基于脉象频谱分析的无线脉诊仪系统设计与实现
基于脉搏检测与无线传输系统的设计
计方 案。通过下位机传感 器提取 手腕脉搏信号 ， 及 相 关 设 计 电路 将 信 号输 送 至 嵌 入 式 Ａ ｔ ｍｅ ｇ ａ ８ ５ １ ５ 微处 理器并 进行信 号处 理 。然 后再通 过无线 收 发
模块 Ｎ Ｒ Ｆ ９ ０ ５ 远 距 离 传 送 ， 并 在 电 脑 上 采 用
中 图分 类 号 ：Ｔ Ｍ９ ３ ０ ． ９
文 献 标 志 码 ：Ａ
文 章 编 号 ：１ ６ ７ １ — ２ １ ５ ３ （ ２ ０ １ ４ ） ０ ２ — ０ ０ ８ ４ — ０ ４
０ 引 言
随着人 们生活Байду номын сангаас的水平 不断 提高 ，高节 奏 的工
一
种 基于嵌 入式 的无线 脉搏传 输与检 测系统 的设
２ ０ １ ４ 年
４ 月
宁 波 职 业 技 术 学 院 学 报
Ｊ ｏ ｕ ｒ ｎ ａ ｌ ｏ ｆ Ｎｉ ｎ ｇ ｂ ｏ Ｐ ｏ ｌ ｙ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｉ ｃ
Ａｐ ｒ， ２ ０１ ４ Ｖｏ １ ． １ ８ Ｎｏ ． ２
第 １ ８卷 第 ２期
基于脉搏检测与无线传输系统 的设计
作 与饮食结 构 的改变导 致高血 压 、冠 心病等 心血
管类 疾病患者 与 日俱 增 。有效 的早期诊断治疗 ， 成 为 预防这类 疾病 的重要 措施 。脉搏是 人体 活动最 重要 、 最 灵敏 和最可靠 的信息 源 ， 是 反映人体 健 康 状 况 的重 要窗 口。脉搏 和体温 的异 常表 明人 体 遭 受 了某些疾 病 ， 因此利 用脉搏 信号快 速提取 ， 进行 分 析可 以及时地 发现病 因 。国 内 目前 关于 脉搏 检
而且 极容 易受 到人 体其他 噪声 信号 的干 扰 ，因此 选择测 量传感 器对脉搏信 号 的提取最 为关键 。
基于单片机的无线脉搏检测系统的设计
堕
片 机
堕
片 机
Ｎ
图１系统结构框 图 各 模块 说 明如 下 ： （１）单 片机 最 小 系 统 电路 由 电源 电路 ， 复位 电路 和 时 钟 电路 组 成 ，其 中的 电源 电 路提 供单 片机 工 作 必 须 的 电压 ， 时 钟 电 路保 证 单 片 机 工 作 的时 钟 频 率 ，复 位 电 路保 证 单 片 机 在 必 要 的 时 候进 行 复位 处理 。 ｆ２）采 集 电路 ，完 成人 体脉 搏 信号 的采 集工 作 ， 由于人 体脉搏 信 号 比较微 弱 ，并 且为 模拟 信 号 ，这部 分还 需要对 信 号进 行放 大 整形 处理 ，得 到 比较 理想 的数 字 型信 号 ， 当脉搏 跳动 时 ，该 电路 的输 出 一 个 脉冲 信 号 ，把 此信 号送 入 到单 片机 的 中断 引脚 。 （３）发送 和接 收 电路 ，完 成脉 搏数 据 的发送 和接 收 工作 ，保 证数 据 能 正确 传输 。 （４）显示 模块 ，从机 部分 把接 收到 的脉 搏数 据 处理 后送 到显 示 电 路 ，在ＬＣＤ液 晶显示 器上 直观 显示 出来 。 通 过 以上 电路 的设计 ，该系 统 可 以在主 机端 完 成数 据 的采 集 处 理 和 发送 操 作 ，在从 机 段完 成数 据 的接 收处 理和 显 示工 作 。可 以满 足短 距离 的 无线 人体 脉搏 检测 功 能 。
电 子 世 界 ·１６５ ·
１ 硬件部分设计
表 １
本 文 设计 了基 于 单片 机 的无 线脉 搏检 测 系统 的设计 ，该 设 计 的 硬 件构 成如 图１所示 。
可 见 ，本 系统 的测 量 时 间与人 工 的测 试时 间短 ，测量 的数 据 与 人 工 的数据 有 一定 差异 ，本 系统 可基 本满 足 日常 的需 求 。
基于STM32人体脉搏无线监测系统的设计论文
基于STM32人体脉搏无线监测系统的设计论文摘要：随着生活水平的提高，人们尤其是老年人对自己的健康也越来越重视。
脉搏的波形及频率能够反应人心血管的生理信息。
所以本文是以armstm32为主控模块，设计一种便携式，*作方便的脉搏检测器。
本系统由脉搏采集、液晶显示、无线发送三个模块组成。
脉搏采集是采集人的脉搏数，液晶用的是12232，显示一分钟被测脉搏数，无线发送就是利用gsm模块实现短信的发送，发送到监测人员起到远程*的效果。
关键词：stm32脉搏检测液晶显示gsm一、系统的整理框架。
以armstm32芯片为处理器，主要的模块主要包括脉搏采集模块，lcd显示模块，gsm数据传输模块。
脉搏采集模块采集到脉搏信号经信号放大及模数转换后传输到处理器中，经过定时器一分钟的计时，在液晶屏上显示一分钟的脉搏数，stm32控制脉搏数据经由sim300agsm模块以gprs形式发送给监测人员。
通过脉搏数的显示，医生可以获知用户的身体状况，节约了大量的时间。
二、系统硬件以及电路构成。
1、脉搏监测电路。
传感器由光敏二级管发*红外和光敏三极管接受红外组成的分别是电路中的d6和q3。
采用发光二极管作为光源时，可基本抑制由呼吸运动造成的脉搏波曲线的漂移。
红外接收三极管在红外光的照*下能产生电能，它的特*是将光信号转换为电信号。
脉搏也即跟心跳同步，每心跳一次血液浓度变化一次，所以通过对手指的血液浓度的变化检测脉搏信号。
脉搏是微弱信号，信号需要放大，并且先通过低频滤波器进行滤波，在进行放大，最后在经过比较器得到脉冲波，输入到stm32里。
2、stm32处理器及主要接口电路。
stm32f103微控制器是使用cortem-m3内核，工作频率为72mhz，内置高速存储器，具有一个usb和一个can，7个定时器、2个adc、9个通信接口，其工作电压常见为3.3v。
armstm32f103控制模块主要完成对脉搏波波形数据的采集，脉搏信号模数转换以及数据的分析和数据的无线收发，与lcd的显示。
脉搏信号检测仪的设计与实现
脉搏信号检测仪的设计与实现
Design and Implementation of the Detector for Beating of Heart
郑争兵
( 陕西理工学院物理与电信工程学院，陕西 汉中 723003)
摘 要： 根据人体脉搏信号特征，提出了一种基于透射式光电效应的脉搏检测系统。该系统以 AT89S51 微处理器为核心，基于光电
脉搏传感器是脉搏检测系统的重要组成部分，其 基本功能是将切脉压力和桡动脉搏动压力物理量转换 成便于测量的电信号量。脉搏传感器的精度、灵敏度、 抗干扰能力及安装方式决定了脉搏测量精度，因此，采 用合肥华 科 电 子 技 术 研 究 所 开 发 的 光 敏 元 件 HKG-
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脉搏信号检测仪的设计与实现 郑争兵
程序和语音提示子程序是设计的关键。
2． 2 脉搏频率计算程序
正常人体脉搏信号的频率为 60 ～ 80 次 / min，一
般情况下其频率为 1 Hz 左右，属于低频信号，所以在 设计中采用 周 期 测 量 法［10］。利 用 单 片 机 内 的 16 位
定时 / 计数器 T0 ，对 以 单 片 机 内 的 标 准 机 器 周 期 Tb 计数。将被测 信 号 的 周 期 作 为 信 号 闸 门，由 程 序 控
图 1 脉搏检测系统结构图 Fig． 1 Structure of human pulse detecting system
脉搏信号经过集成光电传感器得到数字信号，然 后对数字信号进行整形，去除干扰后送入 AT89S51 单 片机进行处理。单片机可实现测频显示功能、语音提 示报警功能和与 PC 机终端数据的交互功能。按键电 路用来完成相关功能的选择。PC 机具有简易的操作 监控软件，其对采集的数据进行分析、显示并保存相关 数据，从而完成对系统功能的测试。 1． 1 光电脉搏传感器
基于MATLAB的中医脉诊仪的设计与实现
基于MATLAB的中医脉诊仪的设计与实现脉诊是中医诊断中的瑰宝，但相比西医诊断的发展，中医脉诊方法和理论发展还停留在主观臆断与经验之中。
笔者基于MATLAB设计了脉象实时采集系统，建立了100-40-15-5的四层的BP神经网络，对五种脉象进行识别。
利用滤波、去基线漂移、归一化等预处理，大大提高了脉象识别的准确性，使其准确率达到90.8%，为发展中医脉诊数字化、客观化，脉诊仪的小型化提供了一种行之有效的方法。
标签：中医脉诊仪；实时；预处理；神经网络中医博大精深，脉诊于中医也有着悠久的历史，《难经》就记载“独取寸口”候脉言病，所以寸口诊脉是中医诊断学中重要的内容。
但是，脉诊在一定程度上取决于医生的主观经验判断，有时导致很难客观把握。
为了研究脉象与诊病的内在机理，本项目基于MATLAB设计了中医脉诊仪，结合中医诊断理论与人工智能技术识别脉象，为脉诊客观研究提供了一种方法。
1 脉象采集系统设计脉象是手指感觉脉搏跳动的形象，脉象的产生与心脏的搏动，心气的盛衰，脉管的通利和气血的盈亏及各脏腑的协调作用直接相关[1]。
脉象的具体表现是脉搏信号，它是一种微弱的生理信号。
本设计利用HK-2000H压阻传感器采集脉相，该传感器集成了信号调理电路、A/D转换电路、串行通信等电路，可以将脉象的模拟信号转换为数字信号并通过USB与计算机通讯。
因脉搏信号具有复杂、易变等特点，本项目设计了定位系统与充气加压系统。
可以防止因环境与自身的振动而导致脉搏信号的畸变。
为了模仿浮、中、沉三种取脉压力，在充气加压系统中加入了压力表，为后续脉象分析打下基础。
2 软件设计2.1 信号采集与动态显示该传感器波特率为9600bps，采样频率200HZ，数据格式为8位数据位。
当计算机向其发送2032H时，开始自动采样，发送2033H 时，停止采样，这样就可控制传感器的采样。
MATLAB数据采集工具箱是一个很好的平台，本设计利用MATLAB的“serial”函数，对串口进行操作，设置与串口相对应的波特率、数据位、停止位等参数，向其发送采样信号，并利用“callback”回调函数，以背景擦除模式动态绘制出数据图像，这样即得到实时的脉搏信号图。
基于无线传感器网络的脉搏波形采集和辅助诊断系统
基于无线传感器网络的脉搏波形采集和辅助诊断系统无线传感器网络（WSN）是一种用于传感器数据收集、处理、传输和控制的技术。
该技术可以用于不同领域，例如医疗保健，在医疗保健方面，WSN 可以用于脉搏波形采集和辅助诊断系统的实现。
脉搏波形的采集和分析已成为近年来医疗保健领域中重要的研究课题，该系统将会在医疗保健方面有着广阔的应用前景。
本文将介绍WSN脉搏波形采集和辅助诊断系统的设计原理。
一、系统概述该系统由两个主要部分组成：脉搏波形采集节点和诊断中心。
脉搏波形采集节点通过传感器采集脉搏波形信号并将其传输到诊断中心。
诊断中心则对接收到的数据进行处理，并生成具有诊断价值的结果。
二、脉搏波形采集节点设计脉搏波形采集节点由传感器、微控制器、数据采集模块、无线模块等组成。
采集节点贴在患者皮肤上，通过传感器采集脉搏波形信号并将其转化为数字信号。
微控制器负责控制采集和传输过程，数据采集模块将数字信号采集下来，并通过无线模块将信号传输到诊断中心，并呈现通过人机界面呈现给医生。
三、诊断中心设计诊断中心由无线接收器、服务器、数据库等组成。
通过无线接收器接收由脉搏波形采集节点传输的数据，并将其存入服务器，在服务器上运行的算法对数据进行分析并生成诊断结果。
诊断结果通过人机界面呈现给医生。
同时，系统还可以提供实时通知和远程诊断等功能。
四、诊断算法为了生成具有诊断价值的结果，必须使用可靠的算法分析脉搏波形数据。
最常用的算法包括：时域分析算法、频域分析算法、小波变换算法、独立成分分析算法、支持向量机算法等。
这些算法将有助于确定动脉硬化、高血压、心血管疾病等一系列疾病。
五、系统优势与传统的脉搏波形监测和诊断系统相比，WSN脉搏波形采集和辅助诊断系统具有许多优势，如下：1. 便携：由于无线传输，该系统更轻便、易于携带。
病人可以随时随地进行检测，不再需要去医院排队等候。
2. 安全性高：WSN脉搏波形采集和辅助诊断系统使用加密技术进行数据传输和存储，并在数据传输过程中使用置换技术，保证所有数据的安全。
无线脉搏测量仪的设计
无线脉搏测量仪的设计卢超;潘宏利;卢进军;刘东;蒋媛【摘要】A new type of wireless pulse measuring instrument is designed. It is measured that instantaneous pulse and average pulse through the collection respondents wrist pulse signal. This device adopts HK2000B pulse sensors to collect pulse signal. Pulse signal after signal processing, including amplifier circuit, baseline correction circuit, band-pass filter circuit, subsidence filter is, plastic circuit, etc. Using MCU calculation and processing, displayed on the LCD panel. At the same time use Wireless module sent to monitoring room. The instrument is easy to use, has the characteristics of miniaturization, good visibility.%设计了一种无线脉搏测量仪，通过采集被测者手腕处的脉搏信号得到被测者的瞬时脉搏数和平均脉搏数。
装置采用HK2000B脉搏传感器采集脉搏信号．经过一级放大电路、基线校正电路、带通滤波电路、陷波器、整形电路等送至单片机处理，处理所得的脉搏数据通过液晶屏显示，同时脉搏数据经过CC1100处理发射到监控室，经CC1100接收处理、通过数码管显示。
毕业设计(无线脉搏监测仪)
签名：日期：201x年x月x日
关于论文使用授权的说明
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1.1.2课题意义
现在在市面上存在的脉搏监测仪价格偏高，如著名品牌欧姆龙（omron）测量脉搏血压的仪器由于成本过高、功能过多等原因导致价格普遍在200元以上。而本课题旨在设计一款具有以下特性的脉搏监测仪。
（1）低成本，低功耗，便携性高；
（2）结构简单，应用方便，易控制；
（3）能动态测量，不断更新数据；
本设计实测结果与欧姆龙HEM-645测量结果相比，均值误差低于5%。本设计可以满足普通家庭使用要求。
关键词：脉搏，光电技术，MCU，信号处理
Wireless Pulse Monitor
ABSTRACT
Pulse carries a lot of information on human health, traditionalchinesemedicine pulse diagnosis is one of the most unique diagnostic methods. In modern pulse monitoring it is also very important on human health checking.After years of development,pulse monitors are already more powerful.However, the existing pulse monitor prices relatively high,can’t conducive to the wide spread use.The design is based on a weak signal photovoltaic technology,by IR333 \BPW83 infrared transmitter and receiver diodes collection out weak human pulse signals.After itsfiltered,amplified,shaped,pulse signalsare processed and the results displayed and determines whether the alarm, using theMCUchip.
无线便携式脉象检测系统设计
无线便携式脉象检测系统设计马俊淇;刘燕;佟宝同;赵凌霄;戴亚康【摘要】To overcome the shortcomings of the existing pulse instruments,such as high cost and inconvenience to carry,a wireless portable detecting system for pulse condition is introduced which is based on traditional Chinese pulse-taking and mobile health care. The pulse signal is acquired by using piezoelectric thin-film sensor. It isfiltered,amplified and lifted by the signal adjustment circuits. After A/D conversion in the STM32F103 microcontroller,the baseline drift is eliminated by high-pass filtering and the burrs are erased by weighted moving average filtering.The signal is transmitted to the Android smart cell phone wirelessly via the HC—05 Bluetooth module.The signal waveform,the pulse rate and the pulse condition are shown on cell phone terminal.The test results show that the system has good characteristics of stability and accuracy.It is low cost,small size and low-power consumption and it is convenient to use at home with alarm function.%针对现有脉象仪成本高,不便携带等缺点,结合中医脉诊和移动医疗,设计了一种无线便携式脉象检测系统.采用压电薄膜传感器采集脉象信号;通过信号调理电路,对信号进行放大、滤波、电压抬升等处理;STM32F103单片机对信号进行A/D转换后,采用高通滤波去除基线漂移,加权滑动平均滤波消除毛刺,再通过HC—05蓝牙模块无线传输至Android 智能手机;手机端实现信号的波形绘制,脉率及脉象显示.测试结果表明:系统稳定性和准确性良好,具有脉象异常报警功能,且成本低,体积小,功耗低,适于家庭使用.【期刊名称】《传感器与微系统》【年(卷),期】2018(037)005【总页数】4页(P87-90)【关键词】脉象信号;无线传输;智能手机;脉率;报警功能【作者】马俊淇;刘燕;佟宝同;赵凌霄;戴亚康【作者单位】中国科学院苏州生物医学工程技术研究所,江苏苏州215163;中国科学院大学,北京100049;中国科学院苏州生物医学工程技术研究所,江苏苏州215163;中国科学院苏州生物医学工程技术研究所,江苏苏州215163;中国科学院苏州生物医学工程技术研究所,江苏苏州215163;中国科学院苏州生物医学工程技术研究所,江苏苏州215163【正文语种】中文【中图分类】R318.60 引言脉象信号的检测和脉率测量对人体健康状况的日常监护具有重要的实际意义[1]。
基于脉搏检测与无线传输系统的设计
基于脉搏检测与无线传输系统的设计张志通;王玉峰【摘要】结合嵌入式与无线通信技术，提出了一种基于嵌入式无线脉搏传输与检测系统的方法。
该方法能对人体脉搏波动态参数进行采集和分析，主要利用下位机通过SC0073动态微压传感器提取脉搏信号，通过嵌入式Atmega8515处理器对脉搏信号进行处理，然后通过无线收发模块NRF905远距离无线传送，并在电脑上采用LabVIEW界面直观的显示人体检测部位温度、脉搏波形信号的时域特性与频域特性，还能够通过开启远程监控系统对人体脉搏的数据进行分析，可以使医生完成远程在线诊断。
%Based on the embedded and wireless communication technology,this paper proposes a scheme based on embedded wireless transmission and pulse detection system. It for collection and analysis of the dynamic parameters of the pulse of human body,the main use of the machine through SC0073 extraction pulse signal dynamic micro pressure sensor,through the embedded Atmega8515 processor to deal with the pulse signal,and then through the wireless transceiver modules NRF905 remote wireless transmission,and on the computer using LABVIEW interface intuitive show the detection area temperature,pulse waveform signal in time domain and frequency domain properties,also can through the remote monitoring system of human body pulse data analysis, can make the doctor complete remote online diagnosis.【期刊名称】《宁波职业技术学院学报》【年(卷),期】2014(000)002【总页数】4页(P84-87)【关键词】嵌入式系统;Atmega8515;脉搏监测;远程监控【作者】张志通;王玉峰【作者单位】北华航天工业学院电子工程系，河北廊坊 065000;北华航天工业学院电子工程系，河北廊坊 065000【正文语种】中文【中图分类】TM930.90 引言随着人们生活的水平不断提高，高节奏的工作与饮食结构的改变导致高血压、冠心病等心血管类疾病患者与日俱增。
基于脉象要素的脉诊仪研究思路
福建中医药2022年3月第53卷第3期Fujian Journal of TCM March2022，53（3）基于脉象要素的脉诊仪研究思路兰萌1，2，3，林雪娟1，2，3，朱龙1，2，3*（1.福建中医药大学中医证研究基地，福建福州350122；2.福建省中医健康状态辨识重点实验室，福建福州350122；3.福建省2011中医健康管理协同创新中心，福建福州350122）摘要：脉象要素是构成中医脉象的基本单元，通过规范地记录、描述脉象要素及各要素程度的差异，可以较详尽、具体地阐释多种复合脉象。
因此，在中医理论及思维指导下，完善对脉象要素的现代化认识，深入挖掘脉诊中蕴含的更多信息，基于脉象要素研发中医脉诊仪，是切实可行、科学可靠的基本思路。
脉诊仪中综合传感器可收集更加立体全面的脉象信息，准确定位采脉位置是重中之重，融合先进设计理念利于脉诊仪在不同临床场景的推广应用，同时，建立符合中医脉诊操作的规范流程可进一步减少人为的误差，既不拘古训地体现了中医脉诊的精髓，也有助于传承学习，可以为脉诊仪研究提供新的方向和思路。
关键词：脉象要素；脉诊仪；客观化；诊断中图分类号：R241.1文献标志码：A文章编号：1000-338X（2022）03-0008-03“脉理精微，其本难辨。
弦紧浮芤，辗转相类，在心易了，指下难明。
”历经千载，脉诊凝集了众多医家临床经验，是中医“宝库”中独特的诊断方法。
古医籍对脉学的记载不可胜举，其中《黄帝内经》奠定了脉诊基础，《难经》对脉诊多有阐发，张仲景《伤寒杂病论》载有“辨脉篇”“平脉篇”，对脉诊发展有承前启后的重要作用，王叔和《脉经》及李时珍《濒湖脉学》的问世，使脉诊体系逐渐走向完善。
这些著作虽然对脉诊理论和脉象特征、主病进行了全面的阐述，但长期以来医家对脉诊的学习还是依靠自己主观判断，即使对脉诊理论深入掌握，也常常“心中了了，指下难明”，脉诊成为四诊中比较难以精确掌握的技术。
目前，包括中医在内的诸多领域的研究者，应用现代技术进行脉诊仪研究，取得了许多成果，各种脉诊仪虽各具特点，但基本均以采集、描绘、识别、分析、处理脉象信息为目的，期望以客观化定量的数据指标，揭示脉诊信息的本质，为脉诊的传承与发展探索新方法。
基于无线传输技术的人体脉搏采集分析系统
基于无线传输技术的人体脉搏采集分析系统
景军;牛英勃;景桂芳
【期刊名称】《微处理机》
【年(卷),期】2009(30)6
【摘要】设计了一种人体脉搏无线检测系统,该系统实现了人体脉搏的采集,滤波,无线传输等功能.信号采集硬件以MSP430单片机为控制核心,采集脉搏数据经过滤波、A/D转换,通过无线传输模块传入计算机.上位机软件利用虚拟仪器技术编程,实现了实时数据的采集、存储和波形显示.通过计算机对脉搏信号进行特征提取、分析和初步健康诊断.系统拥有便携、低功耗、成本低的特点,既可用于脉搏信号研究也可用于临床和家庭保健中的脉搏检测.
【总页数】3页(P114-116)
【作者】景军;牛英勃;景桂芳
【作者单位】燕山大学电气工程学院,秦皇岛066004;燕山大学电气工程学院,秦皇岛066004;河北省玉田县医院理疗科,玉田064100
【正文语种】中文
【中图分类】TP29
【相关文献】
1.一种基于声卡的人体脉搏波采集系统的研制 [J], 谢小平
2.基于HKG-07B传感器的人体脉搏信号采集系统设计及实现 [J], 余泽峰;王军;林艺文;陈耀文
3.基于STM32人体脉搏无线监测系统的设计 [J], 赵玉红;赵宇红
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5.基于LoRa自组网无线传输技术实现用电信息采集系统设计 [J], 冯驰;吴丽莎;丁蕾;陈山;陈智鸣
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一种基于脉象频谱分析的穿戴式无线脉诊仪系统[实用新型专利]
![一种基于脉象频谱分析的穿戴式无线脉诊仪系统[实用新型专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/13eabbcb192e45361166f5b2.png)
专利名称：一种基于脉象频谱分析的穿戴式无线脉诊仪系统专利类型：实用新型专利
发明人：熊继平,宣利峰
申请号：CN201120364169.7
申请日：20110927
公开号：CN202365763U
公开日：
20120808
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型公开了一种基于脉象频谱分析的穿戴式无线脉诊仪系统。
该穿戴式无线脉诊仪系统包括：脉搏传感器(1)、信号采集处理模块(2)、信号接收处理模块(3)、USB串口通信模块(4)和基于个人计算机的数据存储与频谱分析模块(5)。
本实用新型具有低价、便捷、实时的特点，能够适用于广大中低收入人群。
结合当前许多地方看病难、看病贵的情形，拥有本系统能有效预防、诊断相关疾病，对于社会医疗有一定的促进作用。
申请人：浙江师范大学
地址：321004 浙江省金华市迎宾大道688号
国籍：CN
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基于STM32的脉搏心率检测仪设计与实现的无线数据传输技术探究
基于STM32的脉搏心率检测仪设计与实现的无线数据传输技术探究随着人们对健康的关注度越来越高，健康监测设备的需求也越来越大。
而脉搏心率检测仪作为一种常见的健康监测设备，可以帮助人们实时了解自己的心率情况，对于疾病的预防和治疗起到重要的作用。
本文将探究基于STM32的脉搏心率检测仪设计与实现的无线数据传输技术。
一、脉搏心率检测仪的设计与实现1. 系统框架设计在设计脉搏心率检测仪时，我们可以采用STM32微控制器作为主控制器，在外部连接传感器模块和显示模块。
传感器模块用于检测用户的脉搏信号，显示模块用于展示测量结果和其他相关信息。
系统框架如下图所示：（插入系统框架设计图）2. 传感器模块设计在传感器模块中，我们可以使用光电传感器来获取脉搏信号。
光电传感器通过红外发光二极管和光敏二极管组成，当血液通过皮肤时，红外光被吸收，导致光敏二极管的输出电压变化。
我们可以使用模拟转换器将光敏二极管的输出电压转换为数字信号，然后将其传输到主控制器进行处理。
3. 主控制器设计主控制器采用STM32微控制器，通过编程实现数据的采集、处理和传输。
主控制器可以配置定时器/计数器来测量脉搏信号的频率，并将其转换为心率值。
此外，主控制器还可以通过串口通信或者其他无线通信方式将测量结果传输给外部设备，以实现无线数据传输。
4. 显示模块设计显示模块可以使用液晶显示屏来展示测量结果和其他相关信息。
液晶显示屏可以通过I2C或者SPI接口与主控制器进行通信，以实现数据的显示和控制。
二、无线数据传输技术的探究1. 无线通信方式选择在实现无线数据传输时，我们可以选择蓝牙、Wi-Fi或者NFC等无线通信方式。
根据脉搏心率检测仪的特点和需求，我们可以选择蓝牙作为无线通信方式。
蓝牙具有低功耗、广覆盖范围和易于实现的优势，可以满足脉搏心率检测仪的实时数据传输需求。
2. 蓝牙模块接入设计为了实现蓝牙无线数据传输，我们需要在主控制器中接入蓝牙模块。
可以选择现成的蓝牙模块，如HC-05或者HC-06，也可以使用STM32的蓝牙模块（如蓝牙4.0）来实现数据传输。
基于脉象频谱分析的无线脉诊仪系统设计与实现
基于脉象频谱分析的无线脉诊仪系统设计与实现宣利峰;熊继平;孙张明;赵健【期刊名称】《微型机与应用》【年(卷),期】2012(031)005【摘要】This article introduces a novel wireless pulse diagnosis instrument system based on pulse condition frequency analysis. This system is supported and guided by Chinese pulse-taking theory and pulse condition frequency analysis theory developed recently. The system is constituted by pulse sensor, signal collecting and processing circuit, signal receiving module and upper computer analysis and display module. Data are transmitted in wireless pattern and harmonic waves are generated after doing DFFT process in upper computer. The simulation and experiment result shows that system works smoothly and transmits data reliably fitting the design requirement.%以中医脉诊理论为依托，以近年来发展的脉象频谱分析理论为指导，介绍一种新型基于脉象频谱分析的无线脉诊仪系统。
该系统由脉象传感器模块、信号采集处理模块、信号接收模块和上位机分析显示模块组成。
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摘 要： 以中医脉诊理论为依托，以近年来发展的脉象频谱分析理论为指导，介绍一种新型基于脉象频谱分析的无线脉诊仪系统。该系统由脉象传感器模块、信号采集处理模块、信号接收模块和上位机分析显示模块组成。以无线传输的方式进行通信，采集到的脉搏信号在上位机中进行离散快速傅里叶变换得到各个谐波波形。仿真和实验数据显示，系统工作稳定、数据传输可靠，符合设计要求。关键词： 频谱分析；脉象；无线通信；脉诊仪
本文介绍了无线脉诊仪系统的设计过程，信号由传感器采集，通过无线的方式传输，以USB转串口通信形式传输到上位机，通过基于MATLAB的DFFT处理和基于VB编程的界面显示获得各个谐波幅值。仿真结果表明，采集的波形清晰平稳、噪声基本滤除，测得幅值基本与标准相符合，脉诊仪能够较好地应用于实践。今后的工作主要是将测得的幅值的匹配层传递到换能元件上变成电荷量，再经传感器内部放大电路转换成电压信号输出。该传感器是一种高性能低成本的振动传感器，具有灵敏度高、频率响应范围宽、抗过载及冲击能力强、抗干扰性好、操作简便等特点。因此能够满足本文设计上的要求。2.3 无线通信的实现 本系统采用无线的方式进行数据传输，能够减少空间的约束，大大提高了脉诊仪的方便性。采用nRF24L01无线新型单片射频收发模块，工作于2.4 GHz~2.5 GHz ISM频段。相比较于PTR8000，nRF24L01采用隐式天线，模块体积更小，使用更加方便；多种低功率工作模式更加节能。其封装及引脚排列。
脉诊是中医学中最具特色的诊断方法之一。在传统脉诊中，中医常常以大量诊断经验为基础来辨别脉象指征，凭感觉描述脉搏的表现，没有从理论上形成一个客观化、标准化的统一量化分析诊断方法。对患者的诊断准确程度受个人的经验和主观感觉影响很大，不同的中医可能诊断出不一样的结果。自上世纪50年代开始，随着电子技术的迅猛发展，很多国内外专家就设想通过利用现代科学技术，开发出能用于中医脉诊的更精确、客观化和智能化的仪器。中医脉诊仪PDI（Pulse Diagnosis Implement）的概念也由此提出。英国人Marey最早设计了以弹簧为动力的杠杆式脉搏传感器，并记录了桡动脉脉搏波[1]。 脉诊仪是一种能对中医脉象信息进行自动采集、分析和处理，最后得出中医脉诊结果的脉诊设备[2]。国内外已出现多种中医脉诊仪设计方案，并组装了多种样机，如汤伟昌等人的ZMH-I型脉象仪[3]、王贻俊等人的MXY-1型中医脉诊仪[4]、唐金元等人的T-2A型中医脉诊仪[5]、周鹏等人的基于虚拟仪器技术的中医脉诊仪[6]、日本Colin公司研制生产的CMB-3000/2000型桡动脉脉波检测仪[7]。但上述脉诊仪往往有价格昂贵、体积较大且受制于距离限制等弊端，因此不能为广大家庭所接受。本文以延续了几千年的中医脉诊理论为依托，以近年来发展的脉象频谱分析理论为指导，结合现代电子技术，提出一种基于脉象频谱分析的无线型脉诊仪设计与实现方法，为脉诊仪的简单化、方便化和客观化研究奠定基础。1 脉象频谱分析理论 脉象信号的分析主要是指通过计算机进行各类算法分析。时域分析方法是一种较为传统且在前期研究中应用较广泛的方法。它直接通过脉图的形态分析，用以阐明脉动频率和节律、脉力的强弱、脉势的虚实和脉象形态特征等。 现代中医理论认为：人体血液循环系统工作的过程就是一个共振的过程，不同脏腑，其振动频率也会不同[8]。由脏到腑，共振的频率逐渐增加，由人体12条经络，共有12个谐波。这为对脉搏信号进行频谱分析提供了理论上的可行性。脉象频谱分析主要是通过离散快速傅里叶变换，将时域的脉搏信号变换到频域，得到相应的脉搏频谱曲线，通过对频谱曲线的特征分析，从中提取与人体生理病理相应的信息，为脉象分类提供各种频域特征参数[9]。脉象频谱分析中使用较多的方法包括：基本幅值/相位谱分析、功率谱分析、倒谱分析、双谱估计等。2 系统的总体架构和工作原理2.1 系统总体架构 本系统主要可以分为4个部分：脉搏传感器、信号采集处理模块、信号接收模块和上位机显示处理模块，其总体架构。其中，脉搏传感器采集人体寸关尺部位脉搏波形，信号通过放大电路和A/D转换后，以无线的方式传输给接收模块，经过USB转串口模块后，在上位机中进行频谱分析和显示波形。
2.2 脉搏信号采集 人体脉搏信号有如下特点[10]： （1）强干扰下的微弱信号。脉搏信号幅度很小，极容易引入干扰，主要有50 Hz的工频干扰和肌体抖动、精神紧张带来的假象信号等。 （2）频率低但能量相对集中的信号。人体的脉搏频率非常低，约为0.5~4 Hz，脉搏信号可看成一个准直流信号或者一个低频交变信号。 （3）复杂且易变的随机信号。脉搏信号因人体生理、病理、心理的不同而不同，又受环境、时间、气候的影响。 本文采用SC0073微型动态微压脉搏传感器，其结构。
2.5 系统整体设计电路 系统整体设计电路主要包括单片机控制无线模块传递数据和脉搏传感器采集脉象信号电路。其主要电路。
3 实验和仿真结果 本文中脉搏信号在上位机上的显示界面采用Visual Basic6.0创建，并利用其中的MSComm通信控件实现串行通信[11]，所有的控制均通过人机交互界面直接操作。通过脉象信号采集、传输电路，得到脉搏波形显示界面。