便攜式心率計的設計（合肥）

便攜式心率計的設計（合肥）,便攜式,心率,設計,合肥 學號：1108441016 本科畢業(yè)論文（設計）手冊 (2015屆) 便攜式心率計的設計 學 院 電子信息工程學院 專 業(yè)電氣工程及其自動化 姓 名 左中剛 指導教師 尹靜 李仁文 職 稱 助教 副教授 等 級 碩士 博士 6 合肥師范學院本科畢業(yè)論文（設計）開題報告 （學生填寫） 學號 1108441016 姓名 左中剛 指導教師 尹靜 題目 便攜式心率計的設計 課題內容： 1、研究現狀 隨著社會經濟水平和人們的物質生活水平的不斷提高，人們的生活方式和飲食結構發(fā)生著巨大變化?？旃?jié)奏的生活方式和不良的飲食結構，使得現代的人們不得不面臨著更大的健康威脅，高血壓、冠心病、動脈硬化等各種各樣的心血管疾病正不斷威脅著人類。 2、研究目標及意義 這些疾病的早期監(jiān)測，對疾病的防治和控制有著十分重要的意義，所以結合著現代電子技術的電子心率計對心率的檢測和疾病的控制也對人們的健康有著十分重要的意義。正因為如此，本設計利用現代電子技術、傳感器技術等，設計出一款測量準確、簡單易用，造價便宜的電子心率計。此心率計總體包括了紅外心率檢測電路、前端信號處理電路、控制電路和電源轉換電路。并用C語言編寫控制程序，實現對電路的控制。? 通過不斷的修改和調試，最終設計這種基于紅外線傳感器檢測心率，通過運算放大電路和整形濾波電路對檢測到的小信號進行處理，形成可被單片機處理的數字信號，最后用STC89C51單片機控制，實現心率顯示和異常報警的多功能電子心率計。本設計的一大特點是，心率計控制程序對心率的兩種算法可使得該心率計工作在測量平均心率和瞬時心率兩種狀態(tài)，這兩種心率可以從不同方面反映人體的健康狀況，因此更具醫(yī)學價值。 課題關鍵問題及難點： 我們根據現有的知識，可以利用單片機對紅外發(fā)射和接收管的信號處理，當手指放在紅外發(fā)射二極管和接收三極管中間，隨著心臟的跳動，血管中血液的流量將發(fā)生變換。由于手指放在光的傳遞路徑中，血管中血液飽和度的變化會引起光的強度發(fā)生變化，因此和心跳的節(jié)拍相對應，紅外接收三極管的電流也跟著改變，這就使紅外接收三極管輸出脈沖信號。談到脈沖信號首先我們得有示波器，只要將紅外接收管的信號處理好并檢測出來，那么就會成功。 在光電式心率監(jiān)測系統(tǒng)的測量過程中，前端測量到的心率信號十分微弱，容易受到外界環(huán)境干擾，其中主要的干擾源有測量環(huán)境光干擾、電磁干擾、測量運動噪聲等。 我使用了LM358為心率信號的處理芯片，主要包括信號采集電路、放大電路、比較電路，這幾部分的電路比較復雜，計算部分較多，容易出現些問題。 擬采取的方式、方法及計劃進程安排（主要技術路線）： 1 文獻資料法：查閱了大量相關的文獻資料，對單片機心率計進行了深入地研究，完成了論文撰寫的理論基礎及準備工作。 2 用相應的技術手段，進行論文課題圖紙的設計。 3 用實用儀器設備及工具加以適當驗證。 4 采用適宜軟件進行必要的仿真及繪圖。 便攜式數字人體心率計運用STC89C51單片機作為核心控制處理單元，采用紅外傳感器作為傳感器，運用軟件和硬件雙重濾波技術實現了對人體心率信號的準確檢測，最終以數值形式顯示在LCD上。 本課題開發(fā)一款低功耗、便攜式數字心率計，具體要求如下： (1) 實時顯示被測者心率值，并顯示； (2) 可用按鍵設置正常心率的范圍，超過這個范圍，進行報警提示。 參考文獻： [1] 陳文彬, 王友赤. 診斷學[M]. 人民衛(wèi)生出版社, 2002.45-90. [2] 王瑞元, 孫學川, 熊開宇. 運動生理學[M]. 人民體育出版社, 2002.76-81. [3] 姜元恩，邢武；基于脈搏波速度測量的動脈硬化檢測系統(tǒng)的設計與實現[J].自動化與儀器儀表，2007.8.12(5). [4] 姜元恩，邢武：半導體應變片式脈搏傳感器在動躲硬純檢測系統(tǒng)中酶應用[Z].安徽省傳感器技術與產業(yè)化發(fā)展論壇，2007.10. [5] 朱彤、李婉媚．脈搏波傳導速度測定的新認識[J].醫(yī)療保健器具，2006．(8). 指導教師意見： 教師簽名： 年 月 日 指導小組(教研室)意見： 組長簽名： 年 月 日 合肥師范學院本科畢業(yè)論文（設計）中期報告 （學生填寫） 學號 1108441016 姓名 左中剛 指導教師 尹靜 題目 便攜式心率計的設計 1、開題以來所做的具體工作和取得的進展和成果 自開題以來，我所做的工作主要是： ①在計算機上安裝所要用到的開發(fā)工具并做有關的主要功能測試。 ②畫出系統(tǒng)的原理圖并生成PCB。 ③根據原理圖進行實物元器件的排版，并焊接。 ④對焊接好的系統(tǒng)做簡要的功能調試。 ⑤根據老師提供的模版，獨立完成論文的初稿并做好格式的修改。 2、下一步的主要研究任務，具體設想和安排 ①對系統(tǒng)的不足之處爭取早日解決。 ②對論文的內容及格式做進一步的修改。 ③對論文進行查重并依據查重結果做出修改。 3、存在的具體問題 ①對系統(tǒng)的數據傳輸的內部工作不夠熟悉造成開發(fā)的困難性。 ②程序代碼太過冗長，不夠簡練 指導教師意見： 教師簽名： 月 日 指導小組(教研室)意見： 組長簽名： 月 日 合肥師范學院本科畢業(yè)論文（設計）指導記錄 （指導教師、學生共同填寫） 學號 1108441016 姓名 左中剛 指導教師 尹靜 題目 便攜式心率計的設計 第1次指導 時間：2014.11.5 地點：躬行樓211 指導形式：面談 指導內容：講解畢業(yè)設計的一些注意事項，通知開始畢業(yè)設計并做好畢設選題的準備。 學生簽名： 教師簽名： 第2次指導 時間：2014.11.19 地點：躬行樓211 指導形式：面談 指導內容：查看各自準備的畢業(yè)設計課題是否符合要求，確定了畢業(yè)設計的課題。 學生簽名： 教師簽名： 第3次指導 時間：2014.12.10 地點：躬行樓211 指導形式：面談 指導內容：指導查閱與課題有關的資料，使對課題內容有充分的理解，并布置指導做畢業(yè)設計的有關任務。做好充分的開題準備。 學生簽名： 教師簽名： 第4次指導 時間：2015.1.7 地點：躬行樓211 指導形式：面談 指導內容：指導開題工作，指導開題報告的填寫并確認開題后的主要任務進程。 學生簽名： 教師簽名： 第5次指導 時間：2015.3.11 地點：躬行樓211 指導形式：面談 指導內容：檢查前一段時間的工作成果，指導解決設計過程中所遇到的常見問題。 學生簽名： 教師簽名： 第6次指導 時間：2015.3.25 地點：博約樓107 指導形式：面談 指導內容：中期檢查畢業(yè)設計進展狀況以及論文格式與內容結構并給予修改意見。 學生簽名： 教師簽名： 第7次指導 時間：2015.4.15 地點：躬行樓211 指導形式：面談 指導內容：準備好答辯所需材料，進行預答辯之處還存在的不足和所需改進之處。 學生簽名： 教師簽名： 第8次指導 時間：2015.4.22 地點：躬行樓211 指導形式：面談 指導內容：指導答辯，講解答辯過程的技巧及主要的注意事項。 指導答辯 學生簽名： 教師簽名：