CN103750827B - 基于wifi通信的可穿戴生理参数采集设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于WIFI通信的可穿戴生理参数采集设备，包括电源管理模块、生理参数采集模块、WIFI通信模块和处理器模块；本发明设备体积和质量小，携带便捷，可移动性强，具有良好的舒适性；设备成本低，相对于传统生理参数采集设备，设备没有昂贵的显示屏而是借助智能移动终端显示参数信息，设备硬件部分成本低廉，且抗干扰性能强，网络连接稳定可靠，数据传输纠错能力强；借助无线局域网技术，使设备数据传输速度更快，设备使用方便，监测信息稳定可靠，使用范围广，不受时间地域限制。

Description

基于WIFI通信的可穿戴生理参数采集设备

技术领域

本发明属于无线传感器网络、WIFI通信技术、智慧医疗、可穿戴设备、嵌入式***技术领域，具体涉及一种基于WIFI通信的可穿戴生理参数采集设备。

背景技术

为了缓解目前医疗资源短缺，老百姓就医难，生理参数检测重复度高，医护工作人员工作压力大等诸多医疗健康领域的问题，随着移动互联网、云计算、大数据技术的兴起，极大地推动了可应用于智慧医疗的可穿戴设备产业的发展。

基于WIFI通信的可穿戴生理参数采集设备可实时在线检测人体生理参数，如血氧饱和度(SaO2)、体温和脉搏等信息，设备抗干扰能力强、可移动性强、数据传输安全可靠。

目前我国可穿戴设备市场仍处于起步阶段，市场上可实用的可穿戴设备少，传统的医疗检测设备价格昂贵，硬件设备稳定性差，产品体积庞大，质量重，结构单一、功能专一，效率低，可移动性弱，实际应用操作繁琐、采集的数据精度不高，数据传输速度慢、有效距离短、无法与现有以太网络整合，数据只能显示，无法和云端互联，达不到数据的长期存储和数据的处理反馈功能。

发明内容

本发明的目的就是针对现有技术的不足，提供一种基于WIFI通信的可穿戴生理参数采集设备。         

为解决以上问题，本发明采用了以下技术手段：一种基于WIFI通信的可穿戴生理参数采集设备，包括电源管理模块、生理参数采集模块、WIFI通信模块和处理器模块；

所述参数采集模块包括血氧饱和度和脉搏参数采集单元、人体体温参数采集单元；其中，电源管理模块包括以AMS1117-5.0为核心的5V电压转换电路和以AMS1117-3.3为核心的3.3V电压转换电路；生理参数采集模块包括以TSIC506为核心的高精度数字式体温传感器和以CY8C5966LTI处理器为核心的血氧饱和度和脉搏参数采集模块，WIFI通信模块以HLK_RM04为核心单元，处理器模块包括以意法半导体推出的STM32F103RBT6为核心的处理器电路和JTAG调试接口；其中以AMS1117-5.0为核心的5V电压转换电路为参数采集模块中的人体体温参数采集单元、血氧饱和度和脉搏参数采集单元、WIFI通信模块中VCC5.0供电端提供电源；以AMS1117-3.3为核心的3.3V电压转换电路为处理器器模块、JTAG接口提供3.3V电压、WIFI通信模块中的VCC3.3V供电端提供电源，处理器STM32F103RBT6通过初始化人体体温采集单元TSIC506芯片、初始化处理器STM32F103RBT6的PC4端口和内部串口UART2，得到人体体温信号、人体血氧饱和度信号和人体脉搏参数信号，初始化处理器STM32F103RBT6内部串口UART1、初始化WIFI通信模块，将处理器处理好的数据包通过WIFI通信模块近距离传输到智能终端设备。

电源管理模块包括：7.4V锂电池接口J1、自锁开关K1、第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3、第一电压转换芯片AMS1117-5.0、第二电压转换芯片AMS1117-3.3、第一电解电容C1、第一钽电容C2、第二钽电容C3、第二电解电容C4、第三电解电容C5、第三钽电容C6、第四钽电容C7、第四电解电容C8、第五钽电容C9、第五电解电容C10、第一电阻R1、第一电源指示灯DS1；

所述的7.4V锂电池接口J1的负极接地，7.4V锂电池接口J1的正极连接自锁开关K1的1引脚，自锁开关K1的2引脚连接第一二极管D1的阳极，第一二极管D1的阴极作为VCC7.4V电压输出端；

VCC7.4V电压输出端连接第一电解电容C1的正极、第一钽电容C2的一端、第一电压转换芯片AMS1117-5.0的3引脚，第一电解电容C1的负极连接第一钽电容C2的另一端、第一电压转换芯片AMS1117-5.0的1引脚、第二钽电容C3的一端、第二电解电容C4的负极、第二二极管D2的阳极、第三电解电容C5的负极、第三钽电容C6的一端到地；第一电压转换芯片AMS1117-5.0的2引脚连接第二钽电容C3的另一端、第二电解电容C4的正极、第二二极管D2的阴极、第三二极管D3的阳极，第三二极管D3的阴极连接第三电解电容C5的正极、第三钽电容C6的另一端到VCC5.0V电压转换电路的输出端；

VCC5.0V电压转换电路的输出端连接第二电压转换芯片AMS1117-3.3的3引脚、第四钽电容C7的一端、第四电解电容C8的阳极，第四钽电容C7的另一端连接第四电解电容C8的阴极、第二电压转换芯片AMS1117-3.3的1引脚、第五钽电容C9的一端、第五电解电容C10的阴极到地，第二电压转换芯片AMS1117-3.3的2引脚连接第五钽电容C9的另一端、第五电解电容C10的阳极和第一电阻R1的一端到VCC3.3V的电压输出端，第一电阻R1的另一端连接第一电源指示灯DS1的阳极，第一电源指示灯DS1的阴极接地；

所述生理参数采集模块包括人体体温采集单元、血氧饱和度和脉搏参数采集单元；人体体温采集单元采用TSIC506数字式高精度体温传感器和处理器模块的24引脚相连，数据读取采用Tsic ZAC总线通信协议，电源端和5.0V电压转换电路相连。血氧饱和度和脉搏采集单元YS2000和处理器模块的通用异步收发(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter，UART)接口UART3相连，电源端和5.0V电压转换电路相连。所述的血氧饱和度和脉搏参数采集单元包括CY8C5566L高速处理器单元、电压转换电路和稳压滤波电路，输出的信号连接处理器STM32F103RBT6的UART3；

血氧饱和度和脉搏参数采集单元电路包括：连接端子P1、连接端子P2，第六钽电容C11；

连接端子P2的RX脚连接连接端子P1的一个RX脚，连接端子P2的2脚连接连接端子P1的一个TX脚，连接端子P2的TX脚连接GND，连接端子P2的电源脚连接VCC5.0V的电压输出端、第六钽电容C11的一端，第六钽电容C11的另一端连接GND，连接端子P1的另一个RX脚连接处理器STM32F103RBT6的PB10引脚，连接端子P1的另一个TX脚连接处理器STM32F103RBT6的PB11引脚；

人体体温参数采集单元包括：连接端子P3、第二电阻R2，第七钽电容C12；

人体体温参数采集单元的连接端子P3的电源引脚连接第二电阻R2的一端、第七钽电容C12的一端，第二电阻R2的另一端连接VCC5.0V的电压输出端，第七钽电容C12的另一端接地，连接端子P3的IO引脚连接处理器STM32F103RBT6的PC0引脚，连接端子P3的GND引脚接地，连接端子P3采用TSIC506；

所述的WIFI通信模块包括WIFI核心单元HLK_RM04、第八胆电容C13、第九胆电容C14、第十胆电容C15、第十一胆电容C16、第十二胆电容C17、第十三胆电容C18、第十四胆电容C19、第十五胆电容C20、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、第十一电阻R11、第十二电阻R12、第十三电阻R13、第十四电阻R14、第二按键K2、第三按键K3、第一网线接口RJ45_1、第二网线接口RJ45_2；

WIFI通信模块核心单元HLK_RM04的1引脚与第八胆电容C13的一端、第九胆电容C14的一端连接并接到VCC5.0V，第八胆电容C13的另一端连接第九胆电容C14的另一端、WIFI通信模块核心单元HLK_RM04的2引脚到GND，WIFI通信模块核心单元HLK_RM04的4引脚连接第十胆电容C15的一端到VCC3.3V，第十胆电容C15的另一端接地，WIFI通信模块核心单元HLK_RM04的5引脚连接第一网线接口RJ45_1的10引脚、11引脚，WIFI通信模块核心单元HLK_RM04的10引脚连接第三电阻R3的一端，第三电阻R3的另一端连接第四电阻R4的一端、第二按键K2的一端，第四电阻的另一端连接VCC3.3V，第二按键K2的另一端接地，WIFI通信模块核心单元HLK_RM04的11引脚连接第一网线接口RJ45_1的1引脚、第九电阻R9的一端，WIFI通信模块核心单元HLK_RM04的12引脚连接第一网线接口RJ45_1的2引脚、第十电阻R10的一端，第九电阻R9的另一端连接第十电阻R10的另一端、第十三胆电容C18的一端，第十三胆电容C18的另一端接地，WIFI通信模块核心单元HLK_RM04的13引脚连接第二网线接口RJ45_2的3引脚，WIFI通信模块核心单元HLK_RM04的14引脚连接第二网线接口RJ45_2的6引脚，WIFI通信模块核心单元HLK_RM04的15引脚连接第一网线接口RJ45_1的6引脚、第十二电阻R12的一端，WIFI通信模块核心单元HLK_RM04的16引脚连接第一网线接口RJ45_1的3引脚、第十一电阻R11的一端，第十一电阻R11的另一端连接第十二电阻R12的另一端、第十四胆电容C14的一端，第十四胆电容C14的另一端接地，WIFI通信模块核心单元HLK_RM04的17引脚连接第二网线接口RJ45_2的2引脚，WIFI通信模块核心单元HLK_RM04的18引脚连接第二网线接口RJ45_2的1引脚，WIFI通信模块核心单元HLK_RM04的20引脚连接第五电阻R5的一端，第五电阻R5的另一端连接处理器STM32F103RBT6的PA9引脚，WIFI通信模块核心单元HLK_RM04的21引脚连接第六电阻R6的一端，第六电阻R6的另一端连接处理器STM32F103RBT6的PA10引脚，WIFI通信模块核心单元HLK_RM04的23引脚连接第二网线接口RJ45_2的10引脚、11引脚，WIFI通信模块核心单元HLK_RM04的25引脚连接第七电阻R7的一端，第七电阻R7的另一端连接第八电阻R8的一端、第三按键K3的一端，第八电阻R8的另一端连接VCC3.3V、第三按键K3的另一端接地，WIFI通信模块核心单元HLK_RM04的27引脚连接第一网线接口RJ45_1的4引脚、5引脚、第十二钽电容C17、第二网线接口RJ45_2的4引脚、5引脚、第十五钽电容C20，第十二钽电容C17的另一端接地，第十五钽电容C20的另一端接地，WIFI通信模块核心单元HLK_RM04的28引脚与第十一钽电容C16的一端连接并接VCC3.3V，第十一钽电容C16的另一端接地，第一网线接口RJ45_1的9引脚连接第一网线接口RJ45_1的12引脚、第九电阻R13的一端，第九电阻R13的另一端连接VCC3.3V，第一网线接口RJ45_1的8引脚、13引脚、14引脚均接地，第二网线接口RJ45_2的9引脚连接第二网线接口RJ45_2的12引脚、第十四电阻R14的一端，第十四电阻R14的另一端连接VCC3.3V，第二网线接口RJ45_2的8引脚、13引脚、14引脚均接地，第一网线接口RJ45_1的7引脚、第二网线接口RJ45_2的7引脚均架空，WIFI通信模块核心单元HLK_RM04的3、6、7、8、9、19、22、26引脚架空；

所述的处理器模块包括由意法半导体公司生产的主处理器STM32F103RBT6芯片、第十六钽电容C21、第十七钽电容C22、第十八钽电容C23、第十九钽电容C24、第二十钽电容C25、第二十一钽电容C26、第二十二钽电容C27、第二十三钽电容C28、第二十四钽电容C29、第二十五钽电容C30、第十五电阻R15、第十六电阻R16、第一晶振Y1、第二晶振Y2、第四按键K4、第三测试指示灯DS3；

主处理器芯片STM32F103RBT6的NRST引脚连接第二十五钽电容C30的一端、第十五电阻R15的一端、第四按键K4的3脚，第二十五钽电容C30的另一端连接第四按键K4的1脚到地，第十五电阻R15的另一端连接第十六电阻R16的一端到VCC3.3V，第十六电阻R16的另一端连接第三测试指示灯DS3的阳极，第三测试指示灯DS3的阴极连接处理器STM32F103RBT6的PC12脚，处理器STM32F103RBT6的13脚连接第十六钽电容C21的一端，第十六钽电容C21的另一端连接处理器STM32F103RBT6的12脚到地；处理器STM32F103RBT6的19脚连接第十七钽电容C22的一端，第十七钽电容C22的另一端连接处理器STM32F103RBT6的18脚到地，处理器STM32F103RBT6的32脚连接第十八钽电容C23的一端，第十八钽电容C23的另一端连接处理器STM32F103RBT6的31脚到地，处理器STM32F103RBT6的48脚连接第十九钽电容C24的一端，第十九钽电容C24的另一端连接处理器STM32F103RBT6的47脚到地，处理器STM32F103RBT6的64脚连接第二十钽电容C25的一端，第二十钽电容C25的另一端连接处理器STM32F103RBT6的63脚到地，处理器STM32F103RBT6的13脚、19脚、32脚、48脚、64脚连接VCC3.3V，处理器STM32F103RBT6的5脚连接第一晶振Y1的一端、第二十一钽电容C26的一端，处理器STM32F103RBT6的6脚连接第一晶振Y1的另一端、第二十二钽电容C27的一端，第二十一钽电容C26的另一端连接第二十二钽电容C27的另一端到地；处理器STM32F103RBT6的3脚接第二晶振Y2的一端、第二十三钽电容C28的一端，处理器STM32F103RBT6的4脚接晶振Y2的另一端和第二十四钽电容C29的一端，第二十三钽电容C28的另一端连接第二十四钽电容C29的另一端到地；

所述的JTAG接口电路包含：第十七电阻R17、第十八电阻R18、第十九电阻R19、第二十电阻R20、第二十一电阻R21、第二十六钽电容C31、JTAG_20接插件；

JTAG接口电路中的接插件JTAG_20的3引脚连接处理器芯片STM32F103RBT6的56引脚、第十七电阻R17的一端，第十七电阻R17的另一端连接VCC3.3V电压输出端；接插件JTAG_20的5引脚连接处理器芯片STM32F103RBT6的50引脚、第十八电阻R18的一端，第十八电阻R18的另一端连接VCC3.3V电压输出端；接插件JTAG_20的7引脚连接处理器芯片STM32F103RBT6的46引脚、第十九电阻R19的一端，第十九电阻R19的另一端连接VCC3.3V电压输出端；接插件JTAG_20的9引脚连接处理器芯片STM32F103RBT6的49引脚、第二十一电阻R21的一端，第二十一电阻R21的另一端连接GND；接插件JTAG_20的13引脚连接处理器芯片STM32F103RBT6的55引脚、第二十电阻R20的一端，第二十电阻R20的另一端连接VCC3.3V电压输出端；接插件JTAG_20的1引脚、2引脚连接VCC3.3V电压输出端，接插件JTAG_20的2引脚连接第二十六钽电容C31的一端，第二十六钽电容C27的另一端连接接插件JTAG_20的4引脚、6引脚、8引脚、10引脚、12引脚、14引脚、16引脚、18引脚、20引脚到GND，接插件JTAG_20的其他引脚均架空。

本发明的优点在于：

1 、设备体积和质量小，携带便捷，可移动性强，具有良好的舒适性；

2 、设备成本低，相对于传统生理参数采集设备，设备没有昂贵的显示屏而是借助智能移动终端显示参数信息，设备硬件部分成本低廉；

3、抗干扰性能强，网络连接稳定可靠，数据传输纠错能力强；

4、 借助无线局域网技术，使设备数据传输速度更快，设备使用方便，监测信息稳定可靠，使用范围广，不受时间地域限制；

5、 实时采集多种人体生理参数，通过WIFI通信技术近距离传输到智能终端进行交互；

6、运行功耗低，软硬件***都采用低功耗设计，可长时间工作，电池续航能力强。

附图说明

图1 (a) 为本发明的电源管理模块的5.0V电压转换电路原理图；

图1 (b) 为本发明的电源管理模块3.3V电压转换电路原理图；

图2为本发明的血氧饱和度和脉搏采集单元电路原理图；

图3为本发明的人体体温采集单元电路原理图；

图4为本发明的WIFI通信模块电路原理图；

图5(a)为本发明的处理器模块主芯片电路原理图；

图5(b)为本发明的处理器模块JTAG接口电路原理图。

具体实施方式

一种基于WIFI通信的可穿戴生理参数采集设备，包括电源管理模块、参数采集模块、WIFI通信模块和处理器模块，所述参数采集模块包括血氧饱和度和脉搏参数采集单元、人体体温参数采集单元。

下面结合附图对本发明中各个模块做具体的说明：

如图1(a)所示，电源管理模块是VCC5.0V电压转换电路，为人体体温采集单元、血氧饱和度和脉搏参数采集单元、WIFI通信模块的VCC3.3V供电端提供电源，VCC5.0V电压转换电路包含：7.4V锂电池、VCC5.0V电压转换电路、7.4V锂电池接口J1、自锁开关K1、第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3、第一电解电容C1、第一钽电容C2、第二钽电容C3、第二电解电容C4、第三电解电容C5、第三钽电容C6、第一电压转换芯片AMS1117-5.0；

如图1(a)所示：VCC5.0V电压转换电路图包括7.4V锂电池接口J1的负极接地，7.4V锂电池接口J1的正极连接自锁开关K1的第一引脚，自锁开关K1的2引脚和第一二极管D1的阳极相连，第一二极管D1的阴极连接VCC7.4V电压输出端；

如图1(a)所示：VCC7.4V电压输出端连接第一电解电容C1的正极、第一钽电容C2的一端、第一电压转换芯片AMS1117-5.0的3引脚，第一电解电容C1的负极连接第一钽电容C2的另一端、第一电压转换芯片AMS1117-5.0的1引脚、第二钽电容C3的一端、第二电解电容C4的负极、第二二极管D2的阳极、第三电解电容C5的负极、第三钽电容C6的一端到地，第一电压转换芯片AMS1117-5.0的2引脚连接第二钽电容C3的另一端、第二电解电容C4的正极、第二二极管D2的阴极、第三二极管D3的阳极，第三二极管D3的阴极连接第三电解电容C5的正极、第三钽电容C6的另一端到VCC5.0V电压转换电路的输出端；

如图1(b)所示：3.3V电压转换电路图包括第四钽电容C7、第四电解电容C8、第五钽电容C9、第五电解电容C10、第一电阻R1、第一电源指示灯DS1、第二电压转换芯片AMS1117-3.3。

如图1(b)所示：VCC5.0V电压转换电路的输出端连接第二电压转换芯片AMS1117-3.3的3引脚、第四钽电容C7的一端、第四电解电容C8的阳极，第四钽电容C7的另一端连接第四电解电容C8的阴极、第二电压转换芯片AMS1117-3.3的1引脚、第五钽电容C9的一端、第五电解电容C10的阴极到地，第二电压转换芯片AMS1117-3.3的2引脚连接第五钽电容C9的另一端、第五电解电容C10的阳极和第一电阻R1的一端到VCC3.3V的电压输出端，第一电阻R1的另一端连接第一电源指示灯DS1的阳极，第一电源指示灯DS1的阴极接地；

如图2所示，所述血氧饱和度和脉搏参数采集单元主要通过模块的主芯片CY8C596LTI处理器采用指套式光电传感器，利用手指作为盛装血红蛋白的透明容器，使用波长660 nm的红光和940 nm的近红外光作为射入光源，测定通过组织床的光传导强度，来计算血红蛋白浓度及血氧饱和度；

如图2所示，血氧饱和度和脉搏参数采集单元电路包括：连接端子P1、连接端子P2，第六钽电容C11；

连接端子P2的TX脚连接连接端子P1的一个RX脚，连接端子P2的RX脚连接连接端子P1的TX脚，连接端子P2的GND脚接地，连接端子P2的电源脚连接VCC5.0V的电压输出端、第六钽电容C11的一端，第六钽电容C11的另一端连接GND，连接端子P1的另一个RX脚连接处理器STM32F103RBT6的PB10引脚，连接端子P1的另一个TX脚连接处理器STM32F103RBT6的PB11引脚；

如图3所示，人体体温采集单元包括由德国ZMD公司推出的高精度数字式体温传感器TSIC506、第二电阻R2、第七钽电容C12；

如图3所示的人体体温采集单元电路包括：连接端子P3，第二电阻R2，第七钽电容C12；人体体温参数采集单元的连接端子P3的1引脚连接第二电阻R2的一端、第七钽电容C12的一端，第七钽电容C12的另一端连接GND，第二电阻R2的另一端连接VCC5.0V的电压输出端，连接端子P3的2引脚连接处理器STM32F103RBT6的PC4引脚，连接端子P3的3引脚连接GND，连接端子P3采用TSIC506；

如图4所示，所述的WIFI通信模块包括WIFI核心单元HLK_RM04、第八胆电容C13、第九胆电容C14、第十胆电容C15、第十一胆电容C16、第十二胆电容C17、第十三胆电容C18、第十四胆电容C19、第十五胆电容C20、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、第十一电阻R11、第十二电阻R12、第十三电阻R13、第十四电阻R14、第二按键K2、第三按键K3、第一网线接口RJ45_1、第二网线接口RJ45_2；

WIFI通信模块核心单元HLK_RM04的1引脚与第八胆电容C13的一端、第九胆电容C14的一端连接并接到VCC5.0V，第八胆电容C13的另一端连接第九胆电容C14的另一端、WIFI通信模块核心单元HLK_RM04的2引脚到GND，WIFI通信模块核心单元HLK_RM04的4引脚连接第十胆电容C15的一端到VCC3.3V，第十胆电容C15的另一端接地，WIFI通信模块核心单元HLK_RM04的5引脚连接第一网线接口RJ45_1的10引脚、11引脚，WIFI通信模块核心单元HLK_RM04的10引脚连接第三电阻R3的一端，第三电阻R3的另一端连接第四电阻R4的一端、第二按键K2的一端，第四电阻的另一端连接VCC3.3V，第二按键K2的另一端接地，WIFI通信模块核心单元HLK_RM04的11引脚连接第一网线接口RJ45_1的1引脚、第九电阻R9的一端，WIFI通信模块核心单元HLK_RM04的12引脚连接第一网线接口RJ45_1的2引脚、第十电阻R10的一端，第九电阻R9的另一端连接第十电阻R10的另一端、第十三胆电容C18的一端，第十三胆电容C18的另一端接地，WIFI通信模块核心单元HLK_RM04的13引脚连接第二网线接口RJ45_2的3引脚，WIFI通信模块核心单元HLK_RM04的14引脚连接第二网线接口RJ45_2的6引脚，WIFI通信模块核心单元HLK_RM04的15引脚连接第一网线接口RJ45_1的6引脚、第十二电阻R12的一端，WIFI通信模块核心单元HLK_RM04的16引脚连接第一网线接口RJ45_1的3引脚、第十一电阻R11的一端，第十一电阻R11的另一端连接第十二电阻R12的另一端、第十四胆电容C14的一端，第十四胆电容C14的另一端接地，WIFI通信模块核心单元HLK_RM04的17引脚连接第二网线接口RJ45_2的2引脚，WIFI通信模块核心单元HLK_RM04的18引脚连接第二网线接口RJ45_2的1引脚，WIFI通信模块核心单元HLK_RM04的20引脚连接第五电阻R5的一端，第五电阻R5的另一端连接处理器STM32F103RBT6的PA9引脚，WIFI通信模块核心单元HLK_RM04的21引脚连接第六电阻R6的一端，第六电阻R6的另一端连接处理器STM32F103RBT6的PA10引脚，WIFI通信模块核心单元HLK_RM04的23引脚连接第二网线接口RJ45_2的10引脚、11引脚，WIFI通信模块核心单元HLK_RM04的25引脚连接第七电阻R7的一端，第七电阻R7的另一端连接第八电阻R8的一端、第三按键K3的一端，第八电阻R8的另一端连接VCC3.3V、第三按键K3的另一端接地，WIFI通信模块核心单元HLK_RM04的27引脚连接第一网线接口RJ45_1的4引脚、5引脚、第十二钽电容C17、第二网线接口RJ45_2的4引脚、5引脚、第十五钽电容C20，第十二钽电容C17的另一端接地，第十五钽电容C20的另一端接地，WIFI通信模块核心单元HLK_RM04的28引脚与第十一钽电容C16的一端连接并接VCC3.3V，第十一钽电容C16的另一端接地，第一网线接口RJ45_1的9引脚连接第一网线接口RJ45_1的12引脚、第九电阻R13的一端，第九电阻R13的另一端连接VCC3.3V，第一网线接口RJ45_1的8引脚、13引脚、14引脚均接地，第二网线接口RJ45_2的9引脚连接第二网线接口RJ45_2的12引脚、第十四电阻R14的一端，第十四电阻R14的另一端连接VCC3.3V，第二网线接口RJ45_2的8引脚、13引脚、14引脚均接地，第一网线接口RJ45_1的7引脚、第二网线接口RJ45_2的7引脚均架空，WIFI通信模块核心单元HLK_RM04的3、6、7、8、9、19、22、26引脚架空；

如图5(a)所示，处理器模块包括由意法半导体公司生产的主处理器STM32F103RBT6芯片、第十六钽电容C21、第十七钽电容C22、第十八钽电容C23、第十九钽电容C24、第二十钽电容C25、第二十一钽电容C26、第二十二钽电容C27、第二十三钽电容C28、第二十四钽电容C29、第二十五钽电容C30、第十五电阻R15、第十六电阻R16、第一晶振Y1、第二晶振Y2、第四按键K4、第三测试指示灯DS3；

主处理器芯片STM32F103RBT6的NRST引脚连接第二十五钽电容C30的一端、第十五电阻R15的一端、第四按键K4的3脚，第二十五钽电容C30的另一端连接第四按键K4的1脚到地，第十五电阻R15的另一端连接第十六电阻R16的一端到VCC3.3V，第十六电阻R16的另一端连接第三测试指示灯DS3的阳极，第三测试指示灯DS3的阴极连接处理器STM32F103RBT6的PC12脚，处理器STM32F103RBT6的13脚连接第十六钽电容C21的一端，第十六钽电容C21的另一端连接处理器STM32F103RBT6的12脚到地；处理器STM32F103RBT6的19脚连接第十七钽电容C22的一端，第十七钽电容C22的另一端连接处理器STM32F103RBT6的18脚到地，处理器STM32F103RBT6的32脚连接第十八钽电容C23的一端，第十八钽电容C23的另一端连接处理器STM32F103RBT6的31脚到地，处理器STM32F103RBT6的48脚连接第十九钽电容C24的一端，第十九钽电容C24的另一端连接处理器STM32F103RBT6的47脚到地，处理器STM32F103RBT6的64脚连接第二十钽电容C25的一端，第二十钽电容C25的另一端连接处理器STM32F103RBT6的63脚到地，处理器STM32F103RBT6的13脚、19脚、32脚、48脚、64脚连接VCC3.3V，处理器STM32F103RBT6的5脚连接第一晶振Y1的一端、第二十一钽电容C26的一端，处理器STM32F103RBT6的6脚连接第一晶振Y1的另一端、第二十二钽电容C27的一端，第二十一钽电容C26的另一端连接第二十二钽电容C27的另一端到地；处理器STM32F103RBT6的3脚接第二晶振Y2的一端、第二十三钽电容C28的一端，处理器STM32F103RBT6的4脚接晶振Y2的另一端和第二十四钽电容C29的一端，第二十三钽电容C28的另一端连接第二十四钽电容C29的另一端到地；

如图5(b)所示，JTAG接口电路图包含第：十七电阻R17、第十八电阻R18、第十九电阻R19、第二十电阻R20、第二十一电阻R21、第二十六钽电容C31、JTAG_20接插件；

JTAG接口电路中的接插件JTAG_20的3引脚连接处理器芯片STM32F103RBT6的56引脚、第十七电阻R17的一端，第十七电阻R17的另一端连接VCC3.3V电压输出端；接插件JTAG_20的5引脚连接处理器芯片STM32F103RBT6的50引脚、第十八电阻R18的一端，第十八电阻R18的另一端连接VCC3.3V电压输出端；接插件JTAG_20的7引脚连接处理器芯片STM32F103RBT6的46引脚、第十九电阻R19的一端，第十九电阻R19的另一端连接VCC3.3V电压输出端；接插件JTAG_20的9引脚连接处理器芯片STM32F103RBT6的49引脚、第二十一电阻R21的一端，第二十一电阻R21的另一端连接GND；接插件JTAG_20的13引脚连接处理器芯片STM32F103RBT6的55引脚、第二十电阻R20的一端，第二十电阻R20的另一端连接VCC3.3V电压输出端；接插件JTAG_20的1引脚、2引脚连接VCC3.3V电压输出端，接插件JTAG_20的2引脚连接第二十六钽电容C31的一端，第二十六钽电容C27的另一端连接接插件JTAG_20的4引脚、6引脚、8引脚、10引脚、12引脚、14引脚、16引脚、18引脚、20引脚到GND，接插件JTAG_20的其他引脚均架空。

基于WIFI通信的可穿戴生理参数采集设备的工作过程如下：处理器模块通过初始化参数采集模块中的人体体温采集单元TSIC506、血氧饱和度和脉搏参数采集单元，实时采集用户人员的生理参数信息，经处理器处理成数据包后，处理器将启动WIFI通信模块，用户找到特定智能终端设备并上传生理参数信息，智能终端设备通过安装特定软件可以提取WIFI通信传输的信息，并存储在智能移动宿主设备中，智能终端设备会自动调用已存储的用户上传的生理参数信息，按照特定的格式显示供用户参阅；同时，用户可以选择将上传的生理参数信息借助智能终端设备上传至更远的医疗监护中心，供医护人员参阅。

Claims (1)

1.基于WIFI通信的可穿戴生理参数采集设备，包括电源管理模块、生理参数采集模块、WIFI通信模块和处理器模块；

其特征在于：所述参数采集模块包括血氧饱和度和脉搏参数采集单元、人体体温参数采集单元；其中，电源管理模块包括以AMS1117-5.0为核心的5V电压转换电路和以AMS1117-3.3为核心的3.3V电压转换电路；参数采集模块包括以TSIC506为核心的高精度数字式体温传感器和以CY8C5966LTI处理器为核心的血氧饱和度和脉搏参数采集模块，WIFI通信模块以HLK_RM04为核心单元，处理器模块包括以意法半导体推出的STM32F103RBT6为核心的处理器电路和JTAG调试接口；其中以AMS1117-5.0为核心的5V电压转换电路为参数采集模块中的人体体温参数采集单元、血氧饱和度和脉搏参数采集单元、WIFI通信模块中VCC5.0供电端提供电源；以AMS1117-3.3为核心的3.3V电压转换电路为处理器器模块、JTAG接口提供3.3V电压、WIFI通信模块中的VCC3.3V供电端提供电源，处理器STM32F103RBT6通过初始化人体体温采集单元TSIC506芯片、初始化处理器STM32F103RBT6的PC4端口和内部串口UART2，得到人体体温信号、人体血氧饱和度信号和人体脉搏参数信号，初始化处理器STM32F103RBT6内部串口UART1、初始化WIFI通信模块，将处理器处理好的数据包通过WIFI通信模块近距离传输到智能终端设备；

电源管理模块包括：7.4V锂电池接口J1、自锁开关K1、第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3、第一电压转换芯片AMS1117-5.0、第二电压转换芯片AMS1117-3.3、第一电解电容C1、第一钽电容C2、第二钽电容C3、第二电解电容C4、第三电解电容C5、第三钽电容C6、第四钽电容C7、第四电解电容C8、第五钽电容C9、第五电解电容C10、第一电阻R1、第一电源指示灯DS1；

所述的7.4V锂电池接口J1的负极接地，7.4V锂电池接口J1的正极连接自锁开关K1的1引脚，自锁开关K1的2引脚连接第一二极管D1的阳极，第一二极管D1的阴极作为VCC7.4V电压输出端；

VCC7.4V电压输出端连接第一电解电容C1的正极、第一钽电容C2的一端、第一电压转换芯片AMS1117-5.0的3引脚，第一电解电容C1的负极连接第一钽电容C2的另一端、第一电压转换芯片AMS1117-5.0的1引脚、第二钽电容C3的一端、第二电解电容C4的负极、第二二极管D2的阳极、第三电解电容C5的负极、第三钽电容C6的一端到地；第一电压转换芯片AMS1117-5.0的2引脚连接第二钽电容C3的另一端、第二电解电容C4的正极、第二二极管D2的阴极、第三二极管D3的阳极，第三二极管D3的阴极连接第三电解电容C5的正极、第三钽电容C6的另一端到VCC5.0V电压转换电路的输出端；

VCC5.0V电压转换电路的输出端连接第二电压转换芯片AMS1117-3.3的3引脚、第四钽电容C7的一端、第四电解电容C8的阳极，第四钽电容C7的另一端连接第四电解电容C8的阴极、第二电压转换芯片AMS1117-3.3的1引脚、第五钽电容C9的一端、第五电解电容C10的阴极到地，第二电压转换芯片AMS1117-3.3的2引脚连接第五钽电容C9的另一端、第五电解电容C10的阳极和第一电阻R1的一端到VCC3.3V的电压输出端，第一电阻R1的另一端连接第一电源指示灯DS1的阳极，第一电源指示灯DS1的阴极接地；

所述生理参数采集模块包括人体体温采集单元、血氧饱和度和脉搏参数采集单元；人体体温采集单元采用TSIC506数字式高精度体温传感器和处理器模块的24引脚相连，数据读取采用Tsic ZAC总线通信协议，电源端和5.0V电压转换电路相连；血氧饱和度和脉搏采集单元YS2000和处理器模块的通用异步收发接口UART3相连，电源端和5.0V电压转换电路相连；所述的血氧饱和度和脉搏参数采集单元包括CY8C5566L高速处理器单元、电压转换电路和稳压滤波电路，输出的信号连接处理器STM32F103RBT6的UART3；

血氧饱和度和脉搏参数采集单元电路包括：连接端子P1、连接端子P2，第六钽电容C11；

连接端子P2的RX脚连接连接端子P1的一个RX脚，连接端子P2的2脚连接连接端子P1的一个TX脚，连接端子P2的TX脚连接GND，连接端子P2的电源脚连接VCC5.0V的电压输出端、第六钽电容C11的一端，第六钽电容C11的另一端连接GND，连接端子P1的另一个RX脚连接处理器STM32F103RBT6的PB10引脚，连接端子P1的另一个TX脚连接处理器STM32F103RBT6的PB11引脚；

人体体温参数采集单元包括：连接端子P3、第二电阻R2，第七钽电容C12；

人体体温参数采集单元的连接端子P3的电源引脚连接第二电阻R2的一端、第七钽电容C12的一端，第二电阻R2的另一端连接VCC5.0V的电压输出端，第七钽电容C12的另一端接地，连接端子P3的IO引脚连接处理器STM32F103RBT6的PC0引脚，连接端子P3的GND引脚接地，连接端子P3采用TSIC506；

所述的WIFI通信模块包括WIFI核心单元HLK_RM04、第八钽电容C13、第九钽电容C14、第十钽电容C15、第十一钽电容C16、第十二钽电容C17、第十三钽电容C18、第十四钽电容C19、第十五钽电容C20、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、第十一电阻R11、第十二电阻R12、第十三电阻R13、第十四电阻R14、第二按键K2、第三按键K3、第一网线接口RJ45_1、第二网线接口RJ45_2；

WIFI通信模块核心单元HLK_RM04的1引脚与第八钽电容C13的一端、第九钽电容C14的一端连接并接到VCC5.0V，第八钽电容C13的另一端连接第九钽电容C14的另一端、WIFI通信模块核心单元HLK_RM04的2引脚到GND，WIFI通信模块核心单元HLK_RM04的4引脚连接第十钽电容C15的一端到VCC3.3V，第十钽电容C15的另一端接地，WIFI通信模块核心单元HLK_RM04的5引脚连接第一网线接口RJ45_1的10引脚、11引脚，WIFI通信模块核心单元HLK_RM04的10引脚连接第三电阻R3的一端，第三电阻R3的另一端连接第四电阻R4的一端、第二按键K2的一端，第四电阻的另一端连接VCC3.3V，第二按键K2的另一端接地，WIFI通信模块核心单元HLK_RM04的11引脚连接第一网线接口RJ45_1的1引脚、第九电阻R9的一端，WIFI通信模块核心单元HLK_RM04的12引脚连接第一网线接口RJ45_1的2引脚、第十电阻R10的一端，第九电阻R9的另一端连接第十电阻R10的另一端、第十三钽电容C18的一端，第十三钽电容C18的另一端接地，WIFI通信模块核心单元HLK_RM04的13引脚连接第二网线接口RJ45_2的3引脚，WIFI通信模块核心单元HLK_RM04的14引脚连接第二网线接口RJ45_2的6引脚，WIFI通信模块核心单元HLK_RM04的15引脚连接第一网线接口RJ45_1的6引脚、第十二电阻R12的一端，WIFI通信模块核心单元HLK_RM04的16引脚连接第一网线接口RJ45_1的3引脚、第十一电阻R11的一端，第十一电阻R11的另一端连接第十二电阻R12的另一端、第十四钽电容C14的一端，第十四钽电容C14的另一端接地，WIFI通信模块核心单元HLK_RM04的17引脚连接第二网线接口RJ45_2的2引脚，WIFI通信模块核心单元HLK_RM04的18引脚连接第二网线接口RJ45_2的1引脚，WIFI通信模块核心单元HLK_RM04的20引脚连接第五电阻R5的一端，第五电阻R5的另一端连接处理器STM32F103RBT6的PA9引脚，WIFI通信模块核心单元HLK_RM04的21引脚连接第六电阻R6的一端，第六电阻R6的另一端连接处理器STM32F103RBT6的PA10引脚，WIFI通信模块核心单元HLK_RM04的23引脚连接第二网线接口RJ45_2的10引脚、11引脚，WIFI通信模块核心单元HLK_RM04的25引脚连接第七电阻R7的一端，第七电阻R7的另一端连接第八电阻R8的一端、第三按键K3的一端，第八电阻R8的另一端连接VCC3.3V、第三按键K3的另一端接地，WIFI通信模块核心单元HLK_RM04的27引脚连接第一网线接口RJ45_1的4引脚、5引脚、第十二钽电容C17、第二网线接口RJ45_2的4引脚、5引脚、第十五钽电容C20，第十二钽电容C17的另一端接地，第十五钽电容C20的另一端接地，WIFI通信模块核心单元HLK_RM04的28引脚与第十一钽电容C16的一端连接并接VCC3.3V，第十一钽电容C16的另一端接地，第一网线接口RJ45_1的9引脚连接第一网线接口RJ45_1的12引脚、第九电阻R13的一端，第九电阻R13的另一端连接VCC3.3V，第一网线接口RJ45_1的8引脚、13引脚、14引脚均接地，第二网线接口RJ45_2的9引脚连接第二网线接口RJ45_2的12引脚、第十四电阻R14的一端，第十四电阻R14的另一端连接VCC3.3V，第二网线接口RJ45_2的8引脚、13引脚、14引脚均接地，第一网线接口RJ45_1的7引脚、第二网线接口RJ45_2的7引脚均架空，WIFI通信模块核心单元HLK_RM04的3、6、7、8、9、19、22、26引脚架空；

所述的处理器模块包括由意法半导体公司生产的主处理器STM32F103RBT6芯片、第十六钽电容C21、第十七钽电容C22、第十八钽电容C23、第十九钽电容C24、第二十钽电容C25、第二十一钽电容C26、第二十二钽电容C27、第二十三钽电容C28、第二十四钽电容C29、第二十五钽电容C30、第十五电阻R15、第十六电阻R16、第一晶振Y1、第二晶振Y2、第四按键K4、第三测试指示灯DS3；

主处理器芯片STM32F103RBT6的NRST引脚连接第二十五钽电容C30的一端、第十五电阻R15的一端、第四按键K4的3脚，第二十五钽电容C30的另一端连接第四按键K4的1脚到地，第十五电阻R15的另一端连接第十六电阻R16的一端到VCC3.3V，第十六电阻R16的另一端连接第三测试指示灯DS3的阳极，第三测试指示灯DS3的阴极连接处理器STM32F103RBT6的PC12脚，处理器STM32F103RBT6的13脚连接第十六钽电容C21的一端，第十六钽电容C21的另一端连接处理器STM32F103RBT6的12脚到地；处理器STM32F103RBT6的19脚连接第十七钽电容C22的一端，第十七钽电容C22的另一端连接处理器STM32F103RBT6的18脚到地，处理器STM32F103RBT6的32脚连接第十八钽电容C23的一端，第十八钽电容C23的另一端连接处理器STM32F103RBT6的31脚到地，处理器STM32F103RBT6的48脚连接第十九钽电容C24的一端，第十九钽电容C24的另一端连接处理器STM32F103RBT6的47脚到地，处理器STM32F103RBT6的64脚连接第二十钽电容C25的一端，第二十钽电容C25的另一端连接处理器STM32F103RBT6的63脚到地，处理器STM32F103RBT6的13脚、19脚、32脚、48脚、64脚连接VCC3.3V，处理器STM32F103RBT6的5脚连接第一晶振Y1的一端、第二十一钽电容C26的一端，处理器STM32F103RBT6的6脚连接第一晶振Y1的另一端、第二十二钽电容C27的一端，第二十一钽电容C26的另一端连接第二十二钽电容C27的另一端到地；处理器STM32F103RBT6的3脚接第二晶振Y2的一端、第二十三钽电容C28的一端，处理器STM32F103RBT6的4脚接晶振Y2的另一端和第二十四钽电容C29的一端，第二十三钽电容C28的另一端连接第二十四钽电容C29的另一端到地；

所述的JTAG接口电路包含：第十七电阻R17、第十八电阻R18、第十九电阻R19、第二十电阻R20、第二十一电阻R21、第二十六钽电容C31、JTAG_20接插件；

JTAG接口电路中的接插件JTAG_20的3引脚连接处理器芯片STM32F103RBT6的56引脚、第十七电阻R17的一端，第十七电阻R17的另一端连接VCC3.3V电压输出端；接插件JTAG_20的5引脚连接处理器芯片STM32F103RBT6的50引脚、第十八电阻R18的一端，第十八电阻R18的另一端连接VCC3.3V电压输出端；接插件JTAG_20的7引脚连接处理器芯片STM32F103RBT6的46引脚、第十九电阻R19的一端，第十九电阻R19的另一端连接VCC3.3V电压输出端；接插件JTAG_20的9引脚连接处理器芯片STM32F103RBT6的49引脚、第二十一电阻R21的一端，第二十一电阻R21的另一端连接GND；接插件JTAG_20的13引脚连接处理器芯片STM32F103RBT6的55引脚、第二十电阻R20的一端，第二十电阻R20的另一端连接VCC3.3V电压输出端；接插件JTAG_20的1引脚、2引脚连接VCC3.3V电压输出端，接插件JTAG_20的2引脚连接第二十六钽电容C31的一端，第二十六钽电容C27的另一端连接接插件JTAG_20的4引脚、6引脚、8引脚、10引脚、12引脚、14引脚、16引脚、18引脚、20引脚到GND，接插件JTAG_20的其他引脚均架空。