便攜式心率計的設(shè)計（合肥）,便攜式,心率,設(shè)計,合肥 學(xué)號：1108441016 本科畢業(yè)論文（設(shè)計）手冊 (2015屆) 便攜式心率計的設(shè)計 學(xué) 院 電子信息工程學(xué)院 專 業(yè)電氣工程及其自動化 姓 名 左中剛 指導(dǎo)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(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計）開題報告 （學(xué)生填寫） 學(xué)號 1108441016 姓名 左中剛 指導(dǎo)教師 尹靜 題目 便攜式心率計的設(shè)計 課題內(nèi)容： 1、研究現(xiàn)狀 隨著社會經(jīng)濟水平和人們的物質(zhì)生活水平的不斷提高，人們的生活方式和飲食結(jié)構(gòu)發(fā)生著巨大變化?？旃?jié)奏的生活方式和不良的飲食結(jié)構(gòu)，使得現(xiàn)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(biāo)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(jié)合著現(xiàn)代電子技術(shù)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(shè)計利用現(xiàn)代電子技術(shù)、傳感器技術(shù)等，設(shè)計出一款測量準(zhǔn)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(zhuǎn)換電路。并用C語言編寫控制程序，實現(xiàn)對電路的控制。? 通過不斷的修改和調(diào)試，最終設(shè)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(shù)字信號，最后用STC89C51單片機控制，實現(xiàn)心率顯示和異常報警的多功能電子心率計。本設(shè)計的一大特點是，心率計控制程序?qū)π穆实膬煞N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(xué)價值。 課題關(guān)鍵問題及難點： 我們根據(jù)現(xiàn)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(dāng)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(yīng)，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(fù)雜，計算部分較多，容易出現(xiàn)些問題。 擬采取的方式、方法及計劃進程安排（主要技術(shù)路線）： 1 文獻資料法：查閱了大量相關(guān)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(chǔ)及準(zhǔn)備工作。 2 用相應(yīng)的技術(shù)手段，進行論文課題圖紙的設(shè)計。 3 用實用儀器設(shè)備及工具加以適當(dāng)驗證。 4 采用適宜軟件進行必要的仿真及繪圖。 便攜式數(shù)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(shù)實現(xiàn)了對人體心率信號的準(zhǔn)確檢測，最終以數(shù)值形式顯示在LCD上。 本課題開發(fā)一款低功耗、便攜式數(shù)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(shè)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(xué)[M]. 人民衛(wèi)生出版社, 2002.45-90. [2] 王瑞元, 孫學(xué)川, 熊開宇. 運動生理學(xué)[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(shè)計與實現(xiàn)[J].自動化與儀器儀表，2007.8.12(5). [4] 姜元恩，邢武：半導(dǎo)體應(yīng)變片式脈搏傳感器在動躲硬純檢測系統(tǒng)中酶應(yīng)用[Z].安徽省傳感器技術(shù)與產(chǎn)業(yè)化發(fā)展論壇，2007.10. [5] 朱彤、李婉媚．脈搏波傳導(dǎo)速度測定的新認(rèn)識[J].醫(yī)療保健器具，2006．(8). 指導(dǎo)教師意見： 教師簽名： 年 月 日 指導(dǎo)小組(教研室)意見： 組長簽名： 年 月 日 合肥師范學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計）中期報告 （學(xué)生填寫） 學(xué)號 1108441016 姓名 左中剛 指導(dǎo)教師 尹靜 題目 便攜式心率計的設(shè)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(guān)的主要功能測試。 ②畫出系統(tǒng)的原理圖并生成PCB。 ③根據(jù)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(diào)試。 ⑤根據(jù)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(wù)，具體設(shè)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(nèi)容及格式做進一步的修改。 ③對論文進行查重并依據(jù)查重結(jié)果做出修改。 3、存在的具體問題 ①對系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸?shù)膬?nèi)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(dǎo)教師意見： 教師簽名： 月 日 指導(dǎo)小組(教研室)意見： 組長簽名： 月 日 合肥師范學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計）指導(dǎo)記錄 （指導(dǎo)教師、學(xué)生共同填寫） 學(xué)號 1108441016 姓名 左中剛 指導(dǎo)教師 尹靜 題目 便攜式心率計的設(shè)計 第1次指導(dǎo) 時間：2014.11.5 地點：躬行樓211 指導(dǎo)形式：面談 指導(dǎo)內(nèi)容：講解畢業(yè)設(shè)計的一些注意事項，通知開始畢業(yè)設(shè)計并做好畢設(shè)選題的準(zhǔn)備。 學(xué)生簽名： 教師簽名： 第2次指導(dǎo) 時間：2014.11.19 地點：躬行樓211 指導(dǎo)形式：面談 指導(dǎo)內(nèi)容：查看各自準(zhǔn)備的畢業(yè)設(shè)計課題是否符合要求，確定了畢業(yè)設(shè)計的課題。 學(xué)生簽名： 教師簽名： 第3次指導(dǎo) 時間：2014.12.10 地點：躬行樓211 指導(dǎo)形式：面談 指導(dǎo)內(nèi)容：指導(dǎo)查閱與課題有關(guān)的資料，使對課題內(nèi)容有充分的理解，并布置指導(dǎo)做畢業(yè)設(shè)計的有關(guān)任務(wù)。做好充分的開題準(zhǔn)備。 學(xué)生簽名： 教師簽名： 第4次指導(dǎo) 時間：2015.1.7 地點：躬行樓211 指導(dǎo)形式：面談 指導(dǎo)內(nèi)容：指導(dǎo)開題工作，指導(dǎo)開題報告的填寫并確認(rèn)開題后的主要任務(wù)進程。 學(xué)生簽名： 教師簽名： 第5次指導(dǎo) 時間：2015.3.11 地點：躬行樓211 指導(dǎo)形式：面談 指導(dǎo)內(nèi)容：檢查前一段時間的工作成果，指導(dǎo)解決設(shè)計過程中所遇到的常見問題。 學(xué)生簽名： 教師簽名： 第6次指導(dǎo) 時間：2015.3.25 地點：博約樓107 指導(dǎo)形式：面談 指導(dǎo)內(nèi)容：中期檢查畢業(yè)設(shè)計進展?fàn)顩r以及論文格式與內(nèi)容結(jié)構(gòu)并給予修改意見。 學(xué)生簽名： 教師簽名： 第7次指導(dǎo) 時間：2015.4.15 地點：躬行樓211 指導(dǎo)形式：面談 指導(dǎo)內(nèi)容：準(zhǔn)備好答辯所需材料，進行預(yù)答辯之處還存在的不足和所需改進之處。 學(xué)生簽名： 教師簽名： 第8次指導(dǎo) 時間：2015.4.22 地點：躬行樓211 指導(dǎo)形式：面談 指導(dǎo)內(nèi)容：指導(dǎo)答辯，講解答辯過程的技巧及主要的注意事項。 指導(dǎo)答辯 學(xué)生簽名： 教師簽名：