人体生理参数监测仪设计
人体健康检测仪课程设计

人体健康检测仪课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解人体健康检测仪的基本原理,掌握其操作方法。
2. 学生能掌握通过人体健康检测仪进行心率、血压、血氧饱和度等生理参数的测量方法。
3. 学生能了解生理参数的正常范围,认识到健康检测的重要性。
技能目标:1. 学生能熟练操作人体健康检测仪,进行自主健康检测。
2. 学生能运用所学知识,分析检测结果,判断自身健康状况。
3. 学生能运用信息技术,整理、记录和表达健康检测数据。
情感态度价值观目标:1. 学生通过本课程的学习,增强对健康的关注,树立健康生活的意识。
2. 学生在团队合作中进行健康检测,培养团队协作精神和沟通能力。
3. 学生通过了解人体健康检测仪的发展,激发对科学技术的兴趣,培养创新精神。
课程性质:本课程为实践性课程,结合课本知识,注重学生的动手操作和实际应用。
学生特点:六年级学生具备一定的自主学习能力,对新鲜事物充满好奇,善于合作交流。
教学要求:教师需引导学生结合课本知识,注重实践操作,鼓励学生主动探究,提高学生的健康素养。
在教学过程中,关注学生的个体差异,确保每个学生都能达到课程目标。
将课程目标分解为具体的学习成果,便于教学设计和评估。
二、教学内容1. 引言:介绍人体健康检测仪的作用和意义,激发学生学习兴趣。
相关教材章节:课本第五章“健康与生活”第一节“健康的重要性”。
2. 基本原理:讲解人体健康检测仪的原理,如心电图、血压测量等。
相关教材章节:课本第五章第二节“人体生理参数及其测量”。
3. 操作方法:教授如何正确使用人体健康检测仪,包括仪器准备、操作步骤等。
相关教材章节:课本第五章第三节“健康检测仪器的使用”。
4. 生理参数测量:学习心率、血压、血氧饱和度等生理参数的测量方法。
相关教材章节:课本第五章第四节“常见生理参数的正常范围及测量方法”。
5. 数据整理与分析:教授如何整理、记录和表达健康检测数据,进行简单分析。
相关教材章节:课本第五章第五节“健康数据的处理与分析”。
嵌入式生理参数监测仪的设计

∞ 鱼
悼 I . 一 电源
机 . 1 一
图 1 系统 结构 框 图
显 示 器
3硬件设计 硬件系统包括心率 、 体温、 血氧饱和度三个模块。 3 . 1心率模块 通过 T C R T 5 0 0 0光电传感器 , 从指间获得一个 2 ~ 5毫伏的心电 信号, 调理到 1 0 V左右作为计数器的输入脉冲。 经过两级放大、 反相 后得 到 跟输 入 波 形 同相 、 且 放 大 的波 形 。 由于 放 大后 的波 形 是 一个 交流信号 , 而单 片机需要 的是单方 向的直流脉 冲信号。所以需 经过 检波后变成单方向的直流脉冲信号 , 并把检波后的信号送到 R E两 阶滤波 电路滤除放大后 的干扰信号 , 然后进行 电压 比较输出一个反 应心跳频率 的脉冲信号 ,进人 S T C 8 9 C 5 2 单片机处理并显示 。具体 结 构框 图 如 图 2 所示 。
图 4 主程 序 流程 图
5 结束 语 本文设计 的嵌入式生理参数监测仪 , 可 以直接将心率 、 体温、 血 氧饱和度三个模块测得 的数据传送到单片机并显示 出来。 该系统可 以使病 人 及 时方 便 的检 测 生理 参 数 。该 系 统 具 有携 带 方便 、 操作 简 单 、成本 低 、体 积 小 等 优 点 。在 保 健 及 医疗 中具 有 广 阔 的应 用 前 景。
参考 文献
图 2 心率 模块 结 构框 图
[ 1 ] 何 庆华, 吴宝明等. 基 于单片机的便携式生命参数监 护仪 的设 汁
[ J 1 . 医疗卫 生装 备 , 2 0 0 3 ( 1 1 ) . 【 2 】 程 光, 赵 崇侃 . 指 动脉 搏 动 波 光 电 传 感 器 的研 制 【 J ] . 南 京 医 学 院 学 报, 1 9 9 1 ( 4 ) . [ 3 ] 王保 华 . 生物 医学 测量 与仪 器[ M] . 上海 : 复旦 大 学 出版 社 , 2 0 0 9 . [ 4 】 郑 亲恺 . 现在 医学仪 器 设计 原 理[ M 】 . 北京: 科 学 出版社 , 2 0 0 4 .
人体多生理参数监护仪及远程监测系统研究与设计

中国医疗设备 2020年第35卷 12期 V OL.35 No.1270RESEARCH WORK引言人体生理多参数监护仪可以实时监测病人的血压、血氧饱和度、心率和体温等人体生命体征[1-2],对实时了解病人的状况具有很大的意义,随着Android 手机的普及和物联网技术的发展,使通过手机远程监测病人的生理参数信息成为可能[3-4]。
本文设计了一款多参数监护仪及远程监测系统,该监护仪可以准确测出人体的生理参数信息并将信息通过Wi-Fi 上传到服务器。
远程监测系统通过Android 手机客户端实现多个病人的生理参数信息的查询、显示、保存本地手机SD 卡及语音播报功能,方便及时了解病人的身体状况。
1 人体生理多参数监护仪硬件设计本文设计的监护仪主要测量人体的血压、血氧饱和度、心率和体温四项生理参数信息,监护仪采用STM32F103作为系统的控制芯片,其主要功能是利用人体生理参数各部分的传感器及检测处理电路准确、快速测出人体的生理参数信息,STM32F103内部程序检测到生理参数信息采集完成后,将生理参数信息通过监护仪内部的Wi-Fi 模块实时上传到服务器。
本文设计的多参数监护仪硬件主要包括血压、血氧饱和度、心率和体温的检测及处理电路、Wi-Fi 模块电路,监护仪硬件的结构框图如图1所示。
1.1 人体多生理参数监护仪血压模块硬件设计本文设计的人体血压测量是通过示波法的方法来检测收稿日期:2020-02-24作者邮箱:*************************人体多生理参数监护仪及远程监测系统研究与设计刘彦伟1,孟庆琰1,张兰芹21. 泰安市中心医院 设备科,山东 泰安 271000;2. 山东第一医科大学第二附属医院 医学装备部,山东 泰安 271000[摘 要] 目的 设计一种具有远程监测系统的人体多生理参数监护仪。
方法 采用STM32F103作为主控芯片,根据血压、血氧饱和度、心率和体温的测量原理,设计出各模块的采集和处理电路,手机客户端采用Android 系统平台,设计基于Android 系统的人体生理参数信息查询显示、保存和语音播放功能。
微型多参数人体体征监护仪
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关键 词 : 人体体 征信 号 ; 传感器 ; 数转换 ;S ; 模 D P 监护仪
中图分类号 : T 3 P2 文献标识码 : A 文章编 号 : 0 5 -9 4 2 1 )30 0 - 2 8 3 ( 0 2 0 -3 3 5 0 0
第3 2卷
21 0 2年
第 3期
3月
核 电子学 与探 测 技术
Nu la e to i s& Dee to c n lg c e rEl cr n c t cin Te h o o y
V0. 2 No 3 13 . Ma . 2 1 r 02
微 型 多 参数 人体 体 征 监 护 仪
了系统 的微 型化 、 实时性 和低 功耗 L 。该系统 以 1 司高性 能低 功耗定 点处理 器 T 3 0 5 1 核 l J 1公 MS 2 C 5 5为
心搭建 了模 拟信 号调理电路 、 转换 电路 、 模数 数字信号存储处理 电路 、C L D显示 电路 , 决 了心 电、 解 呼吸 、
电路( 除颤保护电路) 心电滤波放大电路 、 l 、 Wi . s o n电阻网络 、 右腿驱动电路 、 导联脱落检测 电 路、 起搏脉冲检测 电路等。模数转换后信号 由 S I 口送 入 D P P接 S。
图 1 全功能微 型人 体体征监护仪总体 框图
表 1 系统性能指标
由临床实验 知呼 吸波 的频 率范 围为 0 1 . H —0H ( z l z 主要集 中在 0 2H ~ . z 。在 . z 0 8H )
基于物联网技术的人体生命监测系统设计

基于物联网技术的人体生命监测系统设计第一章绪论1.1 研究背景随着社会的发展和人们生活水平的提高,人们对自身的健康和安全关注越来越高。
当今,物联网技术成为了人们关注的焦点,也成为了各行各业的研究热点。
物联网技术将传感器、通信技术、计算机技术等多种技术结合在一起,实现了设备之间的互联互通。
尤其是在医疗健康领域,物联网技术的应用越来越广泛,可为人类健康服务提供更多便利,如智能医疗、智能诊断、远程监测等等。
针对日益增长的人群对健康方面的关注和需求,本文基于物联网技术对人体生命监测系统进行设计,旨在打造一款可用于对人体生命参数进行准确、实时监测的系统,以保障人们的健康和安全。
1.2 研究目的和意义针对生命监测系统的研究,在人们的生产生活中具有多种应用,其中一些最主要的应用如下:(1)在医疗领域中,人体生命监测系统可用于记录和监测医疗人员和病人的生命体征,有助于实现临床管理的智能化,提高医疗健康水平。
(2)人体生命监测系统可为身体健康不佳的老年人、儿童、残疾人等提供远程监护服务,通过远程监控生命状态,有效保障人群的健康安全。
(3)人体生命监测系统的应用可以拓展到各种身体劳动的工作环境,如高海拔、高温、高蒸汽等极端环境中的工作人员。
这些人员的生命体征常常受到外界环境的影响,生命监测系统可以及时监测生命体征,保障其安全。
1.3 研究内容和方法本文主要研究基于物联网技术的人体生命监测系统的设计方案,系统的设计目标是实现对人体生命参数的实时监测,并能实现数据的实时显示和远程传输。
本文将涉及到以下内容:(1)人体生命监测系统的研究和现状分析。
对人体生命监测系统相关的国内外研究现状和主流技术进行分析,总结现有研究中存在的问题和不足。
(2)要设计一款满足实际需求的人体生命监测系统,需要选择合适的硬件设备和技术。
本文将介绍所选用的传感器、嵌入式系统等硬件设备以及相应的通讯技术、数据存储和处理等技术方法。
(3)通过硬件设备、应用程序设计和算法设计等多个方面来实现系统的有效性。
便携式多生理参数检测仪设计
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便携式多生理参数检测仪设计【摘要】便携式多生理参数检测仪,用于同时检测人体的心电、血压、血氧等基本生理参数。
本文介绍了便携式多生理参数检测仪的总体设计方案。
该方案将无创检测技术、嵌入式系统技术、数字信号处理技术、人工神经网络技术相结合,拟研制出多功能、微型化、智能化的便携式多生理参数仪。
【关键词】便携式;嵌入式系统技术;微型化引言临床上重要的生理参数包括心电图(ecg)、血压、血氧饱和度等,这些基本生理参数中蕴涵着丰富的人体健康状态信息,对病人的治疗有着极其重要的临床意义。
在传统的生理参数检测中,医生分别利用心电图机、血压计、血氧仪等分立仪器来得到病人的这些指标。
这些检查步骤使得医生在对病人的检查时需要花费较多的时间,而且过多的检查步骤容易使病人产生抵触感,使得检测效率降低。
虽然针对多生理参数检测的问题,市场上出现了多参数监护仪,但是多参数监护仪存在的问题是它以危重病人的监护为目的,主要面向大型医院及icu病房,虽然功能齐全,各项生理指标监测完备,但是体积较大、而且价格昂贵。
不适用于在基层医疗机构进行推广。
为了解决这一问题,针对基层医疗机构的特点,以检测普通大众的基本生理指标为目的,拟设计出将电子血压计、血氧饱和度仪、心电图机的功能集合在一起的检测系统。
与传统的多个分立仪器相比,该检测仪的出现将在保证生理参数检测完备的基础上,降低仪器的成本,减小体积,缩短检测时间,方便医生对患者进行诊断。
同时也有利于医生掌握病人在血压、心电、心率、血氧等多参数同时变化时的情况,对医生的诊疗更有帮助。
本检测仪与传统的多个独立检测仪器相比具有检测速度快、成本低、体积小、重量轻等优点,其检测对象以基层大众为主要目标,使用简单、携带方便、智能化程度高,完全可以满足如社区医疗机构、乡镇医院、甚至野外作业等场所对多生理参数检测的需要,从而改善基层的医疗卫生条件,帮助医生提高诊疗手段,增强我国社区医疗的诊断水平,因此该仪器的推广和应用具有良好的社会效益。
人体生理参数测量系统——血压和脉搏计的硬件设计

近 来年 , 一些 老年 病 , 尤其是 高血 压 、 脏病 、 心
不 易导 致过 松或 过 紧 , 因此 我 们选 择 手 腕 为 测 量
脑 J管 疾患 日渐 增 多 , 代 人 患心 血 管 疾 病呈 现 『 I L 现 低龄化 趋势 , 血压是 最重 要 的健康 指标 , 如果 能经
而 示波法 是 目前 国内外监 护仪 中公认 的无 创 血压
检测 自动方法 。
示 波法是 根据 气 袖在 减 压 过 程 中 , 压 力 振 其
荡 波 的振幅 变化包 络线米 判定 血压 的 。 目前 比较
收 稿 日期 :0 8 0 ~0 20— 8 2
作 者 简 介 : 黎 ( 9 3 )男 , I 充 人 。 研究 方 向 : 朱 18 一 , 四J 南 l 电气 自动 化 。
、
设 计 思 想 和 工 作 流 程
( ) 于 定 位 一 关
血 压测 量 方 法 分 为 有 损 检 测 和 无 损 检 测 两 种 。有 损检测 时 需 将 导 管插 入血 管 , 过 压力 传 通 感 器来 获得血 压 值 , 方 法 的 测量 结 果 是 血压 测 该
带 阻断 动脉血 流 , 使得 血管 壁搏 动产 生示 波 波 , 示
松 或过 紧 。不 论 过 松 、 紧 都 有 会使 血 压 测量 值 过
人体生命体征检测 毕业设计

人体生命体征检测毕业设计一、选题背景及意义随着社会的发展,人们对健康的关注程度越来越高。
生命体征检测作为评估人体健康状况的重要手段,得到了广泛应用。
其通过测定人体的生理参数,如心率、血压、体温等,来判断人体的生理状态,从而及时发现可能存在的健康问题。
随着科技的不断进步,人体生命体征检测设备日益智能化,小型化,因此本课题选取人体生命体征检测为研究对象,力求设计开发一种高效、便捷的生命体征检测设备。
二、研究内容与方案1. 研究目标本课题旨在设计一种便携式的人体生命体征检测设备,能够实时监测人体的心率、血压、体温等生理参数,并通过智能算法进行分析,进一步提供用户的健康评估及预警信息。
2. 研究内容(1)设计硬件系统:包括传感器模块、数据采集模块、信号处理模块等,实现对人体生命体征的实时监测和数据采集。
(2)开发智能算法:建立与人体生命体征相关的智能算法,能够对采集的数据进行分析,并根据不同的情况给出相应的健康评估及预警。
(3)实现用户界面:设计用户友好的界面,将监测到的生命体征数据以直观的方式展现给用户,同时提供个性化的健康建议和管理方案。
3. 研究方案(1)硬件系统设计:选用高精度、低功耗的传感器,搭建硬件系统并编写相关驱动程序,实现对生命体征数据的准确采集和传输。
(2)智能算法开发:结合深度学习、数据挖掘等技术,建立智能算法模型,实现对生命体征数据的实时分析和健康评估。
(3)用户界面实现:采用人机工程学的设计理念,开发用户友好的界面,提供个性化的健康管理服务。
三、技术路线及关键技术1. 传感器选择与应用:选用适合人体生命体征监测的传感器,确保数据的准确性和稳定性。
2. 数据处理与算法优化:通过对大量生命体征数据的分析,优化智能算法,提高健康评估的准确性和实时性。
3. 用户界面设计与交互体验:结合人体工程学、心理学等知识,设计符合用户习惯的界面和交互模式。
四、预期成果通过本研究,预期可以设计出一种便携式、智能化的人体生命体征检测设备,具有实时监测、数据分析和个性化健康管理的功能,为用户提供更全面、便捷的健康监测服务。
基于Windows CE的人体生理参数监测系统设计

体温的参数采集模块 , 并可按照 R 22协议 , S3 通过串 口向主控模块发送生理参数数据包L 选用 G M90 5 J . T 0 模块作为生理参数的远程无线报警模块 , 其支持标准
生理 参数 数值 显示 到 L D 模块 上 , 绘制 多导 联心 C 并 电 ( C .在监 测 到病 人 出现 异 常 时 , E G) 系统 自动对 生 理 参 数 数 据 包 进 行 保 存 ,同 时 主 控 模 块 驱 动
家 和地 区 中 , 6 有 0多 个 已进 入 老 年 型社 会 . 年 人 老 健康 的最 大 威胁— — 心 血管 疾病 引起 的死亡 人数 , 占 全球 死 亡 人数 的三 分 之一 …. 种心 血管 疾 病在 发 病 各 前都 会有 相 应 的征 兆 , 而通 过观 测病 人 的生 理参 数数 据是 能 够发 现这 些 征兆 的 , 因此 设计 一种 可 以监 测 主 要 生理参 数 并兼 有 报警 功能 的 医疗仪 器 , 为预 防 和 将 治疗 各 种 突 发 性 疾病 提 供 一 种新 的手 段 .目前 , J 生 理参 数 监 测 设备 大 多 用 于 医院 监 护室 、 老 院等 , 养 可
绝 大部分 资 源 , 中就 包括 从 串 口接 收到 的数 据. 其 按 照模块 化 的编程 思想 , 测软 件采 用 了 3级结 监 构 来实 现 串 r数据 的凄取 : 1 l () 线 程 负 责 监 视 半 ¨事 件 , 果 有 串 n事 I读
验 , 后对 通 过 校验 的数 据包 进行 分 析 , 后 把 各种 然 最
ga ( CG) r rw. e t e ut s o t a emo i rn c u a ya do ea it f hss se ra htee p ce e rm E weed a T s rs ls h w h tt nt ig a c rc n p rbly o i ytm e c h x e tdr — h o i t
人体生理参数检测与分析系统设计及应用

人体生理参数检测与分析系统设计及应用随着时代的发展,人们对健康的关注越来越多,尤其是体检、健康管理等项目的普及,人们对自身健康情况的关注度不断提高。
而毫无疑问,人体生理参数的检测与分析成为了健康管理的关键所在。
针对这一需求,人体生理参数检测与分析系统应运而生。
本文将从设计、原理、特点及应用等方面,详细介绍人体生理参数检测与分析系统。
一、设计人体生理参数检测与分析系统是由硬件和软件两部分构成的。
硬件部分包括多个传感器,如血压传感器、体温传感器、心电传感器等;软件部分则需要采集并分析这些传感器所采集到的数据,并生成相应的报告和建议。
整个系统设计一般需要考虑到如下因素:1. 传感器选择与布局不同的传感器对应着不同的生理参数,不同的生理参数则需要在不同的部位进行检测。
为了准确收集各个生理参数的数据,设计师需要在考虑压力传感器、心电传感器、血氧仪等多个传感器的基础上,制定出传感器的布局方案。
2. 数据采集与传输方案采集到的数据必须要被传输至软件系统中进行处理,而传输的方式也同样需要考虑。
另外,还要考虑数据的存储方式,以保证数据不丢失。
3. 分析方案人体生理参数的监测要比普通数据采集更为复杂,需要进行多方位分析,以得出精确的结果。
因此,设计者需要基于人体生理学的知识,并结合计算机科学的相关技术,制定出合理的数据分析方案。
二、原理人体生理参数检测与分析系统是一种基于计算机与生物医学工程相融合的现代技术。
其主要原理可以简单概括如下:通过生理检测仪器采集人体不同部位的生理参数,如血压、心率、体温、血氧、肺活量等多种生理参数。
采集到这些生理参数数据后,通过人体生理学知识对数据进行标准化,并在计算机系统中进行游离度、阈值、标准差等统计分析,最终得到专业的生理参数检测报告和健康建议,为人们提供了宝贵的健康保障。
三、特点人体生理参数检测与分析系统具有以下几个特点:1. 精准性高系统采用了先进的传感器技术,多种不同传感器检测多个生理参数,整合分析后得出的检测报告与健康建议能够反映人体健康状况,对于提高健康管理的精准性作出了巨大贡献。
基于C8051F330便携式生理参数监测仪设计

动 。现在 多数生 理参 数监 测仪无 法 准确 的实 时测 量人
体运 动时 的生理 参数 ,导 致有些 人特 别是 老年 人运 动
强度 过大 ,对 身体造 成较 大伤 害 。而教练 员 因无 法准 确掌 握运 动员运 动 时 生理 参 数 变 化 ,而不 能 “ 因材 施
过简便 的方 式 了解身 体基 本状况 。因此人体 生 理监 护 仪开 始 出现并呈 不 断增多 的趋势 ,已经 由过去 的单 一 测试 仪发 展为现 在 的多参 数监 护仪 。 在实 际生 活 中 ,生理 参 数监 测 仪 多 是 基 于 P C机 平 台的多 参数测 量 、价格 昂贵 、体 积庞 大 、不 便 于移
C 0 13 0单 片机为核心 ,配 以 D 1 B 0温度传 感器、H 3 D 85 F 3 S8 2 A 5 E加速度计步模 块和 H 2 0 A脉搏传 感器,使得该仪 K一 0 0
器具 有 实时 监 测 及 显 示 人 体 脉 搏 和 体 表 温 度 及 运 动耗 能 等 功 能 。
关键词
Zh n n, W a g Xi a g Xi n n, W u Ya g o nb
(’ aut o f m t nSi c n nier g igo n esy i b 12 1 h a 1 eF cl f n r ao c neadE g ei ,Nnb i rt,Nn o35 1 ,C i ) h y Io i e n n U v i g n
1 系统 方 案
本 系 统 采 用 C 0 1 3 0作 为 该 系 统 的 单 片 机 。 85 F 3
系统 整体硬 件 电 路包 括 电源 电路 ,脉搏 传 感 器 电路 ,
可穿戴的生理监测系统设计

戴 的、 低 心 理 负荷 的 多 参 数 生 理 监 测 系统 。 该 系统 可 在 被 监 护 人 员 的 运 动 状 态 下 实 时 、 连 续、 长 时 间
监测 心电、 呼吸 、 体温和体动参数 , 实现 数 据 的无 线 传 输 。 测试 结果 表 明, 系统 运 行 稳 定 , 安全可靠 , 可 准确 、 实时、 连 续地 监 测 被 测 者 生理 状 况 。 关 键 词 :可 穿戴技 术 ;生理 参 数 ;监 测 系统
中 图 分 类 号 :T P 2 1 2 . 3 文 献 标 识 码 :A 文 章 编 号 :l 6 7 4 — 7 7 2 0 ( 2 0 l 3 ) 2 0 - 0 0 2 9 — 0 3
De s i g n o f t h e we a r a b l e p h y s i o l o g i c a l mo n i t o r i n g s y s t e m
生理 负荷 、 低心 理 负荷 、 可移 动操 作 、 使用简便 、 支 持 长 时 间连续 工作 和无 线数 据 传输 等 特点 , 目前 已 广 泛 地 应
图 1 系 统 组 成 框 图
人员 的心 电 、 呼吸 、 体 温等生 理参数 ; 采 集 后 的 数 据 经 过
用 于生 理信息 监 测 、 医 疗 救 护 和 康 复 治 疗 等 与 人 类 健 康
检 测 技 术 与 人 们 日常 穿 戴 的 衣 物 相 融 合 , 可 以 在 自然 状
二 二 = = = =
{! 蝥
L … … … … … 一 I L-… … … … _ I本 生命 信 息 的获 取【 l _ 。 可 穿 戴 技 术 具 有 低
Ha r d war e Tec h n i qu e
多功能人体多生理参数远程监护仪

2018年 / 第4期 物联网技术13图3 力学模型与平衡装置及坐标系2.3 自平衡两轮车的工作原理根据车体向左或向右倾斜的角度,控制偏转电机带动前后飞轮绕偏转轴偏转从而产生修正力矩,使车体保持竖直状态。
2.4 系统总体设计自平衡两轮车系统以STM32F103 单片机为控制核心。
通过姿态传感器采集车身的左右倾斜角度,把采集到的数据传输到单片机,单片机通过控制算法,根据输入的角度数据得出偏转电机的偏转数据,从而控制偏转电机偏转,产生修正力,使系统达到自平衡。
此外,通过航模遥控器可以无线遥控两轮车的前进、加速、减速、转向等动作。
3 创新点(1)巧妙利用陀螺效应,使小车实现自平衡,同时,由且市面上大多数自平衡车只能在运动状态下保持平衡,而我们设计的小车由于设计原理的独特性可以在保持原地不动的情况下保持平衡。
(2)我们采用的操纵方式不同于其他利用陀螺效应的自平衡车。
通过提前设定好不同程序,以远程遥控的方式来控制小车,在特殊路段行驶时采用远程控制方式可保障小车安全通过,在执行特殊任务时也可采用远程遥控的方式将所要运送的物品运送到目的地。
由于小车的抗干扰能力极强,在执行任务的过程中,无需担心来自侧面的撞击导致小车失去平衡。
4 市场前景在农业方面,该系统可以被用来帮助农业工作者采集土壤样本,采摘农产品,喷洒农药等。
在交通方面,该平衡车既能够载人又能够载物。
载人时,可作为一般电动车驾驶,也可让行动不便的人更好地行动;载物时,可以由人进行远程控制,将货物送到指定目的地。
在军事方面,可以侦察敌情,传递信息,又可携带炸药,减少我方人员伤亡。
总体来说,本自平衡车体积小,速度快,抗干扰能力强,路段适应性强,应用范围广泛。
1 作品简介多功能人体多生理参数远程监护仪可快速而准确地检测人体血压、血糖、血氧饱和度、体温以及心率、心电等重要的人体生理参数信息并加以存储、显示、打印、上传云端。
有需要时还可通过通信线连接至PC 上位机,进行更深层次的处理,便于使用者及其家人或医生关注这几个重要的生理参数。
开放式人体多生理参数检测学习仪的研制

w ih c n b o i e t h lt r . olwi gt e o e e , e b i l o e e r i g s se f rmu t- h soo ia h c a ec mb n d wi t e p af m F l n h p n i a w ul al p n l a n n y tm o l p y ilgc l h o o d t i
图 1 系统 基 本 架 构
系统 的 电 路 、 块 、 口、 序 按 照 开 放 式 思 路 设 计 , 模 接 程 在 软件 和硬 件 上 可 以在 之 后 简 便 地 进 行 修 改 、 善 、 试 。 教 完 调 在 8月 第 3 21 2卷 第 8期 C ieeMe ia q ime t o r a・ 1 2 No8 Au u t2 1 hn s dc l up n un lVo. ・ .・ g s・0 1 E J 3
研 究 论 著 Ihs e i R s ac e ot T s& e e rh R o r
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5・
学上 为学生提供一个 可全方位切人 进行学 习的教学平 台 , 满 足 科 研 、教 学 的需 要 。 以下 重 点 介 绍 检 测 电路 、 / 转 换 部 AD 分 、 片 机 系 统 和开 放 式 设 计 的 关 键 技 术 单
mir e nr l ra d C ln u g , u l a c mmo l t r frd t cin o h s l gc l a a tr , h c n l d o t l e o o tol n a g a e web i o e t n p a om o e e t fp y i o ia r mee s w ih ic u e c n r , f o o p o
人体生理参数监测的技术和设备

人体生理参数监测的技术和设备一、人体生理参数人体生理参数是人体内部各种生理信息的反映,包括心率、血压、呼吸频率、体温、血氧饱和度、脑电波等。
这些生理参数对于人体健康的监测和预警非常重要。
通过监测这些参数,可以及时发现异常情况并采取相应的措施。
因此,生理参数的监测技术和设备的发展非常重要。
二、生理参数监测技术1. 无线体温计技术无线体温计技术是一种将传统的体温计升级到数字化和无线传输的技术。
传统的体温计需要插入体内,使用不便。
而无线体温计技术则可以通过贴在人体肌肤上的传感器来实现精准测量,并且可以通过无线传输技术将数据传输至手机等终端设备。
2. 心电图监测技术心电图监测技术是一种通过电极贴片检测人体心电图信号的技术。
将电极贴片贴在人体胸部和四肢上,就可以监测到心脏的电信号。
目前,市面上的心电图监测仪器可以实现实时监测和离线存储等功能,并且可以将数据传输至电脑等设备进行进一步的分析。
3. 血氧饱和度监测技术血氧饱和度监测技术是一种通过手指夹在监测仪器上检测人体血氧饱和度的技术。
血氧饱和度是指血液中氧和血红蛋白结合的程度,反映了人体组织细胞的供氧情况。
目前,市面上的血氧饱和度监测仪器可以实现实时监测和离线存储等功能,并且可以将数据传输至手机等设备进行进一步的分析。
4. 脑电波监测技术脑电波监测技术是一种通过电极贴片检测人体脑电波信号的技术。
将电极贴片贴在人体头皮上,就可以监测到脑电波信号。
脑电波监测技术可以用于睡眠监测、疾病诊断、脑机接口等领域。
目前,市面上的脑电波监测仪器可以实现实时监测和离线存储等功能,并且可以将数据传输至电脑等设备进行进一步的分析。
三、生理参数监测设备1. 多参数生命体征监护仪多参数生命体征监护仪是一种可以同时监测多种生理参数的设备。
它可以监测心率、血氧饱和度、呼吸频率、体温等多种参数。
多参数生命体征监护仪广泛应用于病房、手术室等场合,是医疗行业中不可缺少的设备之一。
2. 可穿戴设备可穿戴设备是将传感器和数据处理器等技术结合起来的一种智能化设备。
人体生理参数监测系统设计和优化研究

人体生理参数监测系统设计和优化研究一、引言随着科技的不断发展,人类对于健康的关注度也越来越高。
而人体生理参数监测系统则是其中非常重要的一部分。
本文将介绍人体生理参数监测系统的设计和优化研究,以及其在医疗领域中的应用。
二、人体生理参数监测系统的概述人体生理参数监测系统是一种用于监测人体各项生理参数(如心率、血压、体温等)的设备。
这种设备可以通过传感器来获取相关信息,然后将这些信息传输给专业人士进行分析,在医疗领域中有着重要应用。
三、人体生理参数监测系统的设计1. 硬件设计人体生理参数监测系统的硬件是其基础,因此设计时需要考虑传感器选择、数据采集系统、信号处理以及通信等方面。
传感器需要选择合适的型号、灵敏度等,以确保数据采集的准确性和精度。
数据采集系统需要具有可靠的数据传输、处理和存储功能。
信号处理则需要对传感器采集的信号进行矫正、滤波、放大等处理,以得到最可靠的数据。
通信模块则需要可以与外部设备进行数据传输。
2. 软件设计软件设计是使监测系统可以更好地运行的关键。
软件可以帮助监测系统进行数据处理、报警、记录历史数据等功能。
软件需要首先进行数据处理和分析,接着对采集到的信息进行可视化展示和报警提示,以便患者和专业人士了解健康状况。
四、人体生理参数监测系统的优化1. 系统稳定性人体生理参数监测系统需要具有长期稳定性,以确保监测结果的准确性。
因此在设计时需注意细节,如选用足够稳定的传感器和电源模块。
2. 数据处理监测系统需要有可靠、稳定的数据处理程序,尤其是对于涉及重要生理参数如心率、血压。
数据处理程序需要对获得的数据进行合理处理和分析,以提高数据的准确性和稳定性。
3. 数据采集对于传感器采集的数据,需要仔细考虑其采样率、精度和灵敏度,以达到更精确、准确的数据采集。
4. 异常处理人体生理参数监测系统的数据异常处理非常重要,如数据异常提示和预警导致了人为抑制系统警报,系统需考虑产生假报警的原因并对其进行优化和改善。
便携式生命体征动态监测仪设计

便携式生命体征动态监测仪设计赵文丽【摘要】This article has designed the AVR microcontroller ATmega16 as the control core , with single bus digital temperature sensorDS18B20,photocell sensor 2DU6,pressure sensor MPX2050 and acceleration sensor ADXL202 acting as main parts of the portable vital signs dynamic monitor system. The system overall design as well as hardware and software design of each module are given. The function of collecting and recording signals , LCD display and alarm prompt can be realized through the software programming and simulation. The monitor system has merits of simple to operation , low power loss, humanization and easy to take with etc.%设计了一款以AVR 单片机 ATmega16为控制核心,以单总线数字温度传感器 DS18B20、硅光电池传感器2DU6、压力传感器MPX2050、加速度传感器ADXL202为主体的便携式生命体征动态监测仪。
完成了系统总体设计和各模块软硬件设计。
通过软件编程和仿真,实现了对信号的采集和记录,液晶显示、报警提示等功能。
具备操作简单、功耗低、人性化及方便携带等特点。
人体生命体征检测 毕业设计
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主题:基于物联网的人体生命体征监测系统
一、引言
随着人们健康意识的提高,对人体生命体征的监测越来越受到重视。
传统的监测方式存在一些不足,如需要专业人员操作、监测数据不准确等。
因此,开发一种基于物联网的人体生命体征监测系统,可以实现对人体生命体征的实时监测和数据分析,为医疗保健提供更加准确和及时的信息。
二、系统设计
1.硬件设计
系统硬件主要包括传感器模块、处理模块、通信模块等。
传感器模块负责采集人体生命体征数据,如心率、血压、体温等;处理模块负责对采集到的数据进行处理和存储;通信模块负责将数据传输到云平台进行进一步的分析和处理。
2.软件编程
系统软件主要包括数据采集程序、数据处理程序、数据传输程序等。
数据采集程序负责从传感器模块获取数据;数据处理程序负责对采集到的数据进行处理和存储;数据传输程序负责将数据传输到云平台。
3.数据分析
系统数据分析主要包括对采集到的数据进行统计和分析,生成健康报告等。
同时,可以通过数据挖掘等技术,发现隐藏在数据中的规律和趋势,为医疗保健提供更加准确和及时的信息。
三、结论
本毕业设计基于物联网技术,设计了一种人体生命体征监测系统。
该系统可以实现实时监测人体生命体征数据,并进行分析和处理,为医疗保健提供更加准确和及时的信息。
未来可以进一步优化系统性能,提高监测数据的准确性和稳定性,为人们提供更加优质的健康服务。
人体生理参数监测的算法和设备

人体生理参数监测的算法和设备一、引言人体生理参数监测是一种先进的技术,广泛应用于医疗、健康管理等领域。
随着先进技术的不断发展,监测设备不断完善,监测算法也不断优化。
本文将从算法和设备两个方面介绍人体生理参数监测的技术发展和应用。
二、人体生理参数人体生理参数是指人体内部的各种指标,如心率、血压、体温、血氧、呼吸等。
这些参数反映了人体的生理活动状态,是判断健康状况的重要指标。
现代医学已经发展出多种监测技术,可以通过这些指标对人的身体机能进行细致地监测和评估,进而做出正确的诊断和治疗方案。
三、监测算法监测算法是指基于人体生理参数数据进行计算和分析的方法,可以得出血压、体温等生理参数的具体数值。
目前,有多种监测算法被广泛应用于人体生理参数监测中,如滤波算法、模型算法、神经网络算法等。
1.滤波算法滤波算法是指通过数学计算对生理参数进行平滑处理,从而消除噪声和波动,使数据更加精确和可靠。
常用的滤波算法有低通滤波、高通滤波等,具体选用哪种算法取决于监测对象和监测需求。
2.模型算法模型算法是将生理参数监测数据与理论模型进行比对,基于数学模型进行建模和计算,可以提高生理参数监测精度和准确性。
模型算法包括传统的统计模型和现代的机器学习模型,如SVM、KNN等。
3.神经网络算法神经网络算法是模拟人脑神经网络工作原理的一种计算方法,通过多个神经元之间的联接来完成对生理参数的复杂计算和训练。
神经网络算法具有高效、灵活、自适应等优点,是人体生理参数监测中最有发展潜力的算法之一。
四、监测设备监测设备是指用于收集和转化生理参数监测数据的装置,包括传感器、采集仪、数据存储设备等。
现代监测设备不断创新和改进,技术含量日益提高,主要有以下几种设备:1.基础型生理参数监测仪基础型生理参数监测仪可监测人体基本功能状态,如心率、血压、体温等,常见的有心电监护仪、血压计、体温计等。
2.远程生理参数监测设备远程生理参数监测设备可以将生理参数监测数据传输到远程服务器上,实现远程监测和医生远程诊断,适用于疾病预防和慢性病管理等领域。
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人体生理参数监测仪设计
1 引言
随着人们健康意识的逐渐增强,户外运动越来越受到重视。
然而运动量过强或不足都不能达到锻炼的目的,甚至会危害身体。
这里介绍一种多功能实时生理参数监测仪的设计方法,该监测仪具有廉价、实用、便携,并有语音播报测量值及越限报警等多种功能。
2 总体结构与工作原理
该监测仪以凌阳16位单片机SPCE061A为控制核心,通过温度传感器、水银开关、压电陶瓷片获得人体温度、跑步者的步数及脉搏跳动情况,再由CPU实时计算测量值并将结果送至液晶显示器显示,同时进行语音播报。
系统设有键盘、人工复位和自动上电复位及硬件看门狗电路。
SPCE061A内部带有硬件乘法器功能,可方便地实现测量数据的记录、计算和语音播报功能。
系统总体结构框图。
3 硬件电路设计
3.1 体温测量模块
温度传感器采用DALLAS的DS18B20,该器件无需外部元件,通过数据线供电即可提供最高12位的温度读数,器件的温度信息经单线接口送入DS18B20或从DS18B20送出,从CPU 到DS18B20仅需连接1条线。
读、写和完成温度变换所需的电源由数据线本身提供,测量范围为-55℃~+125℃,增量值为0.
0625(以12位数值方式读出温度),在1s(典型值)内把温度变换为数字,具有用户可定义的非易失性温度告警设置。
输出的温度数值由单片机的IOA15口读入,。
经单线接口访问DS18B20的协议如下:
(1)初始化单线总线上的所有处理均从初始化序列开始。
初始化序列包括:总线主机发出一个复位脉冲,接着从属器件送出存在脉冲,程序清单见初始化DS18B20子程序intInit_1820(void)。
(2)ROM操作命令一旦总线主机检测到从属器件便可发出,ROM操作命令,ROM操作命令均为8位长,程序见读DS18B20子程序unsignedintRead_1820_Byte(void)和写DS18B20子程序voidWrite_1820_Byte(unsignedintData)。
(3)存储器操作命令程序清单见读DS18B20子程序unsignedintRead_1820_Byte(void)和写DS18B20子程序voidWrite_1820_Byte(unsignedintData)。
(4)处理数据程序清单见温度转换子程序voidRead_Temp(unsignedint*Data)。
温度测量程序如下:
1 引言
随着人们健康意识的逐渐增强,户外运动越来越受到重视。
然而运动量过强或不足都不能达到锻炼的目的,甚至会危害身体。
这里介绍一种多功能实时生理参数监测仪的设计方法,该监测仪具有廉价、实用、便携,并有语音播报测量值及越限报警等多种功能。
2 总体结构与工作原理
该监测仪以凌阳16位单片机SPCE061A为控制核心,通过温度传感器、水银开关、压电陶瓷片获得人体温度、跑步者的步数及脉搏跳动情况,再由CPU实时计算测量值并将结果送至液晶显示器显示,同时进行语音播报。
系统设有键盘、人工复位和自动上电复位及硬件看门狗电路。
SPCE061A内部带有硬件乘法器功能,可方便地实现测量数据的记录、计算和语音播报功能。
系统总体结构框图。
3 硬件电路设计
3.1 体温测量模块
温度传感器采用DALLAS的DS18B20,该器件无需外部元件,通过数据线供电即可提供最高12位的温度读数,器件的温度信息经单线接口送入DS18B20或从DS18B20送出,从CPU 到DS18B20仅需连接1条线。
读、写和完成温度变换所需的电源由数据线本身提供,测量范围为-55℃~+125℃,增量值为0.
0625(以12位数值方式读出温度),在1s(典型值)内把温度变换为数字,具有用户可定义的非易失性温度告警设置。
输出的温度数值由单片机的IOA15口读入,。
经单线接口访问DS18B20的协议如下:
(1)初始化单线总线上的所有处理均从初始化序列开始。
初始化序列包括:总线主机发出一个复位脉冲,接着从属器件送出存在脉冲,程序清单见初始化DS18B20子程序intInit_1820(void)。
(2)ROM操作命令一旦总线主机检测到从属器件便可发出,ROM操作命令,ROM操作命令均为8位长,程序见读DS18B20子程序unsignedintRead_1820_Byte(void)和写DS18B20子程序voidWrite_1820_Byte(unsignedintData)。
(3)存储器操作命令程序清单见读DS18B20子程序unsignedintRead_1820_Byte(void)和写DS18B20子程序voidWrite_1820_Byte(unsignedintData)。
(4)处理数据程序清单见温度转换子程序voidRead_Temp(unsignedint*Data)。
温度测量程序如下:
3.2 心率测量模块
心率测量模块。
首先将人体的脉搏通过压电陶瓷片HTD27A-1转换为可处理的电信号,经高阻输入级隔离和电压放大级放大后将信号送入带通滤波器以滤除噪声及高次谐波,经集成运放放大及施密特触发器整形后再进入单片机外部中断EXT2进行计数,即可得出心率。
压电传感器的基本原理是利用压电材料的压电效应,一定的压力作用会使压电材料石英晶体的两个极板间产生一定的电压。
沿石英晶体电轴方向施加作用力Fx时,在与电轴垂直的表面上将产生电荷:
式中,d11=2.31×10-12C/N,为石英晶体电轴方向受力压电系数。
压电传感器相当于一个以压电材料为介质的电容器:
式中,A为极板面积(m2),h为压电体厚度(m),ε为压电材料介电常数(F/m)。
采用石英晶体为压电材料,其相对介电常数为εr,而标准介电常数为ε0,则石英晶体的介电常数为ε=εrε0。
设压电体两极板间(沿电轴方向)承受一个大气压的压力,则与电轴垂直的表面产生电荷qx=d11Fx=2.31×10-12×9.8×A,两极板间产生电压Ux=qx/C。
压电陶瓷片产生的电压很小,因此在电压信号送至后级电路处理前必须经高阻输入级以尽量减少电荷泄放,确保获取电压信号的准确性。
由于运算放大器通常具有极高的输入阻抗,采用运放实现高阻输入级,。
据后级电路处理要求,要放大采集的电压信号。
为滤除电压信号中的噪声信号,便于后级数字电路处理获得的信号,后端电路采用20~200Hz的带通滤波器进一步处理信号,经施密特触发器整形后再送入单片机计数,即可得到心率。
3.3 跑步步数测量模块
跑步步数测量电路,图中EXT1为外部时钟源输入。
跑步或走路时,手臂摆动,水银开关随之通断,通过单片机进行计数,再乘以步长,即可得到行走距离和速度。
数学模型得到预测公式,即可预测能量消耗量。
系统根据性别、体重、身高、年龄等生理指标,采用Harris-Benedict预测公式计算能量损耗:
BEE(男)=(66.4730+13.7516W+5.0033H-6.7550A)×4.1840
BEE(女)=(655.0955+9.5634W+1.8496H-4.6756A)×4.1840
式中,BEE为基础能量消耗;W为体重(kg);H为身高(cm);A为年龄(岁)。
3.4 键盘显示单元
显示单元选用128×64字符点阵液晶模块SPLC501组件,由LCD显示器、LCD控制板和偏压产生电路组成。
分4行显示当前体温值、心率、速度、行程等信息,。
键盘模块主要用于设定初始值(包括体重、步长等)、报警值(心率、体温等)。
KEY1键为确定/取消功能,KEY2键为上调功能,KEY3键为下调功能。
光标闪烁为设定状态,当设定好后停止按键,5s后系统自动重新开始测量,液晶显示关闭以节省电能,为防止误按键,键盘锁定,按任意键,液晶显示打开,按KEY1键一下,再按KEY3键两下,再按KEY1键一下,键盘解锁,按KEY1键超过2s,进入初始值、报警值的设定。
4 软件设计
软件采用模块化设计方法,由主程序及键盘处理、数据采集、报警、语音和液晶显示5个子程序组成。
图7为系统主程序流程。
系统上电后首先初始化,然后进行各参数的测定、显示判断超量报警等操作,同时检测按键情况,若有按键按下,执行显示和语音播报等功能。
此系统编译环境为unSPIDE2.6.2D,使用汇编语言与C语言混合编写,其中中断服务程序及液晶显示等相关底层程序由汇编语言编写,测量及语音播报等程序由C语言完成。
键盘处理子程序通过定时器中断方式调用。
参数输入采用菜单方式设定,包括步伐长度(计算行走速度及行程),体重、性别、身高、年龄(能量消耗计算),体温上下限,心率上下限,行程提醒等。
当测得温度、心率超过上下限时报警;当测得行程达到行程提醒设定值时提醒。
5 结语
经实际测量表明,此设计方案具有低成本、低功耗、操作简单等特点。
该测量仪可根据要求改变设定值,适于各年龄段人群的生理参数测量。
随着人们对健康的关注,这种多功能便携式测试仪将会有更广阔的应用前景。
本文的创新点在于集人体各种参数测量与安全报警功能为一体,液晶显示和语音播报相结合,非常人性化。