[发明专利]一种便携式体能消耗及生理参数监测仪

权利要求书

1.一种便携式体能消耗及生理参数监测仪，其特征在于，主要包括加速度传感器、数字式血氧模块、信号调理单元、中央控制单元、数据存储单元、显示与键盘接口单元、时钟单元、数据通信单元以及电源单元，加速度传感器、数字式血氧模块以及信号调理单元构成了系统内的前向通道，人体的运动数据和生理参数的数据通过前向通道进入中央控制单元：

所述加速度传感器采用三维加速度传感器采集人体三维运动信息；

所述数字式血氧模块内部采用了32位微处理器，用于测量出动脉血氧饱和度和心率；

所述信号调理单元主要包括信号放大电路、滤波电路及精密电压基准电路，主要实现信号的放大、整形及滤波的功能；

所述中央控制单元采用具有超低功耗特点的16位微控制器MSP430F149，其片内集成有8通道12位精度的A/D转换模块、60KB的FLASH ROM和2KB的数据RAM，且具有硬件乘法器和2个串行通信接口；

所述数据存储单元可连续存储采集到的三维运动数据、生理参数数据；

所述显示与键盘接口单元提供设置和操作本监测仪的键盘接口，并通过图形点阵液晶实现汉字功能菜单显示、运动者的体能消耗和生理参数的数值显示功能，为系统提供友好和智能化的人机交互界面；

所述时钟单元提供实时的时间坐标，进而能为数据的存储提供可参照的起始和结束时间点；

所述数据通信单元提供本监测仪与PC机之间的数据交换手段，采用基于通用串行总线的数据通信方式；

所述电源单元采用模拟电路部分与数字电路部分分别供电的电源结构，隔离了模拟区和数字区。

2.根据权利要求1所述的便携式体能消耗及生理参数监测仪，其特征在于，所述电源单元为开关电源和线性电源的组合电源结构，通过基于TPS60110的DC-DC升压变换电路的输出端接一级基于TPS76350的低压差稳压电路，输出模拟电路的5V电压，电池组后接一级基于TPS76330的低压差稳压电路，以输出数字电路的3V电压，在TPS60110的输出端增加了LC滤波电路，由所述MSP430F149控制DC-DC升压变换电路的开、关，实现对模拟电路的供电管理。

3.根据权利要求1所述的便携式体能消耗及生理参数监测仪，其特征在于，所述监测仪的软件主要包括主控制程序、A/D转换程序、数据读写程序、液晶显示程序、运动量计算程序、键盘响应程序、时钟程序及数据通信程序。

4.根据权利要求1所述的便携式体能消耗及生理参数监测仪，其特征在于，所述生理参数主要是指血氧饱和度、心率。