電路用于根據(jù)單片機(jī)的H橋電源控制信號(hào)輸出端發(fā)送的控制信號(hào)改變電壓調(diào)節(jié)電路的可控電壓輸出端的輸出電壓值；光電二極管正對(duì)紅外光發(fā)光二極管和紅光發(fā)光二極管，用于采集紅外光發(fā)光二極管和紅光發(fā)光二極管發(fā)出的光信號(hào)；運(yùn)放電路用于對(duì)光電二極管的信號(hào)輸出端發(fā)送的采集信號(hào)進(jìn)行放大處理。
[0006]采用供電諧振電路接收左聲道傳送的頻率信號(hào)，能夠?yàn)閮?chǔ)能電路提供電能進(jìn)行存儲(chǔ)，從而進(jìn)一步為檢測(cè)儀的其他電路提供足夠的電能需求，而檢測(cè)儀本身不具備電源，有效減小了檢測(cè)儀的體積和使用成本；采用接收諧振電路接收右聲道傳送的頻率信號(hào)，能夠在不進(jìn)行信號(hào)接收時(shí)還能為儲(chǔ)能電路提供電能進(jìn)行存儲(chǔ)，進(jìn)一步提高了儲(chǔ)能電路的充電效率，在有限的檢測(cè)時(shí)間內(nèi)縮短了充電時(shí)間延長了血氧數(shù)據(jù)的采集時(shí)間，增強(qiáng)了檢測(cè)儀的數(shù)據(jù)采集成功率，縮短了檢測(cè)周期；采用單片機(jī)控制電子開關(guān)電路的通斷，能夠在數(shù)據(jù)采集完畢后及時(shí)切斷主要耗電電路的供電，從而使檢測(cè)儀進(jìn)入休眠狀態(tài)，有效節(jié)省了電能的損耗，提高了儲(chǔ)能電路的單次充電利用率；采用信號(hào)接收電路能夠?qū)⒔邮罩C振電路輸出的諧振波形信號(hào)轉(zhuǎn)換為單片機(jī)可識(shí)別的方波脈沖信號(hào)，從而使右聲道既具備充電功能又具備信號(hào)傳輸功能，提高了音頻口硬件的利用率；采用將紅外光發(fā)光二極管和紅光發(fā)光二極管偏置極性相反地串聯(lián)在H橋電路的中間橫梁上，能夠確保同一時(shí)刻只能有一個(gè)發(fā)光二極管發(fā)光的設(shè)計(jì)要求，同時(shí)也能夠從硬件設(shè)計(jì)上避免兩個(gè)發(fā)光二極管同時(shí)亮；采用運(yùn)放電路能夠?qū)怆姸O管采集的信號(hào)進(jìn)行放大處理，使單片機(jī)的A/D端能夠有效采集；采用濾波電路能夠?qū)⑦\(yùn)放電路輸出的交流分量和直流分量進(jìn)行分離，使單片機(jī)能夠分別對(duì)兩路信號(hào)進(jìn)行采集，減輕后期信號(hào)處理的壓力；采用多路選擇器能夠根據(jù)能耗實(shí)時(shí)控制是否需要開啟濾波電路，從而有效延長檢測(cè)儀單次充電的檢測(cè)時(shí)長。
[0007]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)方案，還包括分壓檢測(cè)電路，分壓檢測(cè)電路的高壓端與儲(chǔ)能電路的電能輸出端相連，分壓檢測(cè)電路的分壓端與單片機(jī)的電壓采樣端口相連。采用分壓檢測(cè)電路能夠?qū)崟r(shí)檢測(cè)儲(chǔ)能電路的電壓值，從而由單片機(jī)通過麥克風(fēng)線路向音頻口對(duì)接的外部移動(dòng)設(shè)備發(fā)送頻率調(diào)節(jié)請(qǐng)求，由移動(dòng)設(shè)備根據(jù)頻率調(diào)節(jié)請(qǐng)求發(fā)送相應(yīng)頻率的音頻信號(hào)，使供電諧振電路獲得最佳的諧振效果，從而進(jìn)一步使儲(chǔ)能電路獲得足夠電壓的電能。
[0008]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)方案，還包括一個(gè)報(bào)警器，報(bào)警器與單片機(jī)的報(bào)警信號(hào)輸出端相連。由于外部移動(dòng)設(shè)備的音頻口在與檢測(cè)儀對(duì)接檢測(cè)過程中被占用，常常不具備聲音報(bào)警功能，尤其像手機(jī)一類的移動(dòng)設(shè)備，在音頻口被占用時(shí)將自動(dòng)設(shè)定外置喇叭靜音，所以在檢測(cè)儀上設(shè)置報(bào)警器尤為重要。
[0009]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步限定方案，供電諧振電路包括振蕩電容C2、振蕩電容C4以及振蕩電感LI，振蕩電容C2和振蕩電容C4串聯(lián)后與振蕩電感LI相并聯(lián)，供電諧振電路的諧振信號(hào)輸入端位于振蕩電容C2和振蕩電容C4連接處；振蕩電感LI的一端接地，另一端為供電諧振電路的諧振信號(hào)輸出端。采用該供電諧振電路能夠有效提高左聲道接收的頻率信號(hào)的諧振效果，從而成功地為儲(chǔ)能電路進(jìn)行充電。
[0010]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)方案，供電諧振電路的諧振信號(hào)輸出端與儲(chǔ)能電路的電能輸入端之間設(shè)有穩(wěn)壓管D1，穩(wěn)壓管Dl的正極與供電諧振電路的諧振信號(hào)輸出端相連，穩(wěn)壓管Dl的負(fù)極與儲(chǔ)能電路的電能輸入端相連。采用穩(wěn)壓管Dl能夠?qū)⒐╇娭C振電路的諧振信號(hào)輸出端輸出的諧振信號(hào)進(jìn)行平穩(wěn)處理，進(jìn)一步提高了儲(chǔ)能電路的充電效果。
[0011]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步限定方案，接收諧振電路包括振蕩電容C5、振蕩電容C6以及振蕩電感L2，振蕩電容C5和振蕩電容C6串聯(lián)后與振蕩電感L2相并聯(lián)，接收諧振電路的諧振信號(hào)輸入端位于振蕩電容C5和振蕩電容C6連接處；振蕩電感L2的一端接地，另一端為接收諧振電路的諧振信號(hào)輸出端。采用該接收諧振電路能夠有效提高右聲道接收的頻率信號(hào)的諧振效果，從而成功地為儲(chǔ)能電路進(jìn)行充電。
[0012]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)方案，接收諧振電路的諧振信號(hào)輸入端與儲(chǔ)能電路的電能輸入端之間設(shè)有穩(wěn)壓管D2，穩(wěn)壓管D2的正極與接收諧振電路的諧振信號(hào)輸出端相連，穩(wěn)壓管D2的負(fù)極與儲(chǔ)能電路的電能輸入端相連。采用穩(wěn)壓管D2能夠?qū)⒔邮罩C振電路的諧振信號(hào)輸出端輸出的諧振信號(hào)進(jìn)行平穩(wěn)處理，進(jìn)一步提高了儲(chǔ)能電路的充電效果。
[0013]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步限定方案，信號(hào)接收電路包括檢波二極管D3、電容C7以及電阻R8