關(guān)于可穿戴設(shè)備的核心控制系統(tǒng)

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對于脈搏血氧儀，現(xiàn)在應(yīng)該不算一個新奇的玩意，像一些高端的旗艦手機、可穿戴設(shè)備都會攜帶這種功能。脈搏血氧儀可以通過無創(chuàng)檢測的方式實現(xiàn)對自身脈搏以及血氧濃度的監(jiān)測，達到及時了解身體健康狀況的目的，是不是很神奇呢？那么它是通過什么原理？又是采用什么硬件方案實現(xiàn)的？今天就通過拆解我手上的這個魚躍指夾式脈搏血氧儀來一探究竟吧。

拆解

拆過過程相對簡單，就不做說明，來看一下拆解完的情況。

除了外殼，這個脈搏血氧儀主要分為 5 個功能部分，電源、顯示、發(fā)射系統(tǒng)、接收系統(tǒng)、核心控制系統(tǒng)。

電源很好理解，如上圖所示，兩條供電線，供電源是兩節(jié) 7 號電池；顯示就是正中的這塊數(shù)碼管 LED 顯示屏幕，可以顯示血氧濃度和心率；板子另外兩根線（綠色）連接的是紅外線以及紅光發(fā)射系統(tǒng)，相應(yīng)的連接到下圖小板上的紅外以及紅光發(fā)射 led，其中驅(qū)動這個 LED 的是靠這個板子上 4 顆 mos 管（黃色）組成的 H 橋驅(qū)動電路；

由于血液中的血紅細胞，其中含氧血紅蛋白（HbO2）和還原血紅蛋白（Hb）這兩種血紅蛋白對紅光（660nm）和紅外線（910nm）有不同的吸收能力，通過在手指同一位置照射紅光 LED 和紅外線 LED 燈，當光線從手指的一面穿透到另一面，讓光電轉(zhuǎn)換 IC 接收。

板子的背面就是相應(yīng)的接收系統(tǒng)，靠中間的這顆光電轉(zhuǎn)換 IC （咖啡色）實現(xiàn)光信號的采集轉(zhuǎn)換，然后通過電路輸出到單片機（紫色）內(nèi)部；

此指夾式脈搏血氧儀的核心控制系統(tǒng)基于盛群半導體 8 位單片機 HT66F4550，這是一款內(nèi)置雙運算放大器 A/D 型 Flash 單片機，所以它可以將光電轉(zhuǎn)換 ic 的信號通過內(nèi)部集成的兩個運放產(chǎn)生正比于接收光強的電壓，然后再由 MCU 計算得出相應(yīng)的血氧飽和度或者說心率。

上面的 5 個功能部分組成了指夾式脈搏血氧儀的全部硬件電路，實現(xiàn)包括采集、計算、輸出、整個流程。

小結(jié)

看完是不是感覺這個硬件方案比較簡單？當然前提是你得選對硬件，尤其是這個產(chǎn)品中核心的 MCU 組件，集成的雙運算放大器就能很好的降低整個硬件方案的難度；其次，回歸到這個產(chǎn)品的本身，外觀設(shè)計精致小巧，功能檢測不費時間，尤其對血氧跟心率時常有監(jiān)測要求的用戶來說是非常便攜方便的。加上 100 多塊錢的價格，相信這種便攜式的醫(yī)療電子產(chǎn)品將來必然會像體溫計一樣普及，成為每個家庭的必需品。
責任編輯:pj