心率智能检测电路设计
光学心率心率监测的设计与实现
光学心率心率监测的设计与实现设计与实现一个光学心率测(HRM)系统(又称光电容积脉搏波技术，简称PPG)是一类复杂的、涉及多个领域的项目。
设计要素包括人体工程学、信号处理与过滤、光学和机械设计、低噪声信号接收电路以及低噪声电流脉冲发生器。
可穿戴电子产品制造商正在不断为其保健与健身产品添加心率监测功能，集成化也正在推动心率监测应用中传感器的成本不断降低。
目前，许多心率检测传感器都在其高度集成的模组中包含了一些分离的元器件，如模拟前端(AFE)、光电管检测器和发光二极管等。
这些模组支持更便捷的实现方式，可在将心率监测功能加入到可穿戴产品中时降低其成本和复杂性。
可穿戴产品的外观形态也在逐渐改变。
在胸带已经有效地服务了保健与健身市场多年的同时，心率监测功能现在正在进入到各种手腕佩戴产品中。
光学感测技术与高性能、低功耗处理器等方面的技术进步，已经促使手腕佩戴这种外形可适用于许多设计;心率检测算法的精密度也已到达了一种新的水平，从而可以被采用手腕佩带外形的产品所接受。
其它新的可穿戴感测应用外观形态和应用场景也在不断涌现，比如头带、体育与健身服装、以及耳塞等。
但是，可穿戴生理指标监测的最主要应用场景还将归集于手腕。
没有两种心率监测应用是完全相同的，系统开发人员必须考虑许多设计折中：如产品的舒适性、感测的精度、系统成本、功耗、阳光影响、处理许多皮肤类型、运动影响、开发时间和物理大小等等。
所有这些设计因素都影响系统集成，是采用高集成度模组解决方案，抑或是采用集成了更多分离元器件的架构。
图1展示了测量心率信号的基本方法，它依赖于用光学方法从人体组织上提取的心率压力波。
图1说明了光进入皮肤后传输的途径：由心率压力波引起的毛细血管舒张和收缩运动对由绿色LED注入人体组织的光信号进行了调制。
接收到的信号因为通过了皮肤而被大大地衰减，它被一个光电管接收并送到电子子系统中去处理。
源自脉搏的振幅调制信号被检测(过滤掉运动噪声)、分析和显示。
简易智能心率血压监测仪的设计
第35卷 第5期 福 建 电 脑 Vol. 35 No.52019年5月Journal of Fujian ComputerMay 2019———————————————化天怡，女，1998年生，本科在读，主要研究领域为电子信息工程。
E-mail: hty7777777@ 。
沈航涛，男，1997年生，本科在读，主要研究领域为建筑电气与智能化、电子信息工程。
E-mail: 1209503277@ 。
田尧，男，1998年生，本科在读，主要研究领域为电气工程及其自动化、电子信息工程。
E-mail: 1612359304@ 。
简易智能心率血压监测仪的设计田尧 化天怡 沈航涛（同济大学浙江学院电子与信息工程系 浙江 嘉兴 314051）摘 要 本文介绍一种智能心率血压监测仪的设计，以Arduino 为核心部件，利用MKB0803心率血压模块检测腕部血压和心率信息，然后将数据发送到Arduino 进行D/A 放大转换及数据处理，当测量结果超出预先设置的心率和血压正常值范围后，控制GSM 短信模块发送告警短信。
该系统稳定便携，测量快速，可供家庭老人使用。
关键词 Arduino ；MKB0803心率血压模块；GSM 模块 中图法分类号 TP23 DOI:10.16707/ki.fjpc.2019.05.024Design of a Simple Intelligent Heart Rate and Blood Pressure MonitorTIAN Yao, HUA Tianyi, SHEN Hangtao(Department of electronics and Information Engineering, Tongji Zhejiang College, Jiaxing, China, 314051)1 引言在第六次全国人口普查报告中，全国60岁及以上人口大约为1.7亿人[1]，而我国老年人更倾向于在家中养老[2]。
《心率计设计案例》课件
市场竞争
市场上存在众多品牌的心 率监测设备，竞争激烈， 需要创新设计来脱颖而出 。
设计目标
实时监测心率
设备能够实时、准确地监 测和显示用户的心率。
便携轻便
设备应具有小巧的体积和 轻便的重量，便于携带和 使用。
长寿命与低功耗
确保设备在长时间使用过 程中保持稳定，并降低能 耗。
设计原理
光电容积脉搏波描记法
温度与湿度控制
保持室内恒定的温度和湿度，以模拟不同季节和气候条件下的测试 环境。
设备配置
确保测试设备齐全，包括心率计、电脑、数据采集软件等，并确保设 备正常运行。
测试方法
静态测试
让受试者在静止状态下进行测试，记录心率数据，评估心率计在 静止状态下的准确性。
动态测试
让受试者在运动状态下进行测试，记录心率数据，评估心率计在运 动状态下的准确性。
对比测试
将心率计测试结果与专业医疗设备测试结果进行对比，评估心率计 的准确性。
测试结果分析
数据整理
对收集到的数据进行整 理，统计各项指标的平 均值、标准差等统计量 。
误差分析
分析心率计测试结果与 专业医疗设备测试结果 的误差，计算误差范围 和误差率。
结果可视化
将测试结果以图表形式 展示，便于直观地了解 心率计的性能表现。
1 2
噪声去除
通过算法或滤波器去除采集数据中的噪声和干扰 。
数据平滑
对数据进行平滑处理，减少波动和异常值的影响 。
3
数据校准
根据已知标准或参考数据进行数据校准，提高测 量准确性。
数据分析
实时分析
对采集数据进行实时分析，提供实时反馈和指导。
统计分析
对大量数据进行统计分析，挖掘数据背后的规律和趋势。
基于51单片机的心率体温检测系统设计
基于51单片机的心率体温检测系统设计随着科技的不断进步，智能化设备在日常生活中的应用越来越广泛。
心率体温检测系统作为一种应用广泛的智能设备，可以实时监测人体的心率和体温的变化情况，为人们的健康提供及时准确的数据支持。
本文将介绍一个基于51单片机的心率体温检测系统的设计方案。
一、系统概述本心率体温检测系统由硬件和软件两部分组成，硬件部分包括传感器模块、信号处理模块和显示模块，软件部分则是通过51单片机进行数据的采集和处理，并在显示模块上进行实时的结果显示。
二、硬件设计1. 传感器模块本系统采用心率传感器和体温传感器进行数据的采集。
心率传感器采集心率信号，体温传感器采集体温信号。
这两个传感器通过模拟信号将采集的数据传递给信号处理模块。
2. 信号处理模块信号处理模块对从传感器模块采集到的心率和体温信号进行滤波和放大处理，提高信号的精确性和可读性。
经过处理后的信号将被发送给显示模块进行实时显示。
3. 显示模块显示模块采用OLED显示屏，可以实时显示心率和体温的数值，以及相应的警报信息。
用户可以通过显示屏上的按键进行操作和设定。
三、软件设计1. 数据采集51单片机通过模拟输入引脚采集来自传感器模块的心率和体温信号。
通过定时中断的方式，可以实现对信号的连续采集。
2. 数据处理采集到的数据通过A/D转换进行数字化，并存储到内部RAM中。
通过计算和处理，可以得到心率和体温的准确数值。
3. 数据显示通过串行通信接口，将处理后的数据发送到显示模块，并通过OLED显示屏进行实时展示。
用户可以通过按键控制，实现不同数据的显示切换。
四、系统特点1. 精确性高本系统通过合理的传感器选择和信号处理，可以保证心率和体温数据的准确性，为用户提供可靠的健康数据支持。
2. 实时监测本系统能够实时监测心率和体温的变化情况，并将结果实时显示在屏幕上。
用户可以时刻关注自身的健康状况。
3. 便捷性基于51单片机的心率体温检测系统体积小巧，易于携带和使用。
心率血氧模块程序设计
心率血氧模块程序设计1. 简介心率和血氧是人体健康的两个非常重要的指标。
根据这些指标可以了解人体的运转情况，及时发现潜在的健康问题。
心率血氧模块是一种小巧的传感器设备，可以实时监测人体的心率和血氧浓度，广泛应用于医疗、健康管理等领域。
2. 硬件部分心率血氧模块的硬件部分主要包括传感器、微处理器、无线通信模块等。
传感器用于实时采集心率和血氧数据，微处理器负责数据处理和算法运算，无线通信模块可以将数据传输到其他设备，如智能手机等。
当前市面上的心率血氧模块有很多种，大部分采用蓝牙或Wi-Fi 连接，方便使用者进行实时监测和数据存储。
3. 软件部分心率血氧模块的软件部分与硬件部分一样重要。
主要包括数据处理算法和用户界面。
数据处理算法是实时监测的核心，要求快速、精确地计算出心率和血氧数值。
常见的算法包括峰值检测、滤波算法等。
用户界面是使用者与模块交互的窗口，要求简洁易用，直观明了。
用户界面可以采用APP或者其他软件形式，也可以在模块上直接设置一个小液晶屏幕来显示数据。
4. 程序设计心率血氧模块程序设计需要考虑数据采集、处理和传输等几个方面。
以下是程序设计的主要步骤：- 数据采集：使用传感器采集心率和血氧数值。
建议采用不同的传感器分别采集两个数据，这样可以避免干扰和误差。
- 数据处理：根据采集到的数据进行算法运算，快速和准确地计算出心率和血氧数值。
峰值检测算法是一种常用的处理方法，通过检测信号中的最大峰值来计算心率。
- 数据传输：将处理后的数据传输到其他设备或者本地存储。
当前市面上的心率血氧模块大多采用无线通信（蓝牙或Wi-Fi）传输数据。
传输的方式可以根据实际情况进行选择，如果需要实时监测则采用实时传输方式，否则可以采用离线数据存储的方式。
5. 总结通过以上的介绍，我们可以看到心率血氧模块程序设计需要考虑多方面的因素。
从硬件部分的传感器和处理器，到软件部分的算法和用户界面，每个环节都需要精心设计和开发。
未来，随着人们对健康管理和医疗服务的需求不断增加，心率血氧模块将会得到更广泛的应用。
心率检测在智能手表上的应用_李志强
信号，然后接收组织的反射光信号。测量组织容积在 心脏搏动时的微小变化造成的反射光强度变化，来获
得脉搏波信号，通过检测峰值获得心率。 理论上还有一种做法是使用双波长光信号，通过
光电容积法测量获得血氧饱和度值，光信号需要进行
调制，双波长光线轮流照射组织，获得了每一时刻组 织对两种不同波长光线的反射光强度。然后进行解调 并根据朗伯比尔定律计算出血氧饱和度值。但是由于 该检测方法在手表上运用准确度不够，目前比较少产 品有做血氧检测。
心电图。 3. 反射式和电极式心率检测的优缺点对比如下
表 1：
表 １ 反射式和电极式对比表
实现 心率 血氧 心电图 运动情况
操作便
功耗 抗干扰
方式 检测 监测 检测 下监测
利性
反射式 可以 可以 不行
可以
易受外来 单手操作， 发射光
光线，不同 主动读取 线，能
肤色，体毛 数据，便于 耗高
等影响 远程监控
参考文献：
［1］1. 神念科技官网 / ［2］2. 北京君正官网 /cn/cn/proinfo.php? id=14&pid=782&fid=782
［3］3. 德 州 仪 器 官 网０１４ 年第 ６ 期
Ｆ福 建 电 脑 ＵＪＩＡＮ ＣＯＭＰＵＴＥＲ
心率检测在智能手表上的应用
李志强
（万利达集团有限公司 福建 厦门 361006）
【摘 要】：心率是反映人体循环系统机能的重要参数，经常性的对心率进行测量，了解身体机能状 况，对心脏工作异常有重要的预警作用。以智能手表为主的智能穿戴产品开始广泛增加心率检测功能。 本文首先介绍了心率检测的基本原理，接着讨论了在智能手表上反射式和电极式 2 种心率检测设计方 案各自特点并进行优劣对比，最后对设计方案的电路原理进行详细地分析和实验测试。
智能人体心率检测装置的设计
智能人体心率检测装置的设计作者：孙亮胡泽李丹来源：《现代电子技术》2009年第02期摘要：介绍一种以AT89C2051为控制核心的智能人体心率检测装置的设计方法。
利用光电传感器采集人体脉搏信号，经过前置级放大、滤波、积分比较等信号处理电路，将其转换成脉冲电压信号，再利用单片机对脉冲信号进行处理计算出心率并显示。
由于传感器信号十分微弱，其幅度一般在微伏到毫伏的数量级范围，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，系统硬件、软件设计方案合理，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；光电转换；前置级放大；噪声分析中图分类号：TN98,TP368.1文献标识码：B文章编号：1004 373X(2009)02 164 03Design of Intelligent Heart－rate Measuring InstrumentSUN Liang,HU Ze,LI Dan(Southwest Petroleum University,Chengdu,610500,China)Abstract：The design method of intelligent heart－rate measuring instrument based onAT89C2051 is introduced.The pulse is collected by photoelectric－sensor,and it is converted into pulse voltage signal through the signal processing circuits of pre－amplifying,LPF,integral comparator and so on,then the pulse voltage signal inputs the single chip microcomputer which can calculate heart－rate and display.The sensor signal is so weakly that its amplitude in the range of micro－voltage to MV,and includs all kinds of noise and interference,therefore the pre－amplifier must has high－gain,high common－mode rejection ratio,and other technicalparameters.Experimental results show that the system scheme and hardware/software is rational,and it has such functions as small signal amplification,real－time display and alarm.Also has the advantages of high sensitivity of measure,real－time,high performance－cost and so on.Keywords：heart－rate;photo electricity transformation;pre－amplify;noise analysis0 引言心率是人体中一个非常重要的生命信息，而传统的脉诊由于其定性化和主观性影响了心率测试的精度，成为中医脉诊应用、发展和交流中的制约因素。
基于stm32的人体健康检测设计报告
基于stm32的人体健康检测设计报告一、引言人体健康是我们关注的重要议题之一。
随着科技的进步，人们对于健康的监测需求也越来越高。
本文将探讨基于stm32的人体健康检测设计，介绍其原理、功能和应用。
二、stm32介绍stm32是意法半导体（STMicroelectronics）推出的一款32位微控制器产品系列。
它具有高性能、低功耗和丰富的外设资源等特点，非常适合用于嵌入式系统设计。
stm32在物联网、工业控制和医疗设备等领域都有广泛的应用。
三、人体健康检测系统设计原理人体健康检测系统主要通过采集人体各项生理参数，如心率、血压、体温等，进行分析和监测。
基于stm32的人体健康检测设计需要以下几个主要组成部分：1. 传感器模块人体健康检测需要使用各种传感器进行生理参数的采集。
常见的传感器包括心率传感器、血压传感器和体温传感器等。
这些传感器能够将生理参数转化为电信号，并通过与stm32连接来实现数据传输。
2. 数据采集和处理模块stm32作为微控制器，能够实现数据采集和处理功能。
通过与传感器连接，stm32可以获取传感器产生的生理参数数据，并进行实时处理。
例如，可以计算心率的平均值、血压的变化趋势等。
3. 显示与通信模块人体健康检测系统需要将采集到的数据进行显示或传输。
基于stm32的设计中，可以使用LCD屏幕来显示人体健康相关的数据，如心率、血压和体温等。
同时，stm32还可以与其他设备进行通信，如蓝牙模块或Wi-Fi模块，将数据传输到手机或电脑上，实现远程监测。
4. 软件开发基于stm32的人体健康检测系统需要进行软件开发，包括编写数据采集和处理的程序以及用户界面的设计。
stm32可以使用各种编程语言进行开发，如C语言或嵌入式Python。
四、基于stm32的人体健康检测系统功能基于stm32的人体健康检测系统可以实现以下几个功能：1. 实时监测系统能够实时监测人体的生理参数，并将数据实时显示在LCD屏幕上。
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课程设计指导教师评定成绩表指导教师评定成绩：指导教师签名：年月日重庆大学本科学生课程设计任务书说明：本表除签名外均可采用计算机打印。
本表不够，可另附页，但应在页脚添加页码。
目录摘要 (4)1.绪论 (1)1.1心率检测的意义 (1)1.2心率检测的传统方法 (2)2.总体方案设计 (3)2.1系统方案概述 (3)2.2系统方案的优势 (3)2.3心率测量的系统框图 (4)3.单元电路的设计与选择 (5)3.1传感器模块 (5)3.1.1传感器的选择 (5)3.2放大模块 (5)3.2.1放大电路的设计过程 (5)3.3低通滤波器 (7)3.3.1低通滤波器的设计过程 (7)3.4带阻滤波器 (8)3.4.1带阻滤波器的设计过程 (8)3.5整形模块 (10)3.6 555定时 (11)3.7计数、译码显示模块 (14)3.7.1 74LS160D同步计数器 (14)3.7.2 74LS48译码显示 (14)3.8数值比较模块 (18)3.8.1比较原理说明 (18)3.9报警模块 (19)4.总体电路设计 (21)4．1总体电路的介绍 (21)4.2总体电路的工作过程 (21)4.3总体电路图 (21)5.心得体会 (23)参考文献 (24)摘要该设计采用压电传感器进行人体心率实时采集，通过放大、滤波、整形，实现对输出微弱的心率信号的处理。
用555定时器产生60s方波，在定时时间内对采集的心率信号进行计数。
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，实现对心率的测量与显示。
方案讨论了放大电路，滤波电路，整形电路，计数、译码、显示，555定时电路，数值比较电路的各项指标及参数选取的合理性，从而实现心率测量仪的高稳定性，强抗干扰力，并可实现心率的显示及实时跟踪，同时对于心率过缓以及心率过低现象实现自动报警，具有极强的实用性。
关键字：心率检测，压电传感器，信号处理，自动报警1.绪论心率是指心脏跳动的频率，心脏每分钟跳动的次数。
正常人平静时每分钟60到100次，运动时心跳会加速，心肺功能较好的运动员会比正常人的心跳要慢。
心率是人体中一个非常重要的生命信息，而传统的脉诊由于其定性化和主观性影响了心率测试的精度，成为中医脉诊应用、发展和交流中的制约因素。
心率是指单位时间内心脏搏动的次数。
一般指每分钟的心跳次数，是临床常规检查的生理指标。
心动过速和心动过缓都会影响人的健康，尤其对心脏有问题的人来说，心率监护是一个很重要的指标。
成人每分钟心率超过100次，称为心率过速。
心率过速分生理性和病理性两种。
生理性心率过速是很常见的，许多因素都影响心率，如体位改变、体力活动、食物消化、情绪焦虑、妊娠、兴奋、恐惧、激动、饮酒、吸烟、饮茶等，都可使心率增快。
此外，年龄也是一个因素，儿童心率往往较快。
正常人心跳次数是60～100次/分，小于60就称为心动过缓。
心动过缓有几种类型，最常见的是窦性心动过缓。
窦性心动过缓可分为病理性及生理性两种。
生理性窦性心动过缓是正常现象，一般心率及脉搏在50～60次 /分，运动员可能会出现40次的心率，不用治疗，常见于正常人睡眠中、体力活动较多的人。
心率或脉搏小于50次多数为病理性，需要治疗，严重者要安装心脏起搏器来加快心率。
心率作为血液循环机能的重要生理指标而在运动中被广泛地应用。
运动中，心率随机体代谢需要而增加，在一定范围内可反映运动强度、机体的代谢水平，在有氧运动中常用心率作为控制运动强度的指标。
运动后，心率的恢复又可作为评定运动负荷适宜与否以及心脏机能状态的指标和依据。
安静状态时基础心率的测定，在医务监督中则可作为判断某一阶段机体是否有过度疲劳和评定运动员训练程度的指标。
1.1心率检测的意义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智能检测电路是十分必要的。
1.2心率检测的传统方法性价比较高的方法是红外法，原理是动脉血以“脉冲”方式流动，导致皮下红外反射率的些微差别。
该法受皮肤影响会造成测量误差，主要用于个人保健，该法是最常用的保健心率测量法。
最便宜的方法是电阻法，动脉血流动时的电阻率会发生改变，检出改变即可获得心率，不过该法便宜的结果是误差明显，受皮肤的影响很大且因人、因时而异。
本法基本上是“游戏”性质，楼主提及的MP3应该就是用的这种方法。
另外还有一种方法——心电位法，其实就是测量心电图的方法，精确且能获得多种心跳参数，但因使用方法和电极安放均非常专业化，故仅用于某些心脏病患者的远程监控。
2.总体方案设计2.1系统方案概述本设计通过压电传感器采集脉搏信息输出电压信号，经信号放大及整形电路对其进行放大整形，然后将放大整形后的脉搏信号转换脉冲信号。
通过555定时器构成的单稳态触发器和十进制同步计数器/译码器对脉冲信号进行处理，最终在7段数码管中直观地显示出来。
同时将计数的结果通过数值比较器进行比较，不在正常范围内进行报警。
本文首先描述本设计的整体思路，然后介绍各个部分设计中的细节问题，最后给出总体电路和工作原理。
2.2系统方案的优势过去人们测量心率时常用的方法是使用测量脉搏的听诊器，或者使用吸附在人体上的电极等老式测量方法，这些方法操作不方便且计数也不准确。
随着电子技术飞速发展，数字化时代给人们生产生活带来了极大的方便，数字式心率检测的研究及其应用也不例外。
采用压电传感器检测采集人体的脉搏，检测的部位为被检测人的任意一个手指或者是耳垂。
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，组织的半透明度增大。
这种现象在人体组织较薄的手指尖、耳垂等部位最为明显。
2.3心率测量的系统框图3.单元电路的设计与选择3.1传感器模块3.1.1传感器的选择为了把心率信号转换为电信号，采用压电传感器。
一种是石英晶体，另一种是压电陶瓷。
前者温度稳定性和机械强度高，工作温度范围宽，转换精度高。
后者是人工制造的压电材料，优点是压电系数大、灵敏度高、价格便宜。
而且目前应用更多的是压电陶瓷，它在性能上满足了心率测量仪的要求，关键是成本低。
因此本系统采用压电陶瓷片作为传感器。
3.2放大模块OP07芯片是一种低噪声，非斩波稳零的双极性运算放大器集成电路。
由于OP07具有非常低的输入失调电压（对于OP07A最大为25μV），所以OP07在很多应用场合不需要额外的调零措施。
OP07同时具有输入偏置电流低（OP07A 为±2nA）和开环增益高（对于OP07A为300V/mV）的特点，这种低失调、高开环增益的特性使得OP07特别适用于高增益的测量设备和放大传感器的微弱信号等方面。
对放大电路的要求有(1)输入阻抗高，输出阻抗低；(2)放大倍数要合适，考虑到芯片的工作范围，放大到3-5V左右比较合适；(3)低频响应好；(4)温度漂移小；(5)抗干扰能力强。
选用OP07低噪声放大器，其具有如下优点：（1）最大150uV超低偏移；（2）低失调电压漂移；（3）高电压工作范围。
对于0.2V 输入信号，对其放大25倍，以实现后级比较输出。
3.2.1放大电路的设计过程本设计采用基本同相放大器，放大倍数等于R3/R2=100。
图3.1放大电路图图3.2放大电路的仿真图分析：从上图可以看出通道A为输出信号，通道B为输入信号（以正弦信号模拟心率信号），当输入信号为300uv时，输出信号为30mv，放大了100倍。
3.3低通滤波器低通滤波器允许通过低频信号，抑制或衰减高频信号。
由于心率信号极其微弱，容易受外界干扰，其中肌电干扰为甚。
肌电干扰是指由于人体肌肉颤动所引起的噪声信号。
这种噪声信号是不规则的。
肌电干扰信号的频率在10-3000Hz之间，电压从几十微伏到几毫伏之间。
3.3.1低通滤波器的设计过程1）选择C：2）计算K0引入参数值。
K0=100/(f0*C)=100/(1.6*20)=3.1253）选择R1、R2、RF、Rf、C1。
因KF=1，则表中R1=1.422，R2=5.399，Rf开路，RF=0，C1=0.33C。
将表中查的的阻值乘以引入参数得，R1=1.422*3.125=4.44K,R2=5.399*3.125=16.87K,C1=0.33C*20=6.6uF图3.3低通滤波器电路图图3.4低通滤波器仿真图3.4带阻滤波器带阻滤波器又称为陷波器，用于抑制某一段的信号，而让该频段以外的所有信号通过。
由于心率信号极其微弱，故采用带阻滤波器抑制50Hz的工频干扰。
3.4.1带阻滤波器的设计过程1）选择C、R，计算KF。
a. 选择C，取C=0.068uF。
b. 选择R。
R=1/(2*pi*f0*C)=1/(2*PI*50*0.068*10^(-6))=46.81K，取R=47.0Kc. 求KF。
KF=2-[1/(2*Q)]=2-[1/(2*5)]=1.92)选择RF、Rf。
RF=(KF-1)*Rf=(1.9-1)*Rf=0.9Rf为了削弱偏执电流及漂移的影响，集成运放两输入端直流参数应对称，故RF//Rf=R+R=2*R，即0.9*Rf*Rf//(0.9*Rf+Rf)=2*RRf=4.22*R=4.22*47.0=198.4KRF=0.9*Rf=0.9*198.4=178.2k3)求2*C、R/2。
2*C取两个0.068uF的电容并联。
R/2=47/2=23.5K4)验算。
F0=1/(2*pi*R*C)=1/(2*PI*47*10^3*0.068*10^(-6))=49.8Hz。
5）计算Fh、fL。
FH={[(2-KF)^2+1]^(1/2)+(2-KF)}*f0=55.028HzFL={[(2-KF)^2+1]^(1/2)-(2-KF)}*f0=45.068Hz图3.5带阻滤波器的电路图图3.6带阻滤波器的仿真图3.5整形模块LM311是一款具有低输入漂移电压的电压比较器，其设计运行在更宽的电源电压：从标准的±15V运算放大器到单5V电源用于逻辑集成电路。
其输出兼容RTL,DTL和TTL以MOS电路。
可以驱动继电器，开关电压高达50V，电流高达50mA。
响应时间:200ns 。
经放大滤波后的信号为峰值10V的模拟信号，同时叠加250mV的噪声信号，为了便于后级计数器对脉冲计数，需要将模拟脉冲整形成方波信号。
其中整形的阈值电压的大小可以通过调节滑动变阻器的阻值和占空比而改变，此时设置的滑动变阻器的占空比是50%，阻值是20K。
图3.7 LM311H整形电路图图3.8 整形的仿真图3.6 555定时555定时器是一种数字与模拟混合型的中规模集成电路，应用广泛。