心率测试仪设计方案SRTP结题论文
心率测试仪设计方案SRTP结题

心率测试仪设计方案SRTP结题SRTP结题论文论文题目心率测试仪设计方案学院信息科学与工程学院专业信息工程年级班级040113姓名王晨指导教师高翔目录论文题目心率测试仪设计方案 (1)摘要、关键词........................................................................................................................................ 2第一章绪论................................................................................................................................... 31.1 医学常识1.2 心率测试的意义1.3 心率测试仪的组成框图1.4 心率测试的基本过程第二章基础知识介绍..................................................................................................................... 52.1 SC0073微型动态脉搏微压传感器2.2单片机介绍2.3 RS232协议串口通信第三章电路设计方案................................................................................................................. 113.1 传感器模块方案选择3.2 滤波放大电路设计3.3 比较整形电路设计3.4 匹配电路设计3.5 下位机的设计第四章上位机设计方案............................................................................................................. 174.1 上位机设计目的4.2 功能及要求4.3 系统框图4.4 系统主界面设计4.5 图表分析功能4.6 数据库存储功能4.7 健康报告提示第五章参考文献......................................................................................................................... 24第六章附录................................................................................................................................. 25心率测试仪设计方案王晨(东南大学信息科学与工程学院11级南京 211189)摘要本设计方案的主要内容是设计一个由信号采集电路、滤波整形电路、计数显示电路组成的实时心率采集系统。
数字人体心率检测仪的设计

数字人体心率检测仪的设计1.设计思路本课题研究的是数字人体心率监测仪的设计,我所设计的检测仪,它使用方便,只需将手指端轻轻放在传感器上,即可实时显示出你的每分钟脉搏次数,特别适合体育训练和外出旅游等场合使用。
采用红外光学检测法,摒弃了不便于运动状态下测量脉搏的听诊器和吸附在人体上的电极等老式测量方法。
检测的基本原理是:随着心脏的搏动,人体组织半透明度随之改变:当血液送到人体组织时,组织的半透明度减小:当血液流回心脏,组织则半透明度增大。
这种现象在人体组织较薄的手指尖,耳垂等部位最为明显。
因此,本心率检测仪将红外发光二极管产生的红外线照射到人体的上述部位,并用装在该部位的另一侧或旁边的红外光电管来检测机体组织的透明程度并把它转换成电信号。
由于此信号的频率与人体每分钟的脉搏次数成正比,故只要把它转换成脉冲并进行整形,计数和显示,即可实时的测出脉搏的次数。
心率与脉搏的联系:心率与脉搏在身体正常的时候是相等的。
在房颤等心脏疾病时候可出现不等。
因此心率测量问题可以转化为脉搏的测量,而脉搏的测量有更容易实现的特点,在实际应用中得到更广泛的运用。
本检测仪的有效测量范围为50次—199次/分钟。
2 方案设计2.1 心率采集处理电路心率采集处理电路如图1-1所示。
该部分电路主要由脉搏次数红外检测采集电路模块、信号抗干扰电路模块、信号整形电路模块等三个主要的电路模块组成。
其中,红外线发射管D1和红外线接收管Q1组成了红外检测采集电路:R2与C1、C2与C3、R4与C4和ICA共同工程了信号抗干扰电路组,他们分别承担了对信号的低通滤波、干扰光线的光电隔离、参与高频干扰的滤除等任务。
另外,I CB、C5与R10、ICC则共同组成了信号整形电路模块。
图1光电式脉搏波传感器的原理其原理是利用光电信号来测量脉搏容量的变化。
当血管内容量变化时,组织对光的吸收程度相对发生变化,利用光电传感器可测出这种变化,该变化反映出血液动脉的基本参数情况。
数字人体心率检测仪的设计

数字人体心率检测仪的设计0 引言目前检测心率的仪器虽然很多,但是能实现精确测量、数据上传PC机并且具有声光报警等多种功能的便携式全数字心率测量装置很少。
本文介绍的数字人体心率检测仪可以在人体的手、腕、臂等部位均能准确测量出心跳次数,同时还具有掉电存储、测量数据上传PC机及声光报警等多项功能。
1 系统组成及工作原理系统组成如图1所示,本设计以单片机为主控信号,外辅少量硬件电路,完成数据处理、记忆、显示、通信等功能。
首先,在系统开机时通过键盘设定系统的工作方式,然后,将压电陶瓷片检测到人体心跳信号经过放大、滤波及整形处理后输入给单片机,单片机对测量的数据进行处理,送显示电路显示,同时通过通信电路将测量数据上传PC机,记忆电路主要用来存储测量数据,实现掉电存储功能,声光报警电路在测量数据超过正常范围(如大于180次/min或小于45次/min)时进行报警以提醒医生注意。
2 系统硬件电路设计2.1 传感器及信号处理电路传感器及信号处理电路如图2所示。
检测心率脉冲信号的传感器采用压电陶瓷(在压电陶瓷片上安装一海面垫以传递脉冲信号);将采集到的心率信号经过由CD4069的3个非门组成3级放大电路进行放大,然后通过由R4、R5、C5及R7、R8、C6构成的2级梯形滤波电路进行滤波处理,即可获得人体心率范围的信号(约在0.66Hz-3.33Hz之间);再通过由二极管D1、D2和R6构成的检测电路以及由U1F、U1D、U1E这3个非门构成的整形电路处理后,就可得到单片机所需要的标准的0-5V脉冲信号。
2.2 键盘电路键盘电路如图3所示。
因为I/O够用,所以4个按键分别接到单片机的P1.2、P1.3、P1.4、P1.5上,采用查询方式进行工作,K1、K2、K3及K4依次分别完成开始测量、查询、存测量结构及清除记忆数据等操作。
2.3 显示电路显示电路如图4所示,采用动态显示方式,图中2片74LS373的数据输入端均接在89C51单片机的P0口上,单片机通过P1.0和P1.3给2片74LS373提供片选信号,从而实现分时选择2片74LS373工作,分别传送段码和位码。
毕业论文心率测试仪设计

毕业论文心率测试仪设计引言心率是衡量人体各项生理功能的重要指标之一,它是指每分钟心脏跳动的次数。
正常人的心率在60~100次/分之间,而运动、精神紧张、药物等因素均会影响心率的变化。
因此,检测心率对于个人健康的监测、生理学研究、体育锻炼的指导等具有重要意义。
本文介绍了一种心率测试仪的设计方案,它能够简单、准确地检测出人体心率,便于人们随时随地监测自己的身体状况。
一、硬件设计本设计采用Arduino Uno控制板作为主控制芯片,具有易于编程、低功耗等优点,提供了丰富的I/O接口,能够满足各种传感器的接口需求。
硬件部分主要由Arduino Uno主控板、心率传感器、LED数码管组成。
1. Arduino Uno控制板Arduino Uno控制板基于ATmega328P单片机设计,具有14个数字输入/输出端口、6个模拟输入端口、16MHz晶振等特点。
通过连接USB接口,可以实现与计算机的数据通信,方便程序库的调用、程序烧写等操作。
在本设计中,Arduino Uno控制板扮演着数据采集、处理、显示的角色。
2. 心率传感器心率传感器的核心是一颗红外LED和一颗光敏元件,利用反射光测量血液流动的速度和微小变化。
在本设计中,采用的是MAX30100模块,它集成了红外LED、光敏元件、接收、放大电路等,具有高精度、低功耗、抗干扰等优点,可以实现较为精准的心率检测。
3. LED数码管LED数码管是一种常用的数字显示器件,具有工作稳定、显示清晰、占用空间小等特点,十分适合用于心率测试仪。
在本设计中,采用的是TYC516-022A模块,它由4个共阴极的数码管和芯片组成,可以显示0~9999范围内的数字。
二、软件设计1. 软件框架设计本设计的软件部分采用Arduino编程,使用C/C++语言编写程序。
程序框架如下:a. 初始化:包括引脚配置、传感器初始化、数码管显示初始化等。
b. 循环检测:在该循环中完成心率的检测和数据处理,并将数据显示至数码管。
心率计 毕业设计论文

摘要在社会飞速发展的今天,人们的物质文化生活得到了极大的提高,但同时多种疾病威胁着人们的生命;而心脏病的发作又是人们难以预防的突发致命疾病,所以健康也被越来越多的人所重视。
本设计要解决的问题就是可以测量心率、预防心脏病等心脏方面疾病的数字心率计。
本设计采用以AT89S52单片机为核心的低成本、高精度、微型化数字显示心率计的硬件电路和软件设计方法。
整个电路采用模块化设计,由主程序、预置子程序、信号采集子程序、信号放大处理子程序、显示子程序等模块组成。
各探头的信号经单片机综合分析处理,实现心率测量的各种功能。
在此基础上设计了系统的总体方案,最后通过硬件和软件实现了各个功能模块。
相关部分附有硬件电路图、程序流程图。
该心率计的原理是用红外光电传感器OPT101接收到人体信号,因人体信号很微弱,所以在电路中设置了双重放大电路(主要芯片:OP07、LM324N)。
该信号经放大整形处理后传给A/D转换器实现模拟信号转为数字信号,经过以上处理后,再传给单片机AT89S52计算,计算完后由四位数码管显示出来。
该心率计可以简单的测量出人的心跳和人体体温,基本实现了预定的目标,这将大大减少病人测量心跳和体温的时间。
关键字:心率;测量;单片机AT89S52;转换器AbstractToday in the rapid development of society, people's material and culturallife has been greatly improved, but also a variety of diseases threatening people's lives; and heart attack is it difficult to prevent sudden fatal disease, so health is also valued by more and more people. The design problem to be solved is that you can measure heart rate, cardiac disease, heart disease and other digital heart rate meter.This design uses to A T89S52 microcontroller core, low-cost, high accuracy, digital display of heart rate meter miniaturization of hardware and software design. The probe by the single chip integrated analysis of signal processing functions to achieve heart rate measurement. On this basis, the overall design of the system program, and finally achieved through various hardware and software modules. With the relevant parts of the hardware circuit, the program flow chart. The principle of the heart rate meter is used to receive infrared photoelectric sensor OPT101 to human signals, the signal is very weak because of the human body, so the circuit is set in the dual amplifier (main chip: OP07, LM324N). The signal passed through enlarged plastic treated A / D converter for analog signals into digital signals, with the above treatment, and then passed to microcontroller AT89S52 calculated, finished up by four digital displayds heart rate,The heart rate meter can easily measure the person's heart rate and body temperature, essentially achieving its stated goals, which will greatly reducethe patients of heart rate and body temperature of the time.Keywords: heart rate;measurement;microcontroller AT89S52;converter目录摘要 (I)Abstract ..................................................... I I 1 绪论 (1)1.1 课题的来源 (1)1.2 课题设计的目的及功能实现的方法 (1)1.3 论文结构 (2)2 总体方案设计 (4)2.1 心率计原理 (4)2.2 总体电路框图设计 (4)3 元器件选择及其功能介绍 (6)3.1 单片机AT89S52 (6)3.2 传感器OPT101 (7)3.2.1 OPT101的技术性能 (7)3.2.2 OPT101的典型应用 (8)3.3 集成运算放大器OP07 (10)3.4 低功率运算放大器LM324N (11)3.5 A/D转换器ADC0809 (12)4 系统硬件结构设计与仿真 (14)4.1 单片机最小系统 (14)4.2 信号采集电路 (15)4.3 信号放大电路与仿真 (16)4.3.1 信号放大电路与仿真 (16)4.3.2 电源模块设计 (17)4.4 信号比较电路 (18)4.5 A/D转换电路 (19)4.6 显示电路 (19)4.7 系统总体设计原理图 (20)5 系统软件设计 (22)5.1 测量计算原理 (22)5.2 主程序流程图 (22)5.3 中断程序流程图 (23)5.4 定时器T0和T1的中断服务程序 (24)6 系统硬件调试 (25)6.1 系统各部分电路模块测试与仿真 (25)6.1.1 一级放大电路 (25)6.1.2 比较电路 (27)6.2 试验与焊接阶段 (28)6.2.1 试验阶段 (28)6.2.2 焊接与完成阶段 (29)6.3 整机调试 (31)6.3.1 心跳的测量过程 (31)6.3.2 几种主要系统干扰与影响 (31)6.4 试验结果分析 (32)7 总结和展望 (33)致谢 (35)参考文献 (36)附录一: (38)1绪论心率不仅是反映心脏功能强弱的重要标志,也是反映人体运动强度的生理指标,很多情况下我们需要及时知道自己的心率.本文介绍一种基于单片机技术的心率计,单片机的可编程性使其具有较大的适应性和灵活性.1.1课题的来源在医学上,通过测量人的心率,便可初步判断人的健康状况。
心率计毕业设计

心率计毕业设计心率计毕业设计随着现代社会的快节奏和高压力生活方式,人们对健康的关注度越来越高。
心率作为一个重要的生理指标,对于人体的健康状况有着重要的影响。
因此,设计一款心率计成为了一个备受关注的毕业设计课题。
一、设计目标在设计心率计之前,首先需要明确设计的目标。
心率计的主要目标是测量用户的心率,并将数据以可视化的方式展示出来。
除此之外,心率计还需要具备以下功能:1. 高精度测量:心率计需要能够准确地测量用户的心率,以保证数据的可靠性。
2. 数据存储与分析:心率计需要能够存储用户的心率数据,并能够对数据进行分析,以便用户了解自己的心率变化趋势。
3. 实时监测:心率计需要能够实时监测用户的心率,并能够及时提醒用户心率异常。
4. 舒适便捷:心率计需要设计成舒适便捷的佩戴方式,以便用户能够长时间佩戴并进行心率监测。
二、硬件设计心率计的硬件设计主要包括传感器、处理器、存储器和显示器等组件。
传感器是心率计的核心部件,用于测量用户的心率。
常见的心率传感器有光电式传感器和压力式传感器。
光电式传感器利用光电效应测量心率,而压力式传感器则通过测量血液流动的压力变化来测量心率。
根据实际需求和成本考虑,选择适合的传感器。
处理器负责对传感器采集的数据进行处理和分析,并将结果存储到存储器中。
处理器的选择应考虑功耗低、运算速度快的特点,以保证心率计的性能。
存储器用于存储用户的心率数据,可以选择内置存储器或外置存储器,根据实际需求选择合适的存储器容量。
显示器用于展示用户的心率数据,可以选择LED显示屏或OLED显示屏等。
LED显示屏具有低功耗、高亮度等特点,而OLED显示屏则具有高对比度、高刷新率等特点。
根据实际需求选择合适的显示器。
三、软件设计心率计的软件设计主要包括数据处理和用户界面设计两个方面。
数据处理模块负责对传感器采集的心率数据进行处理和分析,以得到用户的心率数值。
该模块需要具备高精度的算法和数据处理能力,以保证心率计的准确性。
心率计 毕业设计论文

摘要在社会飞速发展的今天,人们的物质文化生活得到了极大的提高,但同时多种疾病威胁着人们的生命;而心脏病的发作又是人们难以预防的突发致命疾病,所以健康也被越来越多的人所重视。
本设计要解决的问题就是可以测量心率、预防心脏病等心脏方面疾病的数字心率计。
本设计采用以AT89S52单片机为核心的低成本、高精度、微型化数字显示心率计的硬件电路和软件设计方法。
整个电路采用模块化设计,由主程序、预置子程序、信号采集子程序、信号放大处理子程序、显示子程序等模块组成。
各探头的信号经单片机综合分析处理,实现心率测量的各种功能。
在此基础上设计了系统的总体方案,最后通过硬件和软件实现了各个功能模块。
相关部分附有硬件电路图、程序流程图。
该心率计的原理是用红外光电传感器OPT101接收到人体信号,因人体信号很微弱,所以在电路中设置了双重放大电路(主要芯片:OP07、LM324N)。
该信号经放大整形处理后传给A/D转换器实现模拟信号转为数字信号,经过以上处理后,再传给单片机AT89S52计算,计算完后由四位数码管显示出来。
该心率计可以简单的测量出人的心跳和人体体温,基本实现了预定的目标,这将大大减少病人测量心跳和体温的时间。
关键字:心率;测量;单片机AT89S52;转换器AbstractToday in the rapid development of society, people's material and culturallife has been greatly improved, but also a variety of diseases threatening people's lives; and heart attack is it difficult to prevent sudden fatal disease, so health is also valued by more and more people. The design problem to be solved is that you can measure heart rate, cardiac disease, heart disease and other digital heart rate meter.This design uses to A T89S52 microcontroller core, low-cost, high accuracy, digital display of heart rate meter miniaturization of hardware and software design. The probe by the single chip integrated analysis of signal processing functions to achieve heart rate measurement. On this basis, the overall design of the system program, and finally achieved through various hardware and software modules. With the relevant parts of the hardware circuit, the program flow chart. The principle of the heart rate meter is used to receive infrared photoelectric sensor OPT101 to human signals, the signal is very weak because of the human body, so the circuit is set in the dual amplifier (main chip: OP07, LM324N). The signal passed through enlarged plastic treated A / D converter for analog signals into digital signals, with the above treatment, and then passed to microcontroller AT89S52 calculated, finished up by four digital displayds heart rate,The heart rate meter can easily measure the person's heart rate and body temperature, essentially achieving its stated goals, which will greatly reducethe patients of heart rate and body temperature of the time.Keywords: heart rate;measurement;microcontroller AT89S52;converter目录摘要 (I)Abstract ..................................................... I I 1 绪论 (1)1.1 课题的来源 (1)1.2 课题设计的目的及功能实现的方法 (1)1.3 论文结构 (2)2 总体方案设计 (4)2.1 心率计原理 (4)2.2 总体电路框图设计 (4)3 元器件选择及其功能介绍 (6)3.1 单片机AT89S52 (6)3.2 传感器OPT101 (7)3.2.1 OPT101的技术性能 (7)3.2.2 OPT101的典型应用 (8)3.3 集成运算放大器OP07 (10)3.4 低功率运算放大器LM324N (11)3.5 A/D转换器ADC0809 (12)4 系统硬件结构设计与仿真 (14)4.1 单片机最小系统 (14)4.2 信号采集电路 (15)4.3 信号放大电路与仿真 (16)4.3.1 信号放大电路与仿真 (16)4.3.2 电源模块设计 (17)4.4 信号比较电路 (18)4.5 A/D转换电路 (19)4.6 显示电路 (19)4.7 系统总体设计原理图 (20)5 系统软件设计 (22)5.1 测量计算原理 (22)5.2 主程序流程图 (22)5.3 中断程序流程图 (23)5.4 定时器T0和T1的中断服务程序 (24)6 系统硬件调试 (25)6.1 系统各部分电路模块测试与仿真 (25)6.1.1 一级放大电路 (25)6.1.2 比较电路 (27)6.2 试验与焊接阶段 (28)6.2.1 试验阶段 (28)6.2.2 焊接与完成阶段 (29)6.3 整机调试 (31)6.3.1 心跳的测量过程 (31)6.3.2 几种主要系统干扰与影响 (31)6.4 试验结果分析 (32)7 总结和展望 (33)致谢 (35)参考文献 (36)附录一: (38)1绪论心率不仅是反映心脏功能强弱的重要标志,也是反映人体运动强度的生理指标,很多情况下我们需要及时知道自己的心率.本文介绍一种基于单片机技术的心率计,单片机的可编程性使其具有较大的适应性和灵活性.1.1课题的来源在医学上,通过测量人的心率,便可初步判断人的健康状况。
毕业设计_心电检测仪

摘要本课题主要设计一个基于Atmega16的家用心电监测仪的研究设计。
根据人体心电信号的特征,设计心电信号采集系统,完成实时心电监测的功能。
本系统通过硬件电路实现了对心电信号实时的采集和处理,并将模拟的心电信号转换成数字信号送入主控单元,从而实现了心电信息的实时显示、存储、打印、报警等功能。
本设计选用具有低功耗的16位单片机Atmega16作为中央处理系统,通过心电传感器,从人体连续取得心电信号,经过专门的信号处理电路进行处理后送入中央处理系统,中央处理系统通过分析、处理,检测出病人的心电信号,并与正常的心电信号比较,对采集的心电信号进行实时分析、检测及记录,并选取大容量Flash存储器对采集处理后的心电信号进行存储。
同时,监测仪带有液晶显示器,能实时显示所检测的心电信号。
当病人出现紧急的心电症状时,其特有的报警功能可以及时的发出报警,便于及时的对病人进行救治。
该系统还可以打印出心电波形供医务人员分析病情时参考,及时准确的采取治疗措施,制定治疗方案。
该监测仪能长期、连续、可靠、稳定的工作,同时还具有体积小、存储容量大、功耗低、实时显示等特点,便于随身携带,使用方便,操作简单。
关键词心电监测心电监测仪心电传感器信号处理电路Title: The design of household ECG monitorAbstractThe topics mainly based Atmega16 household ECG monitor research and design. According to the characteristics of the human ECG, design ECG acquisition system,in real-time ECG monitoring function.This system has realized through the hardware circuit to heart signal real-time gathering and processing, and will simulate the heart signal transforms the digital signal to send in the master control unit, thus has realized the function of heart information's real time display, memory, printing, alarming, etc.This design uses a low-power 16-bit microcontroller Atmega16 as the central processing system, through ECG sensor, from the human body to obtain a continuous ECG signal, by a dedicated signal processing circuit after being fed into the central processing system, the central system analysis, processing to detect the patient's ECG signal, by comparison with a normal ECG, to achieve real-time detection, analysis, selected records, select a high-capacity Flash memory to store the acquisition of the ECG. At the same time, the monitors with a LCD monitor, be able to real-time display ECG signal. When a patient have a emergency ECG symptoms, its unique alarm function can trigger a timely warning and treatment of patients timely. The system can also print out ECG waveform to provide reference for medical personnel, and timely and accurate implementation of therapeutic measures to establish treatment programs. Not only that ,the key of system design make operation simple and faster.The monitor can long-term, continuous, reliable, stable job, and has a small size, large storage capacity, low power consumption, real-time display and other features, easy to carry, easy to use, easy to operate.Keywords ECG monitoring ECG monitor ECG sensor Signal processing circuit目录摘要 ..................................................................................................................................... I Abstract ..................................................................................................................................... II 第一章绪论.. (1)1.1 本课题提出的意义和目的 (1)1.1.1本课题提出的意义 (1)1.1.2本课题提出的目的 (2)1.2心电监测仪的国内外发展现状 (3)1.3 人体心电信号的特点 (5)1.4 本课题的设计要求及研究内容 (5)1.4.1 本课题的设计要求 (5)1.4.2 本课题的研究内容 (6)第二章整体方案设计 (7)2.1系统整体方案的确定 (7)2.2各模块方案的确定 (7)第三章硬件电路的设计 (10)3.1中央处理系统的设计 (10)3.2信号采集电路的设计 (12)3.2.1心电传感器的设计 (12)3.2.2右腿驱动电路的设计 (13)3.3前置放大电路的设计 (14)3.3.1前置放大电路的要求 (14)3.3.2前置放大器的设计 (15)3.4高通滤波电路的设计 (17)3.5低通滤波电路的设计 (18)3.6 50Hz陷波电路的设计 (19)3.7后置放大电路的设计 (21)3.8 A/D转换电路的设计 (22)3.9打印电路的设计 (25)3.10存储器的设计 (27)3.11显示电路的设计 (28)3.12键盘电路的设计 (29)3.12.1按键开关的抖动问题 (30)3.12.2键盘与单片机的连接 (30)3.13报警电路的设计 (32)3.14稳压电源电路的设计 (32)3.14.1稳压电源的组成 (32)3.14.2电源电路的设计 (33)第四章软件设计 (35)4.1软件设计的要点 (35)4.1.1相邻两个心电波间隔时间的取得 (35)4.1.2瞬时心率值的存储方式 (35)4.1.3心率值的显示方式 (35)4.1.4报警的处理方法 (35)4.1.5打印的波形和数据 (36)4.2系统部分程序设计 (36)4.2.1主程序的设计 (36)4.2.2数据采集子程序的设计 (37)4.2.3数据显示子程序的设计 (38)4.2.4打印子程序的设计 (39)4.2.5存储子程序的设计 (40)结论 (42)致谢 (43)参考文献 (44)第一章绪论1.1本课题提出的意义和目1.1.1本课题提出的意义生物电现象是生命活动的基本属性,它几乎在机体的一切生命过程中都伴随生物电的产生。
心率测试仪设计毕业论文(设计)

毕业论文设计(论文)题目:心率测试仪设计摘要心脏的每一次搏动都会导致手指皮肤毛细血管产生一次充盈和收缩,该血脉变化信号可用于检测心率。
本课题设计了一种基于反射式光电传感器的心率测试仪,由反射式光电传感器提取出手指皮肤处的微弱脉搏信号并加以处理,使心率的测量显得更简便更精确。
本设计主要由六部分组成,包括测量电路、放大电路、滤波整形电路、倍频电路、控制电路和计数译码显示电路。
该设计的首要任务是测量电路中传感器的选取,其次就是信号的放大及滤波整形电路的设计,关键点是计数译码显示电路中计数和译码方式的选择。
该设计利用外置恒流源电路的反射式光电传感器,将人体的脉搏信号转变为可处理的电信号,再将所得电信号经过电压放大、滤除高频、A/D转换和倍频等处理得到数字脉冲信号,接着在由555定时器组成的闸门控制电路的控制下,经过计数器、译码器的处理,最终将心率测试结果用数码管显示出来。
利用Mulitisim仿真软件,可以对此心率测试仪实现仿真。
本设计只需要被测人把手指放在传感器内不足10秒钟就可以精确测量出心率值,测量结果用三位七段数码管显示。
本设计在仿真实验中,当输入1Hz正弦信号时,经过6次测试,心率平均值为60次/分钟,最大误差1.67%;当输入2Hz正弦信号时,经过6次测试,心率平均值为119次/分钟,最大误差1.68%。
仿真结果满足课题要求的当心率大于50次/分钟时,误差小于5%,仿真实验成功,所设计心率测试仪达到预期目的。
【关键词】心率测试仪反射式传感器Mulitisim仿真软件数字脉冲信号ABSTRACTThe heart beat of each time will cause the capillaries of finger skin have a filling and shrinkage, the changes of blood signal can be used for the detection of heart rate, which causes the finger skin producing the weak vibration. The vibration signal can be used to test the heart rate This topic designs a heart rate tester which is based on reflecting photoelectric sensor, By reflecting photoelectric sensor extracts the pulse signal from finger skin and process it, at last making the heart rate measurement appears more simple and precise.This design mainly by six parts, including measuring circuit, amplifying circuit, filtering plastic circuit, times frequency circuit, control circuit and count decode display circuit. As for the design , the selection of sensor is the primary task in the measurement circuit, followed by signal amplifier and filtering plastic circuit design, the key point is that the count of the counter decoder circuit and the choice of the ways of decoding.This design uses reflecting photoelectric sensor whose outer is constant current source circuit, this design makes the human body pulse signal into the electrical signals which can be handled, and then through the electrical signal voltage amplifier, filtering hf, A/D conversion and frequency doubling processing get digital pulse signal, and then process it under the control of the gate control circuit which is composed by 555 timing device, followed by the counter, decoder, eventually display the heart rate test results with A digital tube.Using Mulitisim simulation software can realize the simulation about the heart rate tester. This design only needs to the man putting his finger in the sensor less than 10 seconds to measure the value of heart rate, the measured results will be displayed with three seven period of digital pipe. This designed simulation results show that when the input 1 Hz sine signals, after six times test, average heart rate for 60 times/minutes, the maximum error 1.67%; When the input 2 Hz sine signals, after six times test, heart rate average of 119 times a minute, the maximum error of 1.68%. The simulation results meet requirements when the subject is greater than 50 / minutes heart rate, the error is less than 5%, the simulation experiment is successful, and the design of the heart rate tester achieved the expected purpose.【Key words】Heart rate tester Reflecting sensor Mulitisim simulation software Digital pulse signal目录前言 (1)第一章基于反射式光电传感器的设计 (2)第一节心率测试仪组成构架图 (2)第二节反射式光电传感器分析 (3)一、反射式光电传感器定义 (3)二、反射式光电传感器在心率测试仪中的应用 (3)三、传感器信号关系 (4)第三节设计方案分析 (5)一、测量法的选择 (5)二、技术指标要求 (6)三、测试误差分析 (6)第二章指尖脉搏信号采集 (8)第一节反射式光电传感器的工作原理 (8)第二节传感器恒流源电路 (9)第三章信号处理 (11)第一节放大电路 (11)一、电路说明 (11)二、电路仿真 (12)第二节滤波电路 (13)一、电路分析 (13)二、仿真波形 (15)第三节整形电路 (15)一、集成施密特触发器74LS14D (16)二、电路仿真 (16)第四节倍频电路 (17)一、利用简单门电路等组成的二倍频电路级联 (17)二、8倍频电路仿真 (18)第五节本章小结 (19)第四章心率显示 (20)第一节控制电路 (20)一、控制信号的产生 (20)二、启动清零的控制 (24)第二节计数译码显示电路 (25)一、计数器 (25)二、译码显示电路 (26)三、电路仿真图 (27)第三节系统测试 (28)第四节本章小结 (29)致谢.................................................................................................................. 错误!未定义书签。
心率检测器课程的设计

武汉纺织大学课程设计任务书课题名称:心跳速率检测器完成期限:2014年05月28日至2014年06月12日院系名称机械院指导教师周国鹏专业班级测控们02指导教师职称学生姓名景小飞院系课程设计(论文)工作领导小组组长签字 ______________摘要 (2)第一章方案论证 (3)1.1定时间测次数实现法 (3)第一章心率检测单元电路设计 (3)2.1传感器 (3)2.2放大整形电路设计 (4)2.3时基信号发生器设计 (4)2.4计数译码显示电路电路设计 (7)第三章总电路及原理分析 (12)3.1数字心率计总电路及其原理说明 (12)3.1. 1数字心率计电路工作原理 (12)3.2元器件的参数设定 (12)3.3电路仿真 (13)3.3. 1仿真软件介绍 (13)3. 3. 2电路仿真 (13)设计心得体会 (15)附录:参考文献 (16)摘要脉搏是常见的生理现象,蕴含着丰富的人体生理病理信息。
脉搏波所呈现出來的形态、强度、速率和节律等方面的综合信息,能反映出人体心血管系统中的许多生理病的血流特征。
数字电子技术作为一门应用很广泛的科学技术,发展极其迅速。
要想学好这门技术,首先是基础理论的系统学习,然后要技术训练, 进而培养我们对理论联系实际的能力,设计电路的能力,实际操作的能力,以及培养正确处理数据、分析和综合实验结果、检查和排除故障的能力。
课程设计作为对本课程的学习情况的检验,同时课程设计也对本课程知识的综合运用。
同时也加深我们对电子产品的理解。
这次我们课程设计的题目是制作一个心跳速率检测器,二脉搏往往与心跳速率息息相关。
根据人体脉搏信号特征,本文介绍了一种的由取样电路、放大整形电路、计数显示电路、电源电路四部分组成的新型心率计的设计方法。
采用高集成度、高性能、低功耗、高频高速的集成芯片实现计数译码模块。
具有时基信号频率稳定,设置合理,计数器清零及时,瞬时心率周期内准确计数等优点。
测量范围为0〜199次/min,三位数字显示测量值。
心率测试仪课程设计

心率是指人体心脏每分钟搏动的次数,它是反映心脏是否正常工作的一个重要参数。
人类工作在高科技、高效率的环境中,其身体健康状况也显得日益重要并备受关注,而数显式心率测试仪就为社会的医疗保健提供了方便。
过去大多数医院测量心率主要采用手表计时切脉的方法。
由于受病人情绪变化以及测量人员主观因素影响,测量结果存在较大误差,而且费事费力。
随着电子技术发展,出现了心率仪,而且愈发智能。
但是由于价格昂贵等因素不适合大面积推广。
另一方面,人们对健康的追求越来越高,体育赛事要求越来越严格等,需要一种便携、灵活、准确的心率测试仪。
引言 (1)摘要 (3)1.总体设计方案 (4)1.1课题分析 (4)1.2总体方案 (4)2.模拟仿真软件介绍 (5)3.电路单元设计与仿真验证 (6)3.1传感器单元 (6)3.2 放大电路单元 (6)3.3滤波电路单元 (7)3.4整形电路单元 (9)3.5定时电路单元 (10)3.6计数电路 (11)3.7锁存、比较、显示单元 (13)3.8报警单元 (16)4.总体电路绘制及仿真 (17)4.1绘制的总体电路 (17)4.2电路工作原理 (17)4.3仿真结果 (17)4.4电子元件清单 (18)5.总结 (19)附录 (20)附录1 (20)附录2 (21)参考文献 (22)摘要本文主要设计一种便携式心率测试仪,该心率仪采用常见的电子元件实现,成本较低,能够实时采集并测量人体的平均心率,发现非正常心率信号并能及时报警。
由于传感器信号十分微弱,其幅度一般在毫伏的数量级范围,且夹杂着各种噪声和干扰,因此要求前置级放大电路具有高增益、高共模抑制比等技术指标。
实验结果表明,系统设计方案合理,实现了微小信号放大、显示及报警功能。
具有测量灵敏度高、实时性好、性价比高等优点。
关键词:心率测试,放大,计数,锁存,报警,显示1.总体设计方案1.1课题分析正常情况下,人的心率为每分钟60~150次。
我们要准确测量人的心率,应该使用传感器将心跳转化为电量进行测量。
基于单片机的心率计设计毕业设计论文

基于单片机的心率计设计摘要心率是指单位时间内心脏搏动的次数,包含了许多重要的生理、病理信息,特别是与心脑血管相关的信息,是生物医学检测中一个重要的生理指标,也是临床常规诊断的生理指标;因此迅速准确地测量心率便显得尤为重要。
随着医疗水平和人们生活水平的提高,快速、准确、便携式心率计便成为一种新的发展趋势,同时伴随着单片机技术的发展,基于单片机的便携式心率计便不失为一个好的选择。
本心率计共有三大部分,分别为:传感器部分、信号处理部分、单片机控制部分。
传感器部分采用光电式传感器实现对信号采集;信号处理部分则采用放大、滤波、波形变换等方法实现信号的有效处理;而单片机部分则实现对心率的计数和显示功能。
通过这三部分的有效组合初步实现对人体心率的一个有效计数。
信号采集采用光电式传感器通过对手指末端透光度的监测,实现信号的采集;信号放大则采用四运放运算放大器LM324,波形变换采用555定时器构成反向施密特触发器;单片机控制模块则采用AT89C51微处理器和相关元器件通过C语言编程实现计数和显示功能。
关键词:心率,光电式传感器,信号处理,AT89C51DESIGN OF HEART RATE METER BASED ON MCUABSTRACTHeart rate is refering to the number in unit time of the heart beating, contains many important physiological and pathological information, especially information associated with cardiovascular, biomedical detection an important physiological indexes, and routine clinical diagnosis of physiological indexes; so quickly and accurately measuring heart rate appears to be particularly important. With the improvement of medical level and people's living standards, rapid, accurate and portable heart rate meter has become a new trend, accompanied by the development of SCM technology, will not be regarded as a good choice of meter based on microcontroller portable heart rate.Heart rate meter consists of three parts, respectively: sensor part, signal processing part, MCU control part. Part of the sensor using photoelectric sensor achieved the signal of the signal acquisition; signal processing part uses the amplification, filtering, waveform transform method to effectively d eal with; and part of SCM is to achieve counting on heart rate and display function. Through the effective combination of these three parts, an effective count of human heart rate is realized..Signals were collected using photoelectric sensor through the monitoring of the degree of light at the end of a finger, to realize the signal acquisition; signal amplification four operational amplifier LM324 operational amplifier is used, the waveform transform the 555 timer constitute reverse Schmitt trigger; MCU control module is used AT89C51 microprocessor and related components by C language programming counting and display function.KEY WORDS: heart rate, sensor photoelectric, signal processing, AT89C51目录前言 (1)第一章系统设计的整体构思 (3)第二章各元器件介绍 (4)§2.1 LM324 (4)§2.1.1 LM324简述 (4)§2.1.2 LM324主要特点 (4)§2.1.3 LM324引脚图 (4)§2.2 555定时器 (5)§2.3 单片机型号介绍 (6)§2.3.1 单片机简介 (6)§2.3.2 51子系列的主要功能 (6)§2.3.3 AT89C51引脚 (6)§2.4 74HC245 (8)§2.4.1 74HC245简述 (8)§2.4.2 74HC245的特点 (8)§2.4.3 74HC245引脚 (8)§2.5 74LS138 (9)§2.5.1 74LS138简述 (9)§2.5.2 74LS138主要特性 (9)§2.5.3 74LS138引脚图 (9)第三章软件介绍 (11)§3.1 KeilC51高级语言集成开发环境—uVision4 IDE (11)§3.1.1 KeilC51简介 (11)§3.1.2 uVision4 IDE集成开发环境 (11)§3.1.3 uVision4 IDE仿真过程 (11)§3.2 Proteus (13)§3.2.1 Proteus简述 (13)§3.2.2 Proteus主界面 (13)§3.2.3 电路图仿真 (14)第四章电路原理及仿真电路 (16)§4.1 光电式传感器 (16)§4.2 前置放大器 (18)§4.3 滤波电路 (18)§4.4 后置放大电路 (19)§4.5 波形变换 (20)第五章软件的设计 (22)§5.1 设计原理 (22)§5.1.1 定时原理 (22)§5.1.2 计数原理 (23)§5.2 软件设计的流程图 (23)§5.3 LED显示电路 (24)第六章系统的检测 (26)第七章误差分析 (27)结论 (28)参考文献 (29)致谢 (30)附录 (31)前言心率是指单位时间内心脏搏动的次数,与脉搏跳动频率基本是一致的。
一种实用型心率计的设计

一种实用型心率计的设计
摘要:
本论文提出了一种新型实用型心率计的设计,它基于传感技术并使用蓝牙进行数据传输。
该心率计小巧方便携带,可通过手机APP进行实时监测。
本文详细介绍了该心率计的硬件和软件设计,并进行了实验验证。
实验结果表明,该心率计具有良好的准确性和实用性,适合用于日常健康监测和运动评估。
关键词:心率计,传感技术,蓝牙,手机APP,准确性,实用性一种实用型心率计的设计
背景
心率是评估人体健康状态和运动负荷的重要指标之一。
随着科技的发展,各种心率计不断涌现,其中以传感技术为基础的心率计具有非常好的优势。
设计
本文设计的心率计采用传感技术,通过检测心脏的电信号来计算心率。
硬件设计:本心率计的硬件设备由传感器、微处理器、电池和无线通讯模块组成。
传感器采用心电图传感器,能够实时检测心脏的电信号。
微处理器负责对这些信号进行处理,并通过蓝牙无线通讯模块将数据传输到手机APP中。
软件设计:该心率计的软件设计主要由两个部分组成:嵌入式程序和手机APP。
嵌入式程序负责连续检测心脏电信号并进行处理,计算心率。
手机APP则实时接收数据并进行显示和储存。
实验
为了验证该心率计的准确性和实用性,本文进行了实验,并将其结果与商用心率计进行了对比。
实验结果表明,本心率计与商用心率计具有相近的准确性,而且小巧便携,易于携带。
结论
本文设计的实用型心率计基于传感技术,并使用蓝牙进行数据传输,具有良好的准确性和实用性。
它可以方便地储存数据,并通过手机APP进行实时监测。
这种心率计可以被广泛应用于日常健康监测和运动评估中。
一种心率检测装置的设计(002)

摘要心率测量仪在我们的日常生活中已经得到了非常广泛的应用,通过观测心率信号,可以对人体的健康进行检查,通常被用于保健中心和医院。
为了提高心率测量仪的简便性和精确度,本课题设计了一种基于51单片机的心率测量仪。
系统以STC89C52单片机为核心,以光电传感器利用单片机系统内部定时器来计算时间,由光电传感器感应产生信号,单片机通过对信号累加得到心脏跳动的次数,时间由定时器定时而得。
系统运行中可以通过观察指示灯闪烁,若均匀闪烁说明测量值准确。
系统停止运行时,能够显示总的脉搏次数和时间。
经测试,系统工作正常,达到设计要求。
本设计利用红外光电传感器产生脉冲信号,经过放大整形后,输入单片机内进行相应的控制,从而测量出一分钟内的心脏跳动的次数,快捷方便。
系统可以供用户测量当时的心脏跳动的次数,同时还可以设定上限次数和下限次数,当测量的范围超过设定的范围则驱动蜂鸣器报警提醒,除此外用户还可以设定每天闹钟提醒测量,时间可以自行设定,结果最终可以把采集到的心率信号显示在数码管上。
关键词:STC89C52;光电传感器;数码管;心率测量仪AbstractHeart rate meter has been widely used in our daily life. By observing the heart rate signal, we can check the health of human body. It is usually used in health centers and hospitals.In order to improve the simplicity and accuracy of heart rate measuring instrument, a heart rate measuring instrument based on 51 single chip computer is designed in this paper.The system is based on STC89C52 single chip computer. The photoelectric sensor calculates the time by using the timer inside the single chip computer system. The signal is induced by the photoelectric sensor. The number of beating hearts is obtained by adding up the signals. The time is determined by the timer.In the operation of the system, the indicator can be observed to flicker. If the uniform flicker indicates that the measured value is accurate. When the system stops running, it can display the total pulse number and time. After testing, the system works normally and meets the design requirements.This design uses infrared photoelectric sensor to generate pulse signal. After amplification and shaping, the pulse signal is input into the MCU for corresponding control, so as to measure the number of heart beating in one minute, which is fast and convenient.The system can be used to measure the number of heartbeats at that time, at the same time, the upper and lower limits can be set. When the range of measurement exceeds the set range, the buzzer can drive the alarm reminder. In addition, the user can set the alarm clock to remind the measurement every day. The time can be set by himself. The result can finally display the collected heart rate signal on the digital tube.Keywords: STC89C52; Photoelectric Sensor; Digital tube; Instant Heart Rate目录第一章绪论 (5)1.1 心率计的研究背景 (5)1.2 课题设计的目的及意义 (5)1.3 心率计设计的主要内容 (6)(1)51单片机心率检测仪的设计方案; (6)(2)光电传感器的设计方案; (6)(3)硬件电路及软件的设计; (6)(4)硬件电路实验、软件实验和系统调试。
毕业论文 心率监测系统设计

毕业论文题目:心率监测系统设计摘要心率是指单位时间内心脏跳动的次数,一般指每分钟的心跳次数,是临床常规检查的生理指标。
心率监测系统在我们的日常生活中已经得到了非常广泛的应用。
在医学上,通过测量人的心率,便可初步判断人的健康状况。
本课题设计完成了一个基于51单片机的心率监测系统。
系统以AT89C51单片机为核心,以红外发光二极管和光敏三极管为传感器,利用单片机系统内部定时器来计算时间,由光敏三极管感应心跳脉冲,单片机通过脉冲累加得到心脏跳动次数,在数码管上显示心跳次数和时间。
系统实现了心率的实时监测与显示、定时测量以及报警提醒等功能。
实验结果表明,系统工作正常,测量灵敏度高,实现了设计功能。
关键词:心率监测;A T89C51单片机;光电传感器AbstractHeart rate generally refers to the number of heart beats per minute. It is one of the physiological indexes in clinical routine examination. The heart rate monitoring system has been widely used in our daily life. In medicine, it can preliminarily determine the health status by measuring heart rate. This paper proposes a new system based on a single-chip microcomputer and two sensors of an infrared light emitting diode and a photo transistor. The sensors detect heart beating and the single-chip microcomputer gets the frequency by accumulating the times of heart beating. The time is obtained by the inner timer of the single-chip microcomputer. This system can not only display the heart rate, the test time online, but also give alarming as a reminding when the heart rate is not normal. The test result shows that the system works well with high sensitivity and short delay. It has realized the functions of design.Keywords:Hearting rate monitoring;AT89C51 single-chip microcomputer;Photoelectric sensor目录摘要 (I)Abstract (II)第1章概述 (1)1.1选题的背景和意义 (1)1.2心率监测系统的发展与应用 (2)第2章心率监测系统结构 (3)2.1系统结构 (3)2.2工作原理 (3)第3章硬件系统设计 (5)3.1控制器 (5)3.1.1AT89C51 简介 (5)3.1.2AT89C51 的特点 (5)3.1.3AT89C51 的结构 (5)3.2心率信号取样 (7)3.2.1光电传感器的原理 (7)3.2.2光电传感器的结构 (8)3.2.3光电传感器检测原理 (8)3.2.4信号取样电路 (9)3.3信号放大电路 (10)3.3.1LM324放大器 (10)3.3.2低通放大电路 (10)3.4波形整形电路 (12)3.5单片机控制电路 (14)3.6LED显示电路 (14)3.6.1LED的结构及工作原理 (15)3.6.2LED数码管的显示方式 (16)3.7报警电路 (16)3.8硬件系统原理 (17)第4章软件系统设计 (18)4.1主程序流程 (18)4.2中断程序流程 (18)4.3显示程序流程 (19)第5章系统干扰分析及处理措施 (20)5.1干扰分析 (20)5.1.1环境光干扰及处理措施 (20)5.1.2电磁干扰及处理措施 (20)5.1.3测量过程中运动噪声干扰及处理措施 (21)第6章系统测试结果 (22)6.1硬件调试 (22)6.2系统测试 (24)6.3误差分析 (24)第7章总结与展望 (25)参考文献 (26)附录 (28)致谢 (34)第1章概述1.1 选题的背景和意义心率(Heart Rate)是用来描述心跳周期的专业术语,是指心脏每分钟跳动的次数, 它不仅是反映心脏功能强弱的重要标志,也是反映人体运动强度的生理指标。
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SRTP结题论文论文题目心率测试仪设计方案学院信息科学与工程学院专业信息工程年级班级040113姓名王晨指导教师高翔目录论文题目心率测试仪设计方案 (1)摘要、关键词........................................................................................................................................ 2第一章绪论................................................................................................................................... 31.1 医学常识1.2 心率测试的意义1.3 心率测试仪的组成框图1.4 心率测试的基本过程第二章基础知识介绍..................................................................................................................... 52.1 SC0073微型动态脉搏微压传感器2.2单片机介绍2.3 RS232协议串口通信第三章电路设计方案................................................................................................................. 113.1 传感器模块方案选择3.2 滤波放大电路设计3.3 比较整形电路设计3.4 匹配电路设计3.5 下位机的设计第四章上位机设计方案............................................................................................................. 184.1 上位机设计目的4.2 功能及要求4.3 系统框图4.4 系统主界面设计4.5 图表分析功能4.6 数据库存储功能4.7 健康报告提示第五章参考文献......................................................................................................................... 26第六章附录................................................................................................................................. 26心率测试仪设计方案王晨(东南大学信息科学与工程学院11级南京 211189)摘要本设计方案的主要内容是设计一个由信号采集电路、滤波整形电路、计数显示电路组成的实时心率采集系统。
本系统MSP430F149单片机为核心控制芯片,SC0073微型压电式脉搏波传感器采集信号,经信号处理电路后将脉冲信号送入单片机,并在12864液晶显示器上进行实时数据显示。
同时,本设计采用MSP430F149 作为下位机,PC机作为上位机——于.net Framework4.0框架下利用C#语言开发的的心率测试仪控制系统,通过RS-232串口通信协议将数据传输到PC 机上,我们可以方便地监测测量参数。
本文设计的心率测试仪使用方便,只需将传感器轻靠动脉处,即可实时显示出心率。
该系统运行稳定,实时性强,安全可靠,系统通用性好,移植、扩展方便,同时具有低成本、低功耗、操作简单等优点,对心血管疾病的早期诊断具有重要的意义。
【关键词】传感器滤波整形电路串口通信上位机设计AbstractThe main contents of this design is to design a circuit from the signal acquisition, filtering shaping circuit, counting acquisition system displays real-time heart rate circuit composed. This system MSP430F149 microcontroller as the core control chip, SC0073 Micro Piezo pulse wave sensor signal acquisition by the pulse signal after signal processing circuit into the microcontroller and LCD display on the 12864 real-time data display. Meanwhile, the design uses MSP430F149 as the next crew, PC machine as a PC——under. Net Framework4.0 framework using C # language developed heart rate tester control system, via RS-232 serial communication protocol to transfer data to a PC, we can easily monitor the measured parameter. This design of the heart rate tester easy to use, simply by a light sensor artery, heart rate can be displayed in real time. The system is stable, real-time, secure, system versatility, easy to transplant, expansion, and low cost, low power consumption, easy operation, etc., has important significance for the early diagnosis of cardiovascular diseases.【Keywords】Sensor filter shape circuit design of serial communication between PC第一章绪论1.1医学常识心率(Heart Rate):用来描述心动周期的专业术语,是指心脏每分钟跳动的次数,以第一声音为准。
心电信号是一种非常弱且频率较低的信号,一般幅值在0.05~5mV,频率在0.05~100Hz。
结构特征:心脏是一厚壁的肌性器官,由左右2心房和左右2心室4个心腔组成。
心脏的自动节律性收缩,推动血液在循环系统的各种血管中环流,使机体各组织、器官能不断地吐故纳新、新陈代谢。
正常成年人安静时的心率有显著的个体差异,平均在75次/分左右(60—100次/分之间)。
心率可因年龄、性别及其它生理情况而不同。
初生儿的心率很快,可达130次/分以上。
在成年人中,女性的心率一般比男性稍快。
同一个人,在安静或睡眠时心率减慢,运动时或情绪激动时心率加快,在某些药物或神经体液因素的影响下,会使心率发生加快或减慢。
经常进行体力劳动和体育锻炼的人,平时心率较慢。
健康成人的心率为60~100次/分,大多数为60~80次/分,女性稍快;3岁以下的小儿常在100次/分以上;老年人偏慢。
成人每分钟心率超过100次(一般不超过160次/分)或婴幼儿超过150次/分者,称为窦性心动过速。
常见于正常人运动、兴奋、激动、吸烟、饮酒和喝浓茶后。
也可见于发热、休克、贫血、甲亢、心力衰竭及应用阿托品、肾上腺素、麻黄素等。
如果成人的心率在160~220次/分,则称为阵发性心动过速。
心率低于60次/分者(一般在40次/分以上),称为窦性心动过缓[5]。
可见于长期从事重体力劳动和运动员;病理性的见于甲状腺机能低下、颅内压增高、阻塞性黄疸、以及洋地黄、奎尼丁或心得安类药物过量或中毒。
如心率低于40次/分,应考虑有房室传导阻滞。
心率过快超过160次/分,或低于40次/分,大多见于心脏病病人,病人常有心悸、胸闷、心前区不适,应及早进行详细检查,以便针对病因进行治疗。
心电图如图1-1所示。
图1-1 心电图脉搏波:人体心室周期性的收缩和舒张导致主动脉的收缩和舒张,使血流压力以波的形式从主动脉根部开始沿着整个动脉系统传播,这种波称为脉搏波。
脉搏波所呈现出的形态、强度、速率和节律等方面的综合信息,很大程度上反映出人体心血管系统中许多生理病理的血流特征。
正常人脉搏数为60~80次/分钟,婴儿为90~100次/分钟,老人为100~150次/分钟。
脉搏波如图1-2所示。
图1-2 脉搏波心率与脉搏的联系:心率与脉搏在身体正常的时候是相等的,只有在心脏出现疾病的时候出现。
因此心率测量问题可以转化为脉搏的测量,而脉搏的测量有更容易实现特点,在实际应用中得到广泛运用。
本监测系统的有效测量范围为60次-199次/分钟。
检测的基本原理是:随着心脏的搏动,波动压力信号的频率与人体每分钟的脉搏次数成正比,故只要把它转换成脉沖并进行整形、计数和显示,即可实时地测出脉搏的次数。
1.2心率测试的意义现代的医学电子仪器已不仅仅是单纯的医学电子测量仪器硬件系统,而应该是基于电子技术、计算机技术、数字信号处理技术的生理量检测和分析系统,本课题把生理量的测量和生物信号处理技术融为一体。
本课题所设计的心率测试仪属于一种集轻型化、一体化、可视化等优点的便携式测试仪。
心率是指人体心脏每分钟搏动的次数.它是反映心脏是否正常工作的一个重要参数。
同时心率值也是衡量体力劳动强度和脑力劳动强度的重要指标。
因此,设计一种可随身携带、可长时间记录、显示和存贮心率值,可与微机通讯并具有较强抗干扰能力,能对超出正常范围的心率进行报警的心率测试仪是十分必要的。
1.3心率测试仪的组成框图系统框图如图1-3。
图1-3 心率测试仪的系统框图1.4心率测试的基本过程测量心率最简单的方法是记录一分钟脉搏的次数。
根据人体脉搏信号特征,本文设计了一种测量脉搏每分钟跳动次数的系统。
本系统通过脉搏传感器采集脉搏信息,将脉搏压力信号转化为电压信号,经信号放大电路对其进行放大,再经过滤波器,滤去干扰信号,再将所得信号进行电压比较,波形整形,形成脉冲作为计数器的计数脉冲,然后送入显示电路,同时利用串口通信将数据传送至上位机系统,在上位机中进行数据分析,得出健康报告。