可監測人體脈搏波及心率的健康鼠標

　　由于采集到的信號微弱，于是設置脈搏波數據放大模塊，接收經(jīng)脈搏波濾波電路濾波后的信號，對信號進(jìn)行放大，并將放大后的數據信號傳輸到鼠標數據與脈搏波數據采集處理共用的單片機控制模塊。

鼠標數據采集模塊與鼠標控制模塊#e#

　　1.3 鼠標數據采集模塊與鼠標控制模塊

　　本部分用于實(shí)現鼠標的基本功能，包含鼠標數據采集與鼠標控制兩個(gè)模塊。

　　鼠標數據采集模塊（見(jiàn)圖5）采用OM02芯片，其中OM02芯片接收來(lái)自L(fǎng)ED_XY口與LED發(fā)光管形成的信號，得到鼠標方向數據。

圖5　鼠標數據采集模塊與鼠標控制模塊

　　鼠標控制模塊（見(jiàn)圖5）采用eKM8022芯片，鼠標控制模塊eKM8022芯片的1管腳L端連接一個(gè)點(diǎn)擊觸發(fā)器SL用于鼠標左鍵控制，鼠標控制模塊eKM8022芯片的5管腳R端連接一個(gè)點(diǎn)擊觸發(fā)器SR用于鼠標右鍵控制，鼠標控制模塊eKM8022芯片3管腳Z1與?4管?腳Z2連接一個(gè)滾輪作為鼠標中間滾輪，鼠標控制模塊eKM8022芯片12管腳D+端與13管腳D-端作為信號輸出端，用于信號輸出。

　　上述兩個(gè)模塊實(shí)現了鼠標的數據采集和控制功能。

　　1.4 單片機控制模塊

　　鼠標數據與脈搏波數據采集處理共用的單片機控制模塊，如圖6所示。針對反射式脈搏波光電傳感器所采集的信號特點(diǎn)，設有脈搏波信號模/數采集模塊、脈搏波信號平滑濾波模塊、鼠標數據采集模塊、信號處理模塊、信號發(fā)送模塊。

圖6　單片機控制模塊

　　在本模塊，信號將會(huì )依次進(jìn)行數模轉換，平滑濾波等處理，同時(shí)整合鼠標采集來(lái)的數據，發(fā)送到數據轉換傳輸模塊。

1.5 電壓轉換電路

　　各個(gè)模塊的工作電壓，驅動(dòng)電壓要求不同，所以設置電壓轉換電路，將電壓轉換成適用于各個(gè)模塊工作的電壓，如圖7所示。

圖7　電壓轉換電路

　　電壓轉換模塊通過(guò)USB接口連接電腦端供電，電壓轉換模塊的OUT口與脈搏波數據放大模塊中的MCP6002芯片的VINB+、VINB-連接，脈搏波數據放大模塊的輸出端VOUTB與鼠標數據與脈搏波數據采集處理共用單片機控制模塊電源端口連接，其他模塊供電與電壓轉換模塊的OUT口連接。

　　1.6 數據轉換傳輸模塊及Micro USB接口

　　數據轉換傳輸模塊采用CP2102芯片，輸入端接收來(lái)自鼠標數據與脈搏波數據采集處理共用的單片機控制模塊的數據信號，將信號并行輸入轉為通用串行總線(xiàn)，通過(guò)Micro USB接口與電腦端進(jìn)行數據傳輸。

　　2 結 論

　　將鼠標和反射式光電傳感器結合制成成品之后，經(jīng)過(guò)實(shí)際測試，傳感器能夠很好的測得人體在手指處的脈搏波并輸出。再經(jīng)過(guò)計算機端配套軟件對信號的處理，能夠很好地、直觀(guān)地向用戶(hù)呈現其身體健康狀況。本方案的理念即為將健康引入鼠標，將健康監測與日常生活融為一體，讓用戶(hù)在日常生活中不用刻意去測量自身的生理信號，鼠標即可自動(dòng)檢測使用者的多項生理參數信息，從而了解自己的身體狀況。

　　本鼠標各個(gè)模塊中，除了將反射式脈搏波光電傳感器放在正常使用鼠標時(shí)大拇指所處的位置上，其他供電模塊，數據處理模塊等均置于鼠標內部，集成到鼠標電路板上。無(wú)論是外觀(guān)還是手感，本鼠標與普通鼠標并無(wú)明顯差異，完全融入到了用戶(hù)的正常生活之中，在用戶(hù)使用鼠標的不經(jīng)意狀態(tài)時(shí)檢測并記錄脈搏波及心率。