心率监控及反馈系统 终稿
心率变异性监测与反馈——心源自主训练系统[分享版]
![心率变异性监测与反馈——心源自主训练系统[分享版]](https://img.taocdn.com/s3/m/1060d2fba58da0116c174975.png)
[2]SDNN Index:每5min 窦性 RR 间期标准差的均值;
[3]SDANN:每 5min 窦性 RR 间期均值的标准差; [4]r-MSSD:所有邻近窦性 RR 间期长度差异平方均值的平方根; [5]pNN50:50毫秒间隔以上临近周期的比例,单位为百分数。
单位:ms
5
频谱分析法
Frequency Domain Analysis Methods
6
自主神经系统
(autonomic nervous system, ANS)
• 也称植物神经系统、内脏神经系统,其主要功能
是调节内脏活动。 • 自主神经包括交感神经(sympathetic nerve)和副 交感神经(parasympathetic nerve)。它们分布至 内脏、心血管和腺体,并调节这些器官的功能。 自主神经的活动也受中枢神经系统的控制。
• ③无创的间接测量:文献中提出了许多交感和副交感神经活动的无创
测量方法,包括心率变异性,T波幅度,脉搏传导时间,源于 ICG 的 指标。
9
二、心源自主平衡系统的功能和应用
• 评估、检测和训练:
– 亚健康状态 – 心理健康水平 – 基本认知能力
10
心源自主平衡系统的应用领域
教育:提升注意力、记忆力、人际关系能力 体育:加速康复,提升反应能力和竞技表现
心理:减少焦虑、抑郁、紧张、易怒情绪,增强自信 健康:改善心血管疾病、失眠,增强免疫力
工作:提高创造性、沟通能力、精力、工作绩效
11
正常孕妇24小时的心率变异分析
心率变异(HRV)与心脏自主神经功能的相关性已为 临床研究所证实。它能判断冠心病、心肌梗死、糖 尿病、高血压病患者心脏自主神经受损的情况,并 对心肌梗死后恶性室性心律失常及心脏猝死做出预 溯和危险分层,其重要性已越来越受到关注。但是 ,HRV与妊娠的关系国内报道甚少。研究正常怀孕 妇女的HRV以及室性心律失常的发生情况.探讨孕 妇心脏自主神经的功能状况及其对室性心律失常的 影响。
心率监测系统设计

心率监测系统设计心率监测系统是一种可以实时监测人体心率的设备,目前广泛应用于医疗、体育科学和健身等领域。
它能够通过感应器感知人体的心跳脉搏,并将数据传输到显示屏或移动设备上进行实时监测和分析。
下面将介绍心率监测系统的设计原理和关键技术。
心率监测系统主要由以下几个部分组成:传感器、信号处理模块、数据处理模块和显示模块。
传感器负责感知人体的心跳脉搏,通常采用光电传感器或电容传感器。
光电传感器通过发射红外光并测量光电传感器反射的光线强度来感知心搏,而电容传感器则是通过测量人体皮肤上的微弱电荷变化来感知心搏。
这两种传感器都能够提供准确可靠的心率数据。
信号处理模块主要负责将传感器获取的心跳脉搏信号进行信号处理,提取出心率数据。
处理的过程通常包括信号滤波和信号分析两个步骤。
信号滤波主要是对采集到的心跳信号进行去噪处理,滤除掉噪声和干扰,保留有效信号。
常用的滤波算法有低通滤波、移动平均滤波和小波变换等。
信号分析主要是对已经滤波的心跳信号进行特征提取,如检测心跳的开始和结束时间,计算心率的频率等。
数据处理模块主要负责对提取出的心率数据进行进一步的处理和分析,以得到更加详细和准确的数据。
常用的数据处理方法包括统计分析、时频分析和模式识别等。
统计分析可以得到心率的平均值、最大值和最小值等基本统计指标。
时频分析可以分析心率的时间和频率特性,以判断心率的变化趋势和周期性。
模式识别可以根据心率数据的特征进行分类和识别,如判断心率是否正常、是否存在异常等。
显示模块主要负责将处理和分析后的心率数据进行展示和可视化。
可以通过LCD显示屏或者移动设备的App进行实时显示和记录。
同时也可以将数据上传到云端进行存储和分析,以便后续的管理和研究。
心率监测系统设计需要考虑传感器的选择和信号处理技术,以及数据的处理和展示方式。
它具有方便快捷、准确可靠的特点,可以帮助人们了解自己的心率情况,做出相应的调整和干预,从而保持身体健康。
心率监测 解决方案

心率监测解决方案引言心率是衡量人体健康状况的重要指标之一,对于许多人来说,监测心率在日常生活中至关重要。
过去,人们通常使用医疗设备来监测心率,但现在随着技术的进步,心率监测变得更加方便和普及。
在本文中,我们将介绍一种基于现有技术的心率监测解决方案,以满足人们对于心率监测的需求。
技术背景心率监测技术已经发展多年,从最早的心电图(ECG)到现在的可穿戴设备和手机应用程序。
这些技术使用不同的方法来监测心率,包括光学传感器、电阻传感器和加速度计等。
解决方案基于现有技术,我们提出以下解决方案来监测心率:1. 可穿戴设备可穿戴设备是目前最常见的心率监测解决方案之一。
它们通常以手环、手表或胸带的形式出现,内置光学传感器或电阻传感器。
通过检测脉搏的微小变化,这些传感器可以准确地测量心率。
许多可穿戴设备还具有其他功能,如步数计数、睡眠监测等。
2. 手机应用程序许多手机应用程序利用智能手机内置的传感器来监测心率。
光学传感器通常位于手机的背面摄像头和闪光灯附近,用户只需将指尖轻轻覆盖在摄像头上即可进行心率测量。
这种解决方案具有便携性和灵活性,并且无需额外的设备。
3. 远程监测系统远程监测系统使用互联网和无线通信技术,将心率数据传输到云端服务器或医疗专家的终端设备。
使用这种解决方案,用户可以随时随地进行心率监测,并与医疗专家进行远程咨询。
这种系统通常需要用户配备可穿戴设备或使用手机应用程序来收集心率数据。
4. 基于机器学习的心率监测近年来,机器学习技术在心率监测领域得到了广泛应用。
通过分析大量的心率数据,机器学习算法可以学习和识别不同用户和身体状态下的心率模式,从而提供更准确的心率监测结果。
应用场景心率监测解决方案可以应用于多种场景:•日常健康监测:用户可以随时监测自己的心率,以了解自己的身体状况并采取相应的行动。
•运动训练:运动员可以通过监测心率来控制训练强度和效果。
•医疗监护:医疗工作者可以使用心率监测来监护病人的心脏健康。
基于STM32的心率血氧监测系统的毕业论文设计

设计一个基于STM32的心率血氧监测系统是一个具有挑战性和实际应用意义的课题。
以下是一个可能的毕业论文设计框架:1. 选题背景与意义:-介绍心率血氧监测系统在医疗保健领域中的重要性和应用价值,说明选择该主题的原因和意义。
2. 文献综述:-回顾相关的心率血氧监测技术,包括传感器原理、信号处理方法、嵌入式系统设计等方面的理论和应用现状,并分析已有的类似系统的特点和局限性。
3. 系统整体设计:-描述整个监测系统的设计思路和总体架构,包括硬件部分(传感器选择、信号采集电路、嵌入式处理器)和软件部分(数据处理算法、用户界面设计)。
4. 传感器选择与接口设计:-选择合适的心率血氧传感器,并设计传感器与STM32的接口电路和通讯协议,确保有效的数据采集和传输。
5. 数据采集与处理:-设计STM32的数据采集程序和信号处理算法,实现心率和血氧饱和度的准确测量和计算。
6. 嵌入式系统软件设计:-开发嵌入式系统的软件,包括实时数据处理、用户界面设计、数据存储和传输等功能。
7. 系统性能测试与验证:-进行系统的功能测试和性能验证,包括对测量结果的准确性和稳定性进行评估。
8. 实验结果分析:-分析实验结果,包括系统的准确性、灵敏度、响应速度等关键性能指标,并与市场上常见的商用设备进行比较。
9. 改进与展望:-针对实验结果中发现的问题和不足,提出系统改进的建议,并对未来的技术发展和应用前景进行展望。
10. 参考文献与引用:-在毕业论文中合理引用相关文献和资料,确保研究的可信度和学术性。
以上是基于STM32的心率血氧监测系统毕业论文设计的可能内容框架,希望可以为你提供一些启示。
在具体的研究过程中,还需要根据实际情况进行详细的研究和设计。
心率计毕业设计

心率计毕业设计心率计毕业设计随着现代社会的快节奏和高压力生活方式,人们对健康的关注度越来越高。
心率作为一个重要的生理指标,对于人体的健康状况有着重要的影响。
因此,设计一款心率计成为了一个备受关注的毕业设计课题。
一、设计目标在设计心率计之前,首先需要明确设计的目标。
心率计的主要目标是测量用户的心率,并将数据以可视化的方式展示出来。
除此之外,心率计还需要具备以下功能:1. 高精度测量:心率计需要能够准确地测量用户的心率,以保证数据的可靠性。
2. 数据存储与分析:心率计需要能够存储用户的心率数据,并能够对数据进行分析,以便用户了解自己的心率变化趋势。
3. 实时监测:心率计需要能够实时监测用户的心率,并能够及时提醒用户心率异常。
4. 舒适便捷:心率计需要设计成舒适便捷的佩戴方式,以便用户能够长时间佩戴并进行心率监测。
二、硬件设计心率计的硬件设计主要包括传感器、处理器、存储器和显示器等组件。
传感器是心率计的核心部件,用于测量用户的心率。
常见的心率传感器有光电式传感器和压力式传感器。
光电式传感器利用光电效应测量心率,而压力式传感器则通过测量血液流动的压力变化来测量心率。
根据实际需求和成本考虑,选择适合的传感器。
处理器负责对传感器采集的数据进行处理和分析,并将结果存储到存储器中。
处理器的选择应考虑功耗低、运算速度快的特点,以保证心率计的性能。
存储器用于存储用户的心率数据,可以选择内置存储器或外置存储器,根据实际需求选择合适的存储器容量。
显示器用于展示用户的心率数据,可以选择LED显示屏或OLED显示屏等。
LED显示屏具有低功耗、高亮度等特点,而OLED显示屏则具有高对比度、高刷新率等特点。
根据实际需求选择合适的显示器。
三、软件设计心率计的软件设计主要包括数据处理和用户界面设计两个方面。
数据处理模块负责对传感器采集的心率数据进行处理和分析,以得到用户的心率数值。
该模块需要具备高精度的算法和数据处理能力,以保证心率计的准确性。
基于可穿戴设备的心率监测及健康管理系统设计

基于可穿戴设备的心率监测及健康管理系统设计随着科技的不断发展和人们对健康的日益重视,可穿戴设备作为一种新的健康监测工具,逐渐受到大众的关注。
心率作为一个重要的生理指标,能够反映个体的心血管健康状况。
因此,设计一套基于可穿戴设备的心率监测及健康管理系统,能够为用户提供实时的心率数据监测、追踪健康状况以及提供健康建议,对于促进个人健康和防治心血管疾病具有重要意义。
一、系统架构设计基于可穿戴设备的心率监测及健康管理系统的架构设计需要考虑以下几个方面:1. 可穿戴设备:系统需要支持与各种类型的智能手环、智能手表等可穿戴设备的连接,并获取心率数据。
2. 数据采集与传输:系统需要采集用户的心率数据,并通过无线通信方式将数据传输至系统服务器。
3. 数据存储与处理:系统服务器需要能够存储大量的心率数据,并对数据进行处理、分析和挖掘,为用户提供可视化的健康数据展示。
4. 用户界面:系统需要提供友好的用户界面,使用户能够轻松地查看自己的心率数据、健康状况以及相关健康建议。
5. 健康建议与监督:系统需要根据用户的心率数据和健康信息,为用户提供个性化的健康建议,并提供监督和提醒功能,帮助用户改善心血管健康。
二、系统功能设计1. 心率监测:用户佩戴可穿戴设备后,系统能够准确地监测用户的心率,并实时更新心率数据。
2. 健康数据分析:系统能够对用户的心率数据进行分析,统计用户的心率变化趋势,并与正常心率范围进行对比。
3. 健康数据展示:系统通过图表等方式直观地展示用户的心率数据,包括日常心率、运动时心率、睡眠时心率等,方便用户了解自己的健康状况。
4. 异常心率提醒:当用户的心率超出正常范围时,系统能够及时向用户发送提醒,提醒用户进行必要的调整和注意。
5. 健康建议与推送:系统根据用户的心率数据和健康信息,给予用户个性化的健康建议,并通过推送等方式向用户发送,帮助用户改善心血管健康。
6. 用户数据管理:系统能够管理用户的心率数据,并提供数据备份、恢复、导出等功能,确保用户数据的安全性和隐私保护。
心电监护实验报告结论(3篇)

第1篇一、实验目的与意义本次实验旨在设计并实现一个标准导联的心电信号采集、处理和显示系统,通过实验验证该系统的可靠性和实用性。
心电监护技术在临床诊断、监测及急救等领域具有广泛的应用前景,本次实验对心电监护技术的发展具有重要意义。
二、实验方法与过程1. 设计任务与要求(1)设计一个标准导联的心电信号采集、处理和显示系统。
(2)能记忆当前时刻前若干秒的数据,由设计者确定参数。
(3)数据回放功能。
(4)软件数字滤波,计算瞬时心率,并在LED数码管上显示出来。
(5)报警参数设计,通过软件实现当心率输入大于某个固定值时,报警装置工作。
2. 总体方案论证本次实验采用以下方案:(1)采集心电信号:采用标准导联,将心电信号从人体引出,经过放大滤波电路进行放大和滤波。
(2)A/D转换:将放大的模拟信号转换为数字信号,以便进行后续处理。
(3)单片机处理:利用单片机对数字信号进行处理,包括滤波、计算瞬时心率等。
(4)显示与报警:通过LED数码管显示瞬时心率,当心率超过设定值时,报警装置工作。
3. 硬件电路设计(1)前置放大电路:采用高输入阻抗、高共模抑制比、低噪声、低漂移、非线性度小、合适的频带和动态范围的前置放大器。
(2)滤波电路:采用低通滤波器和高通滤波器,对心电信号进行滤波处理。
(3)A/D转换:采用高速、高精度的A/D转换器,将模拟信号转换为数字信号。
(4)单片机最小系统:采用高性能、低功耗的单片机,实现心电信号的采集、处理和显示。
4. 软件设计(1)数字滤波:采用软件实现数字滤波,提高心电信号的质量。
(2)心率计算:通过软件计算瞬时心率,并在LED数码管上显示。
(3)报警功能:当心率超过设定值时,通过软件实现报警装置的工作。
三、实验结果与分析1. 心电信号采集实验结果表明,采用标准导联采集心电信号具有较好的效果,信号质量较高。
2. 心电信号处理通过对心电信号的滤波、A/D转换和处理,得到稳定、准确的心电信号。
心率监测系统设计

心率监测系统设计引言心率是人体最基本的生理指标之一,对人体健康状况的监测具有重要意义。
传统的心率监测需要通过医疗设备完成,不便携且限制使用场景。
为了解决这一问题,本文设计了一种基于可穿戴设备的心率监测系统,实现了远程心率监测和数据记录功能,提高了监测效率和使用便利性。
系统设计1. 系统硬件设计本系统采用可穿戴设备作为硬件平台,包括传感器、微处理器和通信模块。
传感器使用光电式传感器,通过采集皮肤反射的光线强度变化来监测心率。
微处理器用于数据处理和算法计算,通信模块用于与手机等终端设备通信。
2. 系统软件设计系统软件包括设备驱动程序、数据处理算法和用户界面。
设备驱动程序用于控制传感器采集数据,并将数据传输给微处理器。
数据处理算法用于对采集到的数据进行滤波和心率计算。
用户界面可以通过手机App展示心率数据,并提供数据记录和分享功能。
4. 数据处理算法设计数据处理算法是整个系统的核心部分,主要包括滤波和心率计算。
滤波算法用于去除采集到的数据中的噪声和干扰,保留心率信号。
常用的滤波算法有均值滤波、中值滤波和卡尔曼滤波等。
心率计算算法根据采集到的心率信号,通过计算心跳周期来得到心率值。
5. 系统特点和优势本系统具有以下特点和优势:(1)便携性强:可穿戴设备轻便小巧,用户可以随时随地佩戴并进行心率监测。
(2)远程监测:通过与手机等终端设备通信,可以将心率数据传输至手机App,并实现远程监测和数据记录功能。
(3)使用方便:用户只需要佩戴设备并打开手机App,即可实现心率监测,无需使用复杂的医疗设备。
(4)成本低:相比传统的心率监测设备,本系统成本较低,普通用户也可以购买和使用。
结论本文设计了一种基于可穿戴设备的心率监测系统,实现了远程心率监测和数据记录功能。
该系统具有便携性强、使用方便和成本低等优点,可以广泛应用于日常健康监测和医疗领域。
未来可以进一步完善系统性能,提高监测准确性和稳定性。
也可以拓展系统功能,例如添加运动监测和睡眠监测等功能,提供更综合的健康管理服务。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
第四届“含弘杯”学生课外学术科技作品竞赛心率监控及反馈系统作品类别:科技发明制作信息技术类二〇一四年十月目录目录 (1)摘要 (1)关键词 (1)一、前言 (1)二、工作原理 (1)1、硬件部分 (1)1.1 信号采集模块 (2)1.2数据处理模块 (3)1.3 人机交互模块 (3)1.4 数据传输模块 (4)1.5 数据存储模块 (5)1.6 报警模块 (5)1.7 数据接收模块 (5)2、软件设计部分 (6)2.1 心率采集算法原理及相关C语言程序 (6)2.1.1 心率采集算法原理 (6)2.1.2 心率采集算法相关C语言程序 (9)2.2 程序代码(见附录) (11)三、测试方法与误差分析 (11)1、测试方法 (11)2、误差分析 (11)四、市场应用及价值 (13)五、作品实际图片 (14)参考文献 (15)附录: (15)摘要:心率一项能够比较准确反映人体身体状况的生理指标,通过对心率数值的连续测量来获得准确而客观的数据分析,同时通过模块化的设计将相关的数据进行智能化分析存入SD卡中,同时通过NRF2401A模块或GSM 模块进行数据的传输,有效地提高了心率测量仪器的应用范围和分析的准确性。
关键词:心率测定 MSP430单片机 NRF2401A模块 GSM模块一、前言随着人们生活水平的提高,人们对于健康的关注程度也在逐渐上升。
我国的医疗设备市场存在着很大的发展空间,拥有巨大的市场潜力。
心率是指心脏每分钟跳动的次数,是一项能够比较准确的反映出一个人身体状况的生理指标。
通过心率的测量和连续心率数据的处理发掘,可以较客观的获得个体的身体状况分析。
根据模块化设计的思想,可以依照用户的需求进行差异化的定制,从而得到相应所需的产品,极大的扩展了产品的使用范围。
同时通过程序的设计使其能够对于数据进行优化处理,使设备更加智能化,操作更加简便快捷。
二、工作原理1、硬件部分硬件部分采用了模块化的设计方案,通过不同的模块与基础测量部分的搭配,从而达到扩展功能的目的。
硬件部分分为信号采集模块、数据处理模块、人机交互模块、数据传输模块、数据存储模块、报警模块、数据接收模块七个部分。
信号采集模块将采集到的信号输入到MSP430单片机中,然后经过单片机的处理,显示在屏幕上,同时将数据存储进SD卡中。
在安装数据传输模块后可以选择将数据通过NRF2401A模块或GSM模块进行传输,一旦心率超出正常范围,报警模块将开始工作,同时将报警信息通过数据传送模块发送到数据接收端。
系统框图如图一所示:图一系统框图1.1 信号采集模块信号采集模块采用的是PulseSensor生物传感器。
该传感器采用光电容积法来测量。
当光束透过人体外周血管,由于动脉搏动充血容积变化导致这束光的透光率发生改变,此时由光电变换器接收经人体组织反射的光线,转变为电信号并将其放大和输出。
其价格低廉,精度高,体积较小,工作状态稳定性好,可以使用微处理器进行数据分析处理,用以分析脉搏变化以及实时自我调节心率,维持较为稳定的健康的心率状态。
工作电压在+3~+5V,作品采用+5V供电。
图二传感器波形图1.2数据处理模块数据处理模块选择的是德州仪器生产的MSP430单片机,其工作速度快,片内存储空间大,同时具备64个通用IO口,具备优良的数据处理和控制性能。
将PulseSensor传感器采集到的数据进行处理后再传输给下一级硬件部分。
下图为MSP430单片机:图三 MSP430单片机1.3 人机交互模块人机交互模块采用的了10.1英寸的TFT触摸彩屏,同时对控制部分进行优化。
通过运用工业化集成屏幕,使用触摸进行操作,使系统操作更加便捷。
大屏幕增强了图形显示的效果,使人机交互的功能得到增强。
1.4 数据传输模块为了适应不同的数据传输需求,数据传输模块采用了两种方式。
近距离的数据传输采用NRF2401A无线传输模块。
该模块能够工作在2.4~2.5GHZ的公共频段,工作晶振为16MHZ,采用3.3V电压供电,分为配置模式,直接发送模式,突发模式等多种模式,该模块选择的是突发模式,在该模式下无线通信模块可以直接将从单片机获得的8位二进制数据传送给同一频段的接收端,空旷地区实测传输距离可达400米,接收端再将8位数据校验完成后输出。
图四 NRF2401A无线传输模块原理图远距离的数据传输采用华为的GTM900 GSM\GPRS通信模块,其能够在接收到MSP430传递的数据后通过2G网络将数据以短信的形式发送到绑定的手机,工作性能稳定。
1.5 数据存储模块在数据存储模块部分采用的是大容量SD卡存储设备。
其通过SPI 总线与MSP430单片机相连,在数据采集后能够迅速完成数据的存入和读取,同时体积较小,具备极高的兼容性,方便数据的转移。
同时扩大了数据的存储空间和存储效果。
1.6 报警模块报警模块采用了蜂鸣器和屏幕共同工作的方式。
当报警模块工作时,蜂鸣器开始工作同时屏幕开始间歇性点亮熄灭,从而起到发出警报的效果。
1.7 数据接收模块在远距离数据传输中,采用手机作为数据接收端;在近距离的数据传输中,由于使用了NRF2401A无线通信模块,所以接收端采用了相同的通信模块和STC89C52RC单片机来构成,其能够将接收到的数据显示在LCD1602的屏幕上,同时在发送端发出警报信号时,在接收端的蜂鸣器工作进行报警。
下图为接收端LCD1602的电路原理图:图五 LCD1602显示部分原理图2、软件设计部分2.1 心率采集算法原理及相关C语言程序2.1.1 心率采集算法原理YNBPM 用于保存脉冲速率IBI 持有次之间的时间Pulse 脉冲波高,真;假时,低QS 为真时,发现了一拍心跳节拍Signal 持有传入的原始数据其中最主要的是BPM和IBI两个字。
IBI是连续两个心拍之间的时间差,而BMP是心率值,表示心脏每分钟跳几下,BMP=60/IBI。
采样:主要通过ADC12采样脉搏模拟信号,采样频率为500Hz。
滤波:由于脉搏波在动脉中的反射,往往会出现一个重脉波。
为了避免这个重脉波的干扰,在程序中每隔0.6个IBI值跟踪脉搏上升。
心率的计算根据两个相邻脉搏波的上升段的中间差值确定IBI值,由此可以推算BMP数值。
图六心率采集算法图一计算:心率的计算根据两个相邻脉搏波的上升段的中间差值确定IBI 值,由此可以推算BMP数值图七心率采集算法图二2.1.2 心率采集算法相关C语言程序unsigned int rate[10]; // 数组来保存最后十个IBI值unsigned int amp = 120; // 用于保存脉冲波形的振幅,发送//unsigned int temp =0 ; //温度unsigned int BPM=600; // 用于保存脉冲速率 unsigned int IBI = 600; // 持有次之间的时间unsigned int Peak =512; //初始化心跳峰值unsigned int Trough = 512; //用来寻找脉搏波最小值,发送unsigned int thresh = 512; //初始化心跳最小值_Bool Pulse = false; //脉冲波高,真。
假时,低_Bool firstBeat = true; // 用于启动发送速率数组_Bool secondBeat = false; // 用于启动发送速率数组_Bool QS = false; // 为真时,发现了一拍心跳节拍。
unsigned int Signal; // 持有传入的原始数据 unsigned long sampleCounter = 0; // 当前时间unsigned long lastBeatTime = 0; // 上个心跳时间 unsigned long time; //用于记录时间采样:主要通过ADC12采样脉搏模拟信号,采样频率为500Hz。
void init_adc12(void){P6SEL = 0x01; // p6.0 ADC输入ADC12CTL0 &=~ ENC;ADC12CTL0 = ADC12ON+MSC+SHT0_0;ADC12CTL1 = SHP+CONSEQ_1+ADC12SSEL1 ;ADC12MCTL0 |= INCH_0+MSC;ADC12IE = 0x03;ADC12CTL0 |= ENC;}#pragma vector = ADC12_VECTOR //ADC数据__interrupt void ADC12(void){Signal = ADC12MEM0 / 4;}2.2 程序代码(见附录)三、测试方法与误差分析1、测试方法1、通过USB给系统供给5V直流电2、确认电源指示灯点亮系统正常工作3、将传感器通过绑带绑在指尖,需指尖感到一定的压迫感即可。
4、将程序从电脑加载到单片机进行调试5、通过液晶屏幕获得相应的心率测量数据,并模拟心率失常环境,检测警报信号是否正常发出。
2、误差分析经过大量的反复的测量,获得该设备心率测量数据与参考设备测量数据之间的误差(参考设备选用IHEALTH 生产腕式血压计,误差在6%)下面对部分采样结果和计算方法进行介绍。
令设备测得的心率数值为i xˆ(ΛΛ,2,1=i ),参考设备测得的心率数值为i x (ΛΛ,2,1=i ), i i ix xe -=ˆ (1) 其中ΛΛ,2,1=i设样本的平均值为m ,方差为2σ,则通过方差的计算公式知:∑==ni i e n m 11 (2) 其中ΛΛ,2,1=i()2121-1∑=-=n i i m e n σ (3) 其中ΛΛ,2,1=i下图为三次随机测量的结果的统计图:图八 误差统计图一图九误差统计图二图十误差统计图三经过大量的实验,使现有的心率采集算法能够达到与参考设备获得数据相比4%以内的误差。
四、市场应用及价值本产品可以广泛的适用于家庭远距离监护、中小型医疗机构的检测网络的构建、体育运动分析和一些关于人体状况的研究,比如人体情感控制类的科研数据采集等方面。
在国内的相关产品中,功能类似的产品存在着价格昂贵,体积巨大,测定时间过长,数据传输距离有限,操作繁琐,显示的数值只是离散的单位时间点,没有横向的数据分析功能,存储空间有限等缺点。
随着老龄化社会到来以及国内医疗科研领域的热门化,其具备的市场空间正在急剧扩大,通过这种智能化,灵活性高的产品来构成的相关医疗设备会更加得到消费者的青睐。
例如老年人口增多,年轻人无法在身边长时间陪护;部分中小型医疗机构缺乏资金购置昂贵的设备;对于运动员运动过程中全程的心率数据分析;应用到科学研究中,如人体情感控制需要大量的数据分析而相关的产品功能缺失或性能低等等问题,都可以得到有效的解决,其能够拥有很大的经济效益,并且在未来还可以通过模块的增加为其提供更多的发展空间和市场前景。