一种可移动传感采集系统的多激素检测设备及方法

技术领域

本发明涉及激素检测技术领域，尤其是涉及一种可移动传感采集系统的多激素检测设备及方法。

背景技术

人体在不同的环境下，激素分泌的浓度是不同的，如：LH、HCG和FSH。促黄体生成素(LH)：黄体生成至少和促卵泡激素主要是促进卵泡发痛和排卵，检测值过高，可能停经或不孕症;也是垂体前叶嗜碱性细胞分泌的一种糖蛋白激素，主要是促使排卵，在FSH的协同作用下，形成黄体并分泌孕激素。血LH的浓度，在排卵前期为2～15mIU/ml，排卵期为30～100mIU/ml，排卵后期为4～10mIU/ml。一般在非排卵期的正常值是5～25mIU/ml。低于5mIU/ml提示促性腺激素功能不足，见于席汉氏综合症，高FSH如再加高LH，则卵巢功能衰竭已十分肯定，不必再作其他检查。LH/FSH≥3则是诊断多囊卵巢综合征的依据之一。临床上经常可见不孕、早期胚胎丢失、反复性自然流产妇女卵泡早期的促黄体激素(LH)水平小于促卵泡激素(FSH)水平，L/F比值小于1.0，而有正常孕产史妇女的L/F比值往往大于1.0。L/F比值小于1.0的妇女会在妊娠28～45天出现孕酮水平小于30ng/ml甚至小于10ng/ml和/或hCG不能按指数增长的现象;或者，孕酮水平在孕早期大于30ng/ml，甚至大于60ng/ml，然后很快下降(隔一天下降7～10ng/ml)并出现先兆流产；接着会出现HCG水平上升缓慢进而下降，进展为难免流产。因此对于LH激素和FSH激素含量的同时检测尤为重要。

人体在排卵期的不同时段，体内LH、FSH激素浓度都在变化，试纸在不同激素浓度下，反应出来的颜色深浅是不同的。现阶段检测激素浓度大多数是去医院检测体液，该过程费用高，且耗时。而试纸颜色的深浅微小的变化很难通过人眼区分，有部分人群通过手机拍照的通过数据处理的方式检测试纸颜色的变化，但是拍照识别拍摄受制于拍摄角度，光线等原因无法很准确的长期记录数据的变化。

发明内容

本发明是为了克服现有技术的激素浓度检测不方便的问题，提供一种可移动传感采集系统的多激素检测设备及方法，本发明通过传感采集试纸颜色，检测试纸颜色变化反映出人体不同激素浓度的变化，设备定位与小型家用，在家中即可检测激素变化，实现激素浓度检测家庭化。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种可移动传感采集系统的多激素检测方法，包括以下步骤；

S1、待检测试纸沾取溶液并将试纸卡件插入设备中；

S2、主控芯片控制启动电机；

S3、电机带动转杆，转杆连接光电检测系统在试纸卡件方向上移动；

S4、试纸颜色深浅对于光的吸收量有差异，设备通过LED发出光源，经过待检测试纸吸收后反射回来，光电检测系统在移动过程中通过判读试纸颜色深度变化来读取C线及T线的对应数据。

一种可移动传感采集系统的多激素检测设备，包括外框、用于固定试纸的试纸卡件、光电检测系统、电源、控制芯片模块、电机、存储器和数据处理模块，试纸卡件可移动的穿设在外框内且试纸卡件可移动的穿设在光电检测系统内，光电检测系统分别与试纸卡件和控制芯片连接，电机与光电检测系统连接，电源为控制芯片模块供电，电源采用锂电池充电模块，锂电池充电模块还连接有BOOST模块并与控制芯片模块连接，控制芯片模块还与存储器和数据处理模块连接，控制芯片模块还连接有电机驱动电路。

本发明设备的主要结构为电机、转杆、试纸卡件、外框、光电检测系统和主控芯片，主控芯片与电机连接控制电机转动，转杆的一端与电机对接，转杆的另一端与光电检测系统对接，主控芯片控制电机转动时，电机会带动转杆转动，转杆进而带动光电检测系统在试纸卡件的方向上运动，外框用于固定试纸，试纸卡件留有用于显示C线和T线的窗口。

设备运转过程中会发出光源，试纸不同颜色的深浅对于光的吸收量是不同的，设备发出的光源经过试纸吸收反射回来，根据光源被吸收的程度判读试纸颜色深度变化进而读取C线和T线。

设备使用简单，定位于小型家用，在家中即可检测激素变化，通过颜色采集和检测反应人体不同激素的浓度变化，省时省力且更容易对于激素进行长期记录数据。

作为优选，光电检测系统上设有用于显示试纸C线和T线的试纸卡件窗口，光电检测系统内部包括测量移动电路，控制芯片模块用于控制测量移动电路测量试纸的C线和T线，控制芯片模块用于控制电机驱动电路，电机驱动电路通过电机与光电检测系统连接。

作为优选，所述电机还连接有转杆，转杆与光电检测系统匹配。

作为优选，所述控制芯片模块包括主控芯片U4、电容C7、电容C8、晶振X2、电容C9、电容C10、电感L2、电感L3、电容C16、电容C13、电容C11、电容C12、电感L1、天线A1、晶振X1、电容C14、电容C15、案件S2、电阻R6、电阻R7、三极管Q1、电阻R8、电阻R9、三极管Q2、电阻R20、电阻R21和插针J6，主控芯片U4的型号为nRF52832-QFAA，主控芯片U4的P0.00/XL1端分别与晶振X2一端和电容C7一端连接，主控芯片U4的P0.01/XL2端分别与晶振X2另一端和电容C8一端连接，主控芯片U4的DEC1端通过电容C9接地，电源VDD_nRF分别与主控芯片U4的VDD端、电容C10一端、电容C11一端、电容C13一端、插针J6的第六引脚、插针J6的第五引脚和电阻R20一端连接，主控芯片U4的DCC端与电感L2一端连接，电感L2另一端与电感L3一端连接，电感L3另一端分别与电容C16一端和主控芯片U4的DEC4端连接，电容C16另一端分别与主控芯片U4的VSS端和地端连接，主控芯片U4的XC2端分别与晶振X1一端和电容C14一端连接，主控芯片U4的XC1端分别与晶振X1另一端和电容C15一端连接，主控芯片U4的P0.25端通过案件S2接地，电源3.3V与电阻R20另一端连接，电阻R21分别与插针J6的第四引脚和第三引脚连接，电阻R21另一端为OUT1端，主控芯片U4的ANT端分别与电感L1一端和电容C12一端连接，电感L1另一端与天线A1一端连接，主控芯片U4的P0.27端与电阻R8一端连接，电阻R8另一端分别与电阻R9一端和三极管Q2基极连接，主控芯片U4的P0.29/AIN5端与电阻R6一端连接，电阻R6另一端分别与三极管Q1基极和电阻R7一端连接，电容C7另一端、电容C8另一端电容C10另一端、电容C11另一端、电容C12另一端、电容C14另一端、电容C15另一端、电容C13一端、电容C12另一端、三极管Q1发射极、电阻R7另一端、三极管Q2发射极、电阻R9另一端均接地。

作为优选，所述测量移动电路包括发光二极管D1、电阻RM5、电阻RM1、光敏二极管DM3、电阻RM2、电容CM2、电容CM1、运算放大器UM1和插针J7，运算放大器UM1型号为TP1562A，电源3.3V分别与发光二极管D1正极、运算放大器UM1的V+端、电容CM1、插针J7的第五引脚和插针J7的第六引脚连接，发光二极管D1负极与电阻RM5一端连接，电阻RM5另一端与三极管QM1集电极连接，三极管Q1基极与电阻RM1一端连接，电阻RM1另一端为LED1端，运算放大器UM1的OUTA端分别与电容CM2一端和电阻RM2一端连接，运算放大器UM1的INA-端分别与电阻RM2另一端、电容CM2另一端和光敏二极管D3负极连接，三极管QM1发射极、光敏二极管DM3正极、电容CM1另一端均接地。

作为优选，所述电机驱动电路包括电解电容C1、电阻R2、马达驱动器U1、电解电容C2、二极管D2、电阻R1和插针J1，马达驱动器U1型号为TS1508双通道马达驱动器，电源VCC5V分别与电阻R2一端、马达驱动器U1的VDD端和电解电容C1正极连接，电阻R2另一端分别与马达驱动器U1的NC端、电解电容C2正极和二极管D2负极连，电解电容C1负极分别与二极管D2正极、电解电容C2负极和电阻R1一端连接，电阻R1另一端接地。

作为优选，所述BOOST模块包括电感L4、电容C17、第一升压芯片U5、电阻R10、二极管D3、电阻R11、电阻R12、电容C18、电容C19、电感L5、电容C20、电阻R13、第二升压芯片U6、二极管 D4、电阻R14、电阻R15、电容C21和电容C22，所述第一升压芯片U5和第二升压芯片U6型号为VP3186-8P，电池VBAT分别与电感L4一端、电容C17一端、第一升压芯片U5的输入端、电感L5有单、第二升压芯片U6输入端和电容C20一端连接，电感L4另一端分别与第一升压芯片U5的LX端和二极管D3正极连接，二极管D3负极分别与电阻R11一端、电容C18一端和电容C19一端连接，电阻R11另一端分别与电阻R12一端和第一升压芯片U5的FB端连接，第一升压芯片U5的OC端与电阻R10一端连接，电容C17另一端、电阻R10另一端、电阻R12另一端、电容C18另一端和电容C19另一端均接地，电感L5另一端分别与二极管D4正极和第二升压芯片U6的LX端连接，二极管D4负极分别与电阻R14一端、电容C21一端、电容C22一端和第二升压芯片U6的VSEN端连接，电阻R14另一端分别与第二升压芯片U6的FB端和电阻R15一端连接，第二升压芯片U6的OC端与电阻R13一端连接，电阻R13另一端、电容C20另一端、电阻R15另一端和电容C21另一端均接地。

作为优选，所述锂电池充电模块包括电容C3、第一锂电池充电器U2、第二锂电池充电器U3、电阻R3、发光二极管D1、电容C4、电阻R4、电阻R5、按键S1、电容C5和电容C6，第一锂电池充电器U2型号为CE3154-SOT23-5，第二锂电池充电器U3型号为CE6232-SOT23-5，电压VIN5V分别与电容C3一端、电阻R3一端和第一锂电池充电器U2的VCC端连接，第一锂电池充电器U2的BAT端分别与电容C4一端、电阻R5一端、电容C5一端和第二锂电池充电器U3输入端连接，第一锂电池充电器U2的PROG端分别与电阻R4一端连接，电阻R3另一端与发光二极管D1正极连接，发光二极管D1负极与第一锂电池充电器U2的CHRG端连接，电源电容C3另一端、电阻R4另一端和电容C4另一端均接地，电阻R5另一端分别与按键S1一端和第二锂电池充电器U3的CE端连接，电源VDD_nRF分别与第二锂电池充电器U3输出端和电容C6一端连接，电容C6另一端、电容C5另一端与按键S1另一端均接地。

因此，本发明具有如下有益效果：本发明设备的主要结构为电机、转杆、试纸卡件、外框、光电检测系统和主控芯片，主控芯片与电机连接控制电机转动，转杆的一端与电机对接，转杆的另一端与光电检测系统对接，主控芯片控制电机转动时，电机会带动转杆转动，转杆进而带动光电检测系统在试纸卡件的方向上运动，外框用于固定试纸，试纸卡件留有用于显示C线和T线的窗口。设备运转过程中会发出光源，试纸不同颜色的深浅对于光的吸收量是不同的，设备发出的光源经过试纸吸收反射回来，根据光源被吸收的程度判读试纸颜色深度变化进而读取C线和T线。设备使用简单，定位于小型家用，在家中即可检测激素变化，通过颜色采集和检测反应人体不同激素的浓度变化，省时省力且更容易对于激素进行长期记录数据。

附图说明

图1是本实施例的结构示意图。

图2是本实施例的结构框图。

图3是本实施例控制芯片模块的电路原理图。

图4是本实施例测量移动电路的电路原理图。

图5是本实施例马达驱动电路的电路原理图。

图6是本实施例BOOST模块的电路原理图。

图7是本实施例锂电池充电模块的电路原理图。

图中：1、试纸卡件 2、光电检测系统 3、外框 4、电机 5、转杆 6、试纸卡件窗口 7、控制芯片模块 8、电源 9、存储器 10、数据处理模块 11、测量移动电路 12、马达驱动电路13、BOOST模块 14、锂电池充电模块。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明做进一步的描述。

实施例：

本实施例提供了一种可移动传感采集系统的多激素检测方法，包括以下步骤；

S1、待检测试纸沾取溶液并将试纸卡件插入设备中；

S2、主控芯片控制启动电机；

S3、电机带动转杆，转杆连接光电检测系统在试纸卡件方向上移动；

S4、试纸颜色深浅对于光的吸收量有差异，设备通过LED发出光源，经过待检测试纸吸收后反射回来，光电检测系统在移动过程中通过判读试纸颜色深度变化来读取C线及T线的对应数据。

本实施例相应的提供了一种可移动传感采集系统的多激素检测设备，具体结构如图1、图2所示，把偶偶外框3、试纸卡件1、光电检测系统2、电机4、转杆5、试纸卡件窗口6、电源8、存储器9和数据处理模块10。

本实施例的电路部分包括控制芯片模块7、测量移动电路11、马达驱动电路12、BOOST模块13和锂电池充电模块14，控制芯片模块7分别与测量移动电路11、马达驱动电路12、BOOST模块13和锂电池充电模块14连接。

马达驱动电路12受控于控制芯片模块7并控制电机4工作，测量移动电路11用于发出光源并读取试纸反射的数据并C线及T线，并将每次测量得到的数据经过数据处理模块10处理后存储与存储器9内部，试纸卡件可移动的穿设在外框内且试纸卡件可移动的穿设在光电检测系统内，光电检测系统分别与试纸卡件和控制芯片连接，电机与光电检测系统连接，电源为控制芯片模块供电，电源采用锂电池充电模块，光电检测系统上设有用于显示试纸C线和T线的试纸卡件窗口，光电检测系统内部包括测量移动电路，控制芯片模块用于控制测量移动电路测量试纸的C线和T线，控制芯片模块用于控制电机驱动电路，电机驱动电路通过电机与光电检测系统连接，转杆一端与电机连接，转杆另一端与光电检测系统连接。

如图3所示，控制芯片模块包括主控芯片U4、电容C7、电容C8、晶振X2、电容C9、电容C10、电感L2、电感L3、电容C16、电容C13、电容C11、电容C12、电感L1、天线A1、晶振X1、电容C14、电容C15、案件S2、电阻R6、电阻R7、三极管Q1、电阻R8、电阻R9、三极管Q2、电阻R20、电阻R21和插针J6，主控芯片U4的型号为nRF52832-QFAA，主控芯片U4的P0.00/XL1端分别与晶振X2一端和电容C7一端连接，主控芯片U4的P0.01/XL2端分别与晶振X2另一端和电容C8一端连接，主控芯片U4的DEC1端通过电容C9接地，电源VDD_nRF分别与主控芯片U4的VDD端、电容C10一端、电容C11一端、电容C13一端、插针J6的第六引脚、插针J6的第五引脚和电阻R20一端连接，主控芯片U4的DCC端与电感L2一端连接，电感L2另一端与电感L3一端连接，电感L3另一端分别与电容C16一端和主控芯片U4的DEC4端连接，电容C16另一端分别与主控芯片U4的VSS端和地端连接，主控芯片U4的XC2端分别与晶振X1一端和电容C14一端连接，主控芯片U4的XC1端分别与晶振X1另一端和电容C15一端连接，主控芯片U4的P0.25端通过案件S2接地，电源3.3V与电阻R20另一端连接，电阻R21分别与插针J6的第四引脚和第三引脚连接，电阻R21另一端为OUT1端，主控芯片U4的ANT端分别与电感L1一端和电容C12一端连接，电感L1另一端与天线A1一端连接，主控芯片U4的P0.27端与电阻R8一端连接，电阻R8另一端分别与电阻R9一端和三极管Q2基极连接，主控芯片U4的P0.29/AIN5端与电阻R6一端连接，电阻R6另一端分别与三极管Q1基极和电阻R7一端连接，电容C7另一端、电容C8另一端电容C10另一端、电容C11另一端、电容C12另一端、电容C14另一端、电容C15另一端、电容C13一端、电容C12另一端、三极管Q1发射极、电阻R7另一端、三极管Q2发射极、电阻R9另一端均接地。

如图4所示，测量移动电路包括发光二极管D1、电阻RM5、电阻RM1、光敏二极管DM3、电阻RM2、电容CM2、电容CM1、运算放大器UM1和插针J7，运算放大器UM1型号为TP1562A，电源3.3V分别与发光二极管D1正极、运算放大器UM1的V+端、电容CM1、插针J7的第五引脚和插针J7的第六引脚连接，发光二极管D1负极与电阻RM5一端连接，电阻RM5另一端与三极管QM1集电极连接，三极管Q1基极与电阻RM1一端连接，电阻RM1另一端为LED1端，运算放大器UM1的OUTA端分别与电容CM2一端和电阻RM2一端连接，运算放大器UM1的INA-端分别与电阻RM2另一端、电容CM2另一端和光敏二极管D3负极连接，三极管QM1发射极、光敏二极管DM3正极、电容CM1另一端均接地。

如图5所示，电机驱动电路包括电解电容C1、电阻R2、马达驱动器U1、电解电容C2、二极管D2、电阻R1和插针J1，马达驱动器U1型号为TS1508双通道马达驱动器，电源VCC5V分别与电阻R2一端、马达驱动器U1的VDD端和电解电容C1正极连接，电阻R2另一端分别与马达驱动器U1的NC端、电解电容C2正极和二极管D2负极连，电解电容C1负极分别与二极管D2正极、电解电容C2负极和电阻R1一端连接，电阻R1另一端接地。

如图6所示，BOOST模块包括电感L4、电容C17、第一升压芯片U5、电阻R10、二极管D3、电阻R11、电阻R12、电容C18、电容C19、电感L5、电容C20、电阻R13、第二升压芯片U6、二极管 D4、电阻R14、电阻R15、电容C21和电容C22，所述第一升压芯片U5和第二升压芯片U6型号为VP3186-8P，电池VBAT分别与电感L4一端、电容C17一端、第一升压芯片U5的输入端、电感L5有单、第二升压芯片U6输入端和电容C20一端连接，电感L4另一端分别与第一升压芯片U5的LX端和二极管D3正极连接，二极管D3负极分别与电阻R11一端、电容C18一端和电容C19一端连接，电阻R11另一端分别与电阻R12一端和第一升压芯片U5的FB端连接，第一升压芯片U5的OC端与电阻R10一端连接，电容C17另一端、电阻R10另一端、电阻R12另一端、电容C18另一端和电容C19另一端均接地，电感L5另一端分别与二极管D4正极和第二升压芯片U6的LX端连接，二极管D4负极分别与电阻R14一端、电容C21一端、电容C22一端和第二升压芯片U6的VSEN端连接，电阻R14另一端分别与第二升压芯片U6的FB端和电阻R15一端连接，第二升压芯片U6的OC端与电阻R13一端连接，电阻R13另一端、电容C20另一端、电阻R15另一端和电容C21另一端均接地。

如图7所示，锂电池充电模块包括电容C3、第一锂电池充电器U2、第二锂电池充电器U3、电阻R3、发光二极管D1、电容C4、电阻R4、电阻R5、按键S1、电容C5和电容C6，第一锂电池充电器U2型号为CE3154-SOT23-5，第二锂电池充电器U3型号为CE6232-SOT23-5，电压VIN5V分别与电容C3一端、电阻R3一端和第一锂电池充电器U2的VCC端连接，第一锂电池充电器U2的BAT端分别与电容C4一端、电阻R5一端、电容C5一端和第二锂电池充电器U3输入端连接，第一锂电池充电器U2的PROG端分别与电阻R4一端连接，电阻R3另一端与发光二极管D1正极连接，发光二极管D1负极与第一锂电池充电器U2的CHRG端连接，电源电容C3另一端、电阻R4另一端和电容C4另一端均接地，电阻R5另一端分别与按键S1一端和第二锂电池充电器U3的CE端连接，电源VDD_nRF分别与第二锂电池充电器U3输出端和电容C6一端连接，电容C6另一端、电容C5另一端与按键S1另一端均接地。

本发明的工作原理如下：试纸颜色不同颜色的深浅 对光的吸收量是不同的，设备通过LED发出光源，经过试纸吸收后反射回来。根据光源被吸收的程度判读试纸颜色深度变化；试纸沾取溶液后，将试纸卡件插入结构中，控制芯片会控制启动电机，电机会带动转杆，转杆连接光电检测系统在延试纸卡件方向移动，读取C线及T线对应的数据，通过电机的带动检测C线和T线，可以保证检测设备的偏差一致，提高检测精度；如果两套光电设备同时读取C线及T线，不使用电机带动，由于两套光电设备存在电子上的误差，很难校准，且每批次电子物料很难统一，受电子物料影响比较大。

本发明设备小型可以家用，同时成本低，操作简单，可以在家庭中稳定检测体液中某种激素浓度的变化，对自己身体变化有了更清楚的认知，可以稳定提高人们的身心健康。

上述实施例对本发明的具体描述，只用于对本发明进行进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限定，本领域的技术工程师根据上述发明的内容对本发明作出一些非本质的改进和调整均落入本发明的保护范围内。