采集電路的組成與基于射頻技術(shù)穿戴式醫(yī)療儀器的設(shè)計(jì)

　　穿戴式醫(yī)療儀器可實(shí)現(xiàn)對(duì)人體非介入式、無創(chuàng)的醫(yī)療監(jiān)測(cè)，具備可移動(dòng)操作、使用簡(jiǎn)便、長時(shí)間持續(xù)工作等特點(diǎn)?？梢詼p少病人的生理和心理負(fù)擔(dān)，達(dá)到更好的檢測(cè)效果。因此，它的發(fā)展越來越受到關(guān)注。目前，穿戴式醫(yī)療儀器在實(shí)現(xiàn)從人體上的監(jiān)護(hù)儀器到用戶端上位機(jī)的無線傳輸手段包括藍(lán)牙、射頻、紅外等。從現(xiàn)有文獻(xiàn)看，以藍(lán)牙的使用最為廣泛。但藍(lán)牙的成本高，這對(duì)于儀器未來的普及是個(gè)很大的障礙。紅外的傳輸距離短、抗干擾差，現(xiàn)在已基本不使用。射頻具有價(jià)格低、傳輸距離長等特性，特別是高性價(jià)比射頻芯片的不斷出現(xiàn)，使得它的使用也越來越受青睞。本文設(shè)計(jì)了一種基于nRF905射頻芯片，來實(shí)現(xiàn)生理信號(hào)的無線傳輸。同時(shí)，相對(duì)于其它類似的設(shè)計(jì)，本設(shè)計(jì)還充分考慮了用戶生理信息的安全性，在數(shù)據(jù)無線傳輸前對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行了加密處理，以保護(hù)用戶的健康隱私。

　　2、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)

　　本設(shè)計(jì)的總體結(jié)構(gòu)由生理信號(hào)采集電路、數(shù)據(jù)加密、射頻發(fā)射、接收及用戶主機(jī)幾個(gè)模塊組成，如圖1所示。首先由采集電路獲取所要監(jiān)測(cè)的生理數(shù)據(jù)；然后將獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行加密處理后，再通過射頻發(fā)給用戶主機(jī)；主機(jī)將接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行后續(xù)處理。前端和后端之間可以通過射頻進(jìn)行相互的通訊。

　　圖1總體設(shè)計(jì)框圖

　　2．1采集電路

　　采集電路主要是由傳感器電路、放大濾波電路及A/D轉(zhuǎn)換等組成。

　?。?）傳感器電路：傳感器是將所要監(jiān)測(cè)的生理信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，監(jiān)測(cè)不同的生理信號(hào)需要采用不同的傳感器。在本設(shè)計(jì)中，主要對(duì)心電和脈搏波進(jìn)行監(jiān)測(cè)，采用的傳感器是貼片電極和紅外光電傳感器，心電檢測(cè)采用的是三導(dǎo)聯(lián)方式。

　?。?）放大濾波電路：經(jīng)傳感器轉(zhuǎn)換后得到的生電信號(hào)一般幅值較低，且?guī)в泻艽蟮脑肼暩蓴_，必須進(jìn)行放大濾波處理。