基于MSP430的人体无创健康指标测量仪设计
基于MSP430和压电传感器的人体心率检测系统设计
文章 编 号 ：１ ０ ０ ９ － ０ １ ３ ４ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ８ （ 上） － ０ ０ ８ ８ — ０ ２ Ｄ ｏ ｉ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ Ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ ９ －０ １ ３ ４ ． ２ ０ １ ３ ． ０ ８ （ 上） ． ２ ７
组 成 测 试 系 统 ，系 统 硬 件 结 构 如 图 １ 所 示 。通 过
ＡＤＣ１ ０ 片 上 温 度传 感 器 采 集温 度 ，就 可 以在数 码 管上 显示 。同时 Ｓ Ｃ ０ ０ ７ ３ 压 电陶瓷 传 感 器采 集 的信 号 经 滤 波 和放 大 后 与 设 定压 力 阈值 进 行 比 较 ，对
素 ，不便 于长 时 间携 带 ，无法长 时 间检测 。
为 便 于 长 时 间 携 带 ，本 系统 腕 式 结 构 设 计 。
为 满 足 这 一 要 求 ，本 文 采 用压 电 陶瓷 片 采 集 脉 搏 信 号 ，由于心 脏 的搏 动 ，人 体腕 部的脉 压 波动相 对
明显 ，当脉搏 跳动 时 ，压 电陶瓷 片检 测到 相应 的信
脏 有 问题 的人 ，心 率 是 一个 非 常 重 要 的参 数 。 因 此 ，心 率 的精 确 检 测具 有重 要 意 义 ，本 文采 用 基
于 压 电 陶瓷传 感 器 和超 低功 耗 的ＭＳ Ｐ ４ ３ ０ 单 片机 的 小型便 携式 心率 采集 系统 。
率 测 试 部位 的要 求 不 一 。常 见 的基 于 红 外 原 理 的 传 感 器 ， 主要 依 靠 红 外 检 测血 流压 力 波 动 信 号 ，
图 １ 系统 结 构 图
号 。若 传感 器放 置腕部 ，传感 器检 测压 力波信号 和 进 行预 处理 ，再 进行 整形转 换为 脉冲 信号 ，然 后计
(整理)基于MSP430的无创脉搏血氧仪
生物医学工程学院课程设计报告题目：基于MSP430的无创脉搏血氧仪指导教师：年级：2010专业：生物医学工程学生姓名：2013 年 6 月14 日摘要：在分析血氧饱和度测量原理的基础上，设计并实现了基于微处理器MSP430的无创脉搏血氧饱和度检测系统。
半导体光源交替发出的红光和近红外光发送到手指末端，与血液中的氧合血红蛋白和还原血红蛋白发生吸收作用，光电探测器接收含有被测信息的光并转换为电信号，经过放大、滤波等处理后由MSP430F169内部自带的12位ADC采样转换，最后在单片机中实现算法及显示结果。
该系统具有精度高、体积小、工作稳定、硬件结构简单等特点。
关键词：探头驱动；前置放大；低通滤波；带通滤波一、系统方案论证透过手指的光经光电探测器转换为电信号，送到前置差分放大电路消除共模信号后进行信号放大。
放大后的信号分别经低通滤波和带通滤波得到直流分量和交流分量。
1.探头驱动方案论证本无创脉搏血氧饱和度测量仪采用两路发光管交替发光采集手指血氧信号，有效的控制两路发光管交替发光，可以提高脉搏波检测的准确度。
为保证发光二极管发出的光亮度恒定，在光源驱动电路中采用了恒流源的设计方案方案一：用集成运放（OP07、OP37）实现恒流驱动电路，能得到较稳定的驱动电流，但是不适用于实现驱动阴阳极连接的交替发光管发光的要求。
方案二：用NE5532和TIP122，通过运放和三极管两次放大，可以得到较稳定的驱动电流，但是对于轮流驱动阴阳极连接的发光管交替发光也不易实现。
方案三：用分立元件9012和9013构成H桥式电路，能实现输出驱动电流恒定且工作在放大区的三极管较集成运放稳定，能适用于本系统的轮流驱动发光管发光的要求。
综合考虑我们选用方案三实现。
2.前置放大电路方案论证经血氧探头获得的电信号非常微弱且携带很多噪声，同时由于人体内阻比较大，需要一个具有高阻抗、高共模抑制比、低噪声、低漂移特点的前置放大电路。
方案一：采用三运放构成差分放大电路实现。
基于MSP430单片机的智能健康管理系统的设计
基于MSP430单片机的智能健康管理系统的设计马遥遥;彭鸿昌;张润博;陈世林;吴春红【摘要】This design is a simply-constructed and healthy product, basedon the MSP430 SCM, which can get the data of heart rate, the blood pressure and the body temperature. By capturing and processing those data, MSP430 SCM will send the switched data to the appointed cellphone number by a module called GSM. The owner of the cellphone can have knowledge of the elder's physical condition in no time. MSP430G2553 is chosen to be the main-controlled chip for our design. It has different advantages consisting of consuming low power, having excellent competence in dealing with data and high velocity of operation. This paper mainly introduced the theory and the way of its realization of this system.%本设计是基于MSP430单片机的一款集心率、血压、体温测量于一体的简易健康设备.MSP430单片机通过对心率、血压、体温等数据的采集和处理,最终通过GSM模块将转换后的数据发送到特定的手机号码,通过收到的短信可以实时了解老人的身体状况.本设计的主控芯片选用低功耗的MSP430G2553,其处理能力强,运算速率快.本文简单介绍了此系统的原理与实现方式.【期刊名称】《电子测试》【年(卷),期】2017(000)009【总页数】2页(P14-15)【关键词】MSP430单片机;心率;血压;体温;GSM【作者】马遥遥;彭鸿昌;张润博;陈世林;吴春红【作者单位】东南大学成贤学院,江苏南京,210088;东南大学成贤学院,江苏南京,210088;东南大学成贤学院,江苏南京,210088;东南大学成贤学院,江苏南京,210088;东南大学成贤学院,江苏南京,210088【正文语种】中文根据全国老龄办的调查结果显示，目前我国城市老年人空巢家庭的比例将近达到50%，由于年轻一代异地工作的普遍化，使得独居老人增多，而老人的健康监护就成为一个普遍的社会问题。
人体参数测量仪2
人体参数测量仪摘 要本系统设计了以MSP430单片机为核心的人体参数测量仪。
它主要由温度传感器、放大器、二阶有源低通滤波器、LCD 显示等几部分组成。
温度传感器LM35和铜片分别实现对温度信号和电信号的获取，仪用放大器INA331实现对微弱信号的放大，二阶有源低通滤波器能有效的滤除杂波，用MSP430单片机自带的ADC 把模拟信号转换为数字信号并通过LCD 实时的显示出来。
温度测量系统很好的实现了其误差在0.02C ︒的范围内.脉搏测量系统很好的实现了误跳动次数为每分钟1到2次的要求,还具有超限报警的功能。
一、方案论证与比较1．温度传感器方案一：DS18B20：DS18B20可直接实现数字化输出和测试，具有控制功能强、高精度、传输距离远、抗干扰能力强、微型化和微功耗等特点，且价格低廉、结构简单、扩展方便和应用广泛等一系列优点。
但在体温测量中其精度达不到0.02C ︒的要求。
方案二：LM35温度传感器：LM35的输出电压与温度成线性关系、输出阻抗低、直接使用摄氏度为单位。
在常温下,不需要处理即可得到41±C ︒的准确度。
见于精确度的要求，在此采用方案二。
2．心电信号的获取方案一：采用压敏元件：采用压敏元件测脉搏的跳动次数操作不够简便、受外界干扰较大。
方案二：直接用铜片获取：直接用铜片收集心电信号电路结构简单、操作方便、受外界干扰小、精度高。
选择方案二。
3．滤波器方案一：R 、L 与C 组成的无源滤波器：无源滤波器电路结构简单、价格便宜，但精度不够高、计算复杂、且只适合于高频。
方案二：有源滤波：有源滤波具有不用电感、体积小、重量轻等优点。
此外，由于集成运放的开环电压增益和输入阻抗均很高、输出阻抗低且具有一定的电压放大能力。
但工作频率难以做得很高，难于对功率信号进行滤波。
由于在此要得到0.5HZ~3HZ 的信号，衰减电源带来的50HZ 的频率，又由于一阶有源滤波的滤波效果不够好，因此，我们在此选择巴特沃思二阶有源低通滤波器。
基于MSP430的人体无创健康指标测量仪设计
基于MSP430的人体无创健康指标测量仪设计作者：张梦洋张天开魏凯樊镭来源：《现代仪器与医疗》2013年第06期摘要基于MSP430的测量仪可以同时完成人体体温、脉搏、心跳、血压指标的动态测量，并配有无线报警模块，在当事人自身没有能力报警或无意识情况下自动通过无线网络报警给相关机构。
通过利用脉搏传导时间（PTT）与血压的线性关系计算出血压值。
提高了仪器测量指标的综合性和仪器本身实用性。
关键词 MSP430 温度脉搏心跳血压无线报警引言伴随着我国老龄化日益严重，人体健康指标越来越受到人们重视。
及时准确、动态地测量人体健康指标，可以有效预防心脑血管疾病，对人生命安全起到保障作用。
在体温、心跳、脉搏、血压等健康指标中，血压的测量最受人们重视；2013年世界卫生日的主题便是高血压。
在我国高血压患者已经突破2亿，而高血压控制率却不足10%。
高血压会导致人体一系列的心脑血管疾病，数据显示我国每年300万例心血管患者死亡中至少一半与高血压有关。
因此人们应该长期、有效地监测自己的血压，了解血压值的标准临界值，以降低高血压给其患者所带来的伤害。
本文所设计测量仪能够同时测量体温、心跳、脉搏、血压等指标。
传统仪器功能较单一，多仅能测量单一体征参数，同时测量人体多个指标需多仪器，给被测者造成不便。
本测量仪通过测量脉搏传导时间（PTT），利用其与血压之间的线性关系，经过数据运算处理求得血压值。
采用此种方法可以实现对温度、心跳、脉搏，血压同时测量。
测量血压无需袖带加压，在保证测量达到要求精确度的同时更加方便。
社会已经进入互联网时代，社区网络覆盖率高，通过网络通信可完成自动报警。
本检测仪可将所检测指标与人体健康指标正常值进行实时对比，当被测者身体指标出现较大变化，特别是出现自身无法呼救的状况时，检测仪上无线模块会自动将数据通过患者所在无线网络上传给相关机构进行报警。
自动检测、及时报警能够提高被测者得到救治速度，具有一定现实意义。
基于MSP430单片机身体体征参数测定
电子设计大赛设计报告题目身体体征信号监测仪（C题）【本科组】组员：指导老师：摘要本身体体征信号监测仪是以MSP430单片机为控制核心，实现智能监测人体参数的多功能控制。
主要功能包括在自己设定的参数范围下，利用传感器采集人体物理参数实现自主测量、利用无线传输数据，当身体体征参数超出正常范围时能发出警示信号，并借助数据传输和通信平台紧急通知值班医生和亲朋好友，采取救治措施。
关键词 MSP40单片机、传感器、无线通信、报警目录摘要1系统方案1.1 单片机控制模块选择1.2 体温监测模块选择1.3 心率测量模块1.4 电源模块1.5 报警模块1.6 显示部分1.7 无线传输部分2系统理论分析与计算2.1 整体系统结构2.2 理论计算2.2.1 体温计算2.2.2 心率计算2.3 模块框图及电路原理 2.3.1 温度模块2.3.2 心率模块2.4 测试方案与测试结果 2.4.1 体温测量方案2.4.2 心率测量方案3 测试结果及分析3.1 体温测量结果3.2 心率测量结果身体体征信号监测仪（C题）【本科组】一系统方案本系统主要是由控制模块、体温监测模块、心率监测模块、呼吸频率检测模块、电源模块、报警模块及显示模块组成，下面分别论证这几个模块的选择。
1 单片机控制模块选择方案一：使用51单片机作为控制器方案二：使用MSP430单片机作为控制器对于方案一，众所周知51单片机是一款入门级别单片机，因为它的资料非常多，非常利于入门的学习，但是这款单片机功耗高，有许多协议不支持。
所以是一块比较适合入门的单片机。
51单片机实物图所以，对于初学者和设计简单系统51单片机确实很理想的选择，但51单片机有很多致命的缺陷，例如1. 运行速度很慢，（因为是CISC（集中指令）结构，而且芯片为了抗干扰采用了12分频的方法）2. 所有的I/0口都是准双向口，I/0口的驱动能力弱。
（但是AT89的灌电流比较大，大概有20mA左右）3. 芯片里面的P0口没有上拉电阻（P1,P2,P3口有上拉电阻）如果要输出高电平或者要定义成输入口，一般要外接电阻上拉。
基于MSP430F169的人体心率检测系统
基于MSP430F169的人体心率检测系统参赛队员：李培 李荣金 王德刚 年级： 光信息科学与技术0501 指导老师：李天博 陈坤华 学校：江苏大学 机械学院【摘 要】 介绍了一套基于MSP430F169的人体心率检测系统，给出了系统软硬件设计方法。
完成对人体心电波形的实时检测，存储和回放功能，实现心率的实时计算与显示。
系统具有高输入阻抗、高共模抑制比、低噪声、低温漂和高信噪比等优点，且成本低、体积小、耗电少、携带方便。
关键词: MSP430F169 心率 实时检测 显示 存储【Abstract】 In this paper,the system composition and working principle of the human heart rate detection system based on MSP430F169 are introduced, and the methods of hardware and software design are presented. This system can accurately complete the human body ECG waveform of the real-time detection , storage and playback. The characteristics of this design show the merits of high input impedance, high CMRR, low noise, low temperature drift and high SNR(Signal-to-Noise Ratio). What's more,this system has the advantages of low cost, small volume, low power and being easy to carry. Key Key words words:: MSP430F169，heart rate，real-time detection，display and storage 1 系统简介系统简介随着生活水平的提高,健康监护越来越被人们所重视,为适应家庭等环境下的便利监护的需求,我们设计了这种便携式心电检测系统。
基于MSP430技术的便携式电子血压计设计
2008 大学生TI数模电子竞赛论文编号XPU02题目便携式电子血压计学生姓名专业电子信息学院自动化2005级指导教师温宗周金大海二OO八年八月便携式电子血压计摘要：随着生活水平的不断提高以及城市老龄化比例的提高，医疗电子设备的家庭化逐渐成为了趋势。
其中家用电子血压计就是典型的家庭医疗检测设备之一。
现代人注重健康，由于生活水平的提高，加上工作的压力，患心血管疾病呈现低龄化趋势，血压是最重要的健康指标，如果能经常测量自己的血压，就做到对自己的健康情况心理有数，早期发现问题，就能得到较好的治疗效果。
目前血压计大致上可分为两种：一是水银式血压计，是基于柯氏法，其优点为数值稳定，其缺点为无法一个人自行操作，必须专业医护人员操作，且肉眼观察误差极大，主观性强，体积较大不易携带。
二是电子式血压计，目前，国外大多数无损自动血压自动检测仪器都采用示波法。
示波法的测量过程中，与柯氏法类似，仍采用充气袖套来阻断上臂动脉血流。
由于心搏的血液动力学作用，在气袖压力上将重叠与心搏同步的压力波动，即脉搏波。
当气袖压力远高于收缩压时，脉搏波消失。
随着袖套压力下降，脉搏开始出现。
当袖套压力从高于收缩压降到收缩压以下时，脉搏波会突然增大，到平均压时达到最大值。
然后又随袖套压力下降而衰减。
示波法血压测量就是根据脉搏波振幅与气袖压力之间的关系来估计血压的。
与脉搏波最大值对应的是平均压，收缩压和舒张压分别对应脉搏波最大振幅的比例来确定。
我们设计的电子血压计也采用示波法，采用TI利尔达微控制器MSP430F435 及医用压力传感器BP01，操作简单，显示清晰无需听诊器，血压心率测量一次完成，超大屏液晶显示，方便老人，美观便携，低耗电设计，方便携带。
电子血压计由气袖、电动气泵、压力传感器，电磁气阀、微控制器、液晶显示气等构成。
在开始测量前先由气泵将袖套压力升到一定值（这个值可以由血压计自动设定或人工设定）然后逐步以每秒4 至5mmHg 速度放气，每次检测脉搏波的振幅（峰--峰值）及袖套的静压送入CPU 进行处理，并根据脉搏的频率计算心率，当检测到收缩压、平均压和舒张压后，打开气阀，使袖套全部放气，完成一次测量过程，并把测量结果保存。