可监测人体脉搏波及心率的健康鼠标

　　由于采集到的信号微弱，于是设置脉搏波数据放大模块，接收经脉搏波滤波电路滤波后的信号，对信号进行放大，并将放大后的数据信号传输到鼠标数据与脉搏波数据采集处理共用的单片机控制模块。

鼠标数据采集模块与鼠标控制模块#e#

　　1.3 鼠标数据采集模块与鼠标控制模块

　　本部分用于实现鼠标的基本功能，包含鼠标数据采集与鼠标控制两个模块。

　　鼠标数据采集模块（见图5）采用OM02芯片，其中OM02芯片接收来自LED_XY口与LED发光管形成的信号，得到鼠标方向数据。

图5　鼠标数据采集模块与鼠标控制模块

　　鼠标控制模块（见图5）采用eKM8022芯片，鼠标控制模块eKM8022芯片的1管脚L端连接一个点击触发器SL用于鼠标左键控制，鼠标控制模块eKM8022芯片的5管脚R端连接一个点击触发器SR用于鼠标右键控制，鼠标控制模块eKM8022芯片3管脚Z1与?4管?脚Z2连接一个滚轮作为鼠标中间滚轮，鼠标控制模块eKM8022芯片12管脚D+端与13管脚D-端作为信号输出端，用于信号输出。

　　上述两个模块实现了鼠标的数据采集和控制功能。

　　1.4 单片机控制模块

　　鼠标数据与脉搏波数据采集处理共用的单片机控制模块，如图6所示。针对反射式脉搏波光电传感器所采集的信号特点，设有脉搏波信号模/数采集模块、脉搏波信号平滑滤波模块、鼠标数据采集模块、信号处理模块、信号发送模块。

图6　单片机控制模块

　　在本模块，信号将会依次进行数模转换，平滑滤波等处理，同时整合鼠标采集来的数据，发送到数据转换传输模块。

1.5 电压转换电路

　　各个模块的工作电压，驱动电压要求不同，所以设置电压转换电路，将电压转换成适用于各个模块工作的电压，如图7所示。

图7　电压转换电路

　　电压转换模块通过USB接口连接电脑端供电，电压转换模块的OUT口与脉搏波数据放大模块中的MCP6002芯片的VINB+、VINB-连接，脉搏波数据放大模块的输出端VOUTB与鼠标数据与脉搏波数据采集处理共用单片机控制模块电源端口连接，其他模块供电与电压转换模块的OUT口连接。

　　1.6 数据转换传输模块及Micro USB接口

　　数据转换传输模块采用CP2102芯片，输入端接收来自鼠标数据与脉搏波数据采集处理共用的单片机控制模块的数据信号，将信号并行输入转为通用串行总线，通过Micro USB接口与电脑端进行数据传输。

　　2 结 论

　　将鼠标和反射式光电传感器结合制成成品之后，经过实际测试，传感器能够很好的测得人体在手指处的脉搏波并输出。再经过计算机端配套软件对信号的处理，能够很好地、直观地向用户呈现其身体健康状况。本方案的理念即为将健康引入鼠标，将健康监测与日常生活融为一体，让用户在日常生活中不用刻意去测量自身的生理信号，鼠标即可自动检测使用者的多项生理参数信息，从而了解自己的身体状况。

　　本鼠标各个模块中，除了将反射式脉搏波光电传感器放在正常使用鼠标时大拇指所处的位置上，其他供电模块，数据处理模块等均置于鼠标内部，集成到鼠标电路板上。无论是外观还是手感，本鼠标与普通鼠标并无明显差异，完全融入到了用户的正常生活之中，在用户使用鼠标的不经意状态时检测并记录脉搏波及心率。