浙江理工大学本科课程设计任务书(心率计) (1)
《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。
心率计课程设计
心率计课程设计心率计是一种可以测量人体心率的设备，它可以通过检测心脏跳动的频率来判断一个人的健康状况。
在我们日常生活中，心率计被广泛应用于医疗、运动训练等领域。
本文将以心率计课程设计为标题，探讨心率计的原理、应用以及课程设计的相关内容。
一、心率计的原理心率计的原理是通过感应人体心脏跳动产生的电信号，并将其转化为心率值。
通常，心率计采用传感器与人体皮肤接触，传感器能够感知到心脏跳动时产生的微弱电流信号。
通过放大、滤波和计数等处理，最终得到准确的心率数值。
心率计的精度与传感器的灵敏度、信号处理算法以及使用环境等因素密切相关。
二、心率计的应用心率计在医疗领域具有重要的应用价值。
医生可以通过心率计来监测患者的心率变化，判断患者的心脏健康状况。
心率计还可以用于心脏病患者的康复训练，帮助患者掌握合适的运动强度和节奏，减轻心脏负荷，促进康复。
心率计也广泛应用于运动训练领域。
运动员可以通过心率计实时监测自己的心率情况，根据心率变化调整运动强度，避免过度运动或运动不足。
心率计还可以帮助运动员评估自己的身体恢复情况，制定合理的训练计划，提高训练效果。
针对心率计的课程设计可以从以下几个方面展开：1. 原理与结构：介绍心率计的工作原理和结构，包括传感器、信号处理单元等核心组成部分。
通过示意图和文字说明，让学生了解心率计内部的工作机制。
2. 使用方法：详细介绍心率计的使用方法，包括佩戴位置、操作步骤等。
可以通过视频演示、实际操作等方式，让学生亲自体验使用心率计的过程，提高操作技能。
3. 数据分析与应用：讲解如何分析心率计获取的数据，并将其应用于医疗和运动训练。
通过实例讲解，让学生了解如何根据心率数据判断一个人的心脏健康状况，以及如何根据心率数据制定合理的运动训练计划。
4. 设计实践：组织学生进行心率计的设计实践，要求学生根据所学知识，设计并制作一个简单的心率计原型。
通过实际操作，让学生加深对心率计工作原理的理解，并培养他们的创新能力和动手能力。
浙江理工大学电子设计-脉搏仪测试设计资料 (3)
学院课程设计任务书一．设计题目：电子脉搏计设计二．主要内容及安排脉搏测试仪是用来测量一个人心脏跳动次数的电子仪器，也是心电图的主要组成部分。
它是用来测量频率较低的小信号。
(1)实现在15S内测量1min的脉搏数；(2)用数码管将测得的脉搏数用数字的形式显示；(3)测量误差小于±4次/min。
(4)设计电路，在时间允许的情况下要安装测试，分析实验结果，写出设计说明书。
三、安排进度6月12号：图书馆收集资料6月14号：互联网收集资料6月28号：资料的整理6月20号：模拟电子电路初步完成6月21号：设计报告初步完成7月08号：论题答辩四、总评成绩指导教师学生签名电子脉搏计设计一、设计任务与要求为更好的运用所学的知识，加深对电子电路的掌握，达到创新的目的。
通过实践制作一个数字频率计，学会合理的利用集成电子器件制作电路基于数字电路和模拟电路的课程设计与制作。
简述了在EDA平台上利用硬件描述语言VHDL结合CPLD/FPGA器件，设计了一种数显式脉搏测试仪。
通过测试和实际应用表明：其性能稳定、工作可靠、升级方便。
实现了对人体脉搏的电子测量，并且能通过外界扩音器实现听诊的功能。
文章给出了系统的功能特点，设计原理，硬件电路及软件设计等。
该系统利用脉冲干扰动平均值法滤波，在提高精度的同时也大大提高了系统的响应速度，该仪器成本低，可靠性高，操作方便。
电子脉搏计设计：由压电陶瓷片、三个2输入与或门CD4070组成四倍频器、555集成定时器、十进制集成块74160N三片、七段数码管(DCH-HEX）组成。
， 74160N与它配套使用可直接驱动显示。
脉搏测试仪是用来测量一个人心脏跳动次数的电子仪器，也是心电图的主要组成部分。
它是用来测量频率较低的小信号。
要求：(1)实现在15S内测量1min的脉搏数；(2)用数码管将测得的脉搏数用数字的形式显示；(3)测量误差小于±4次/min。
二、方案设计与论证方案一1传感器将脉搏跳动信号转换为与此相对应的电脉冲信号。
心率计课程设计教材
一摘要随着社会的发展与进步，我们的生活节奏也越来越快，面对每天繁忙的工作生活，我们不一定能像以前那样定期抽出时间去为自己身体做一次体检。
而事实上我们身体承受的负荷却越来越大，相比于以前我们需要给自己的身体以更多的关注，甚至是时刻了解它的健康状况。
身体的健康与否在很多方面都会有所体现。
比如一个人的心率值就基本能反映一个人心脏是否正常工作的。
大家都知道心脏是我们人体中最重要的器官之一，使我们生命的源动力。
所以我们能时刻了解它的状态是很重要的。
由于我们平时不一定总是能抽出时间去做体检，所以我们需要一个简单的，便于操作的，可靠性高的仪器来帮助我们在短时间内测到我们的心率值。
让我们能及时了解到我们现在心脏以及身体的状态。
心率的生理意义人的心脏比握紧的拳头稍大，平均重量为300g。
它是人体内“泵器官”，负责人体血液循环。
心脏每天跳动超过10万次，累计使8千多公升的血液，流经约1万9千公里长的动静脉，从而维持血液循环。
心脏有四个腔，分别是左心房、右心房、左心室和右心室。
右心房接受全身各器官回流的含氧低静脉血并输入右心室，右心室把血液泵入肺脏进行氧气与二氧化碳的气体交换。
左心房将自肺脏返回的含氧高的动脉血输入左心室，左心室再将血液输送至全身器官。
从我们出生的那一刻起，心脏便24小时不停地工作，为全身输送氧气和养分。
心脏能够这样周而复始地有规律地工作，是因为心脏有一个天然的起搏器——窦房结，它能自发地、有节律地发放电脉冲，并沿着结间束、房室结、希氏束和左右束支这一固定的激动传导途径由上向下传遍整个心脏，使心脏各个腔室顺序收缩，完成运送血液的工作。
心脏的正常工作要求心脏节律发放和传导系统的结构和功能正常。
心率(heart rate)指心脏分钟搏动的次数，它能够反映心脏的工作状态。
正常心率决定于窦房结的节律性，成人静息时约60～100次/min，平均约75次/min。
心率可因年龄、性别及其他因素而变化。
初生儿心率约130次/min，随年龄增长而逐渐减慢，至青春期乃接近成人的心率。
脉搏心率体温计课程设计
脉搏心率体温计课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解脉搏、心率和体温的概念及其在人体健康中的重要性；2. 学生能掌握使用脉搏心率体温计的正确方法和步骤；3. 学生能描述正常脉搏、心率和体温的范围，并了解其生理意义。
技能目标：1. 学生能够熟练操作脉搏心率体温计，准确测量自己的脉搏、心率和体温；2. 学生能够分析测量结果，判断其是否处于正常范围；3. 学生能够运用所学知识，对异常脉搏、心率和体温进行初步分析和解释。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对科学测量和健康监测的兴趣，认识到其在生活中的应用价值；2. 学生树立正确的健康观念，关注自身身体状况，养成良好的生活习惯；3. 学生在小组合作中，培养团队协作能力和沟通能力，尊重他人意见，共同解决问题。
课程性质：本课程为科学探究类课程，结合实际操作和理论学习，帮助学生掌握脉搏心率体温计的使用，提高学生的健康监测能力。
学生特点：六年级学生具有一定的科学素养和动手操作能力，对新鲜事物充满好奇心，但需引导他们关注实际生活中的应用。
教学要求：注重理论与实践相结合，充分调动学生的积极性和参与度，培养他们独立思考和解决问题的能力。
通过课程目标的设定，使学生在掌握知识技能的同时，关注自身健康，形成正确的价值观。
教学设计和评估将围绕具体的学习成果展开，确保课程目标的实现。
二、教学内容1. 引入新课：通过介绍人体健康的基本知识，引导学生了解脉搏、心率和体温在健康监测中的重要性。
相关教材章节：第一章 人体的基本生理功能2. 理论知识学习：a. 脉搏的概念、测量方法和正常范围；b. 心率的概念、测量方法和正常范围；c. 体温的概念、测量方法和正常范围。
相关教材章节：第二章 健康监测与评估3. 实践操作：a. 脉搏心率体温计的使用方法和注意事项；b. 学生分组进行实践操作，互相测量脉搏、心率和体温；c. 教师指导学生分析测量结果，判断是否处于正常范围。
相关教材章节：第三章 脉搏心率体温计的使用4. 异常情况分析：a. 介绍常见的异常脉搏、心率和体温情况；b. 学生分析异常情况的原因和可能的危害；c. 讨论如何预防和处理异常情况。
大学体育教案心率图
课时：1课时年级：大学教学目标：1. 让学生了解心率图的概念和作用。
2. 培养学生运用心率图进行自我监测和调整运动强度的能力。
3. 提高学生的体育素养和健康意识。
教学内容：1. 心率图的概念及作用2. 心率监测方法3. 运动强度与心率的关系4. 心率图在运动训练中的应用教学过程：一、导入1. 教师简要介绍心率图的概念，引导学生关注自身的心率变化。
2. 提问：什么是心率？心率与运动有什么关系？二、新课讲解1. 心率图的概念及作用心率图是一种记录运动过程中心率变化的图形，可以直观地反映运动强度和运动效果。
通过心率图，可以了解运动时的心率变化，调整运动强度，预防运动损伤。
2. 心率监测方法（1）手动测量：在运动过程中，通过触摸脉搏或手腕处的动脉，数出每分钟的心跳次数。
（2）电子仪器测量：使用心率表、智能手环等电子仪器实时监测心率。
3. 运动强度与心率的关系（1）低强度运动：心率在最大心率的60%以下，适合进行有氧运动，如慢跑、游泳等。
（2）中等强度运动：心率在最大心率的60%-80%，适合进行有氧运动，如快走、跳绳等。
（3）高强度运动：心率在最大心率的80%以上，适合进行无氧运动，如短跑、举重等。
4. 心率图在运动训练中的应用（1）制定运动计划：根据心率图，合理制定运动计划，确保运动强度适中。
（2）调整运动强度：在运动过程中，根据心率图调整运动强度，避免过度运动或运动不足。
（3）监测运动效果：通过心率图，了解运动后的心率恢复情况，评估运动效果。
三、实践操作1. 学生分组进行心率监测，每人选择一种监测方法。
2. 教师指导学生记录运动过程中的心率变化，绘制心率图。
3. 分析心率图，讨论运动强度与心率的关系。
四、总结与拓展1. 总结心率图的概念、作用和监测方法。
2. 鼓励学生在日常生活中关注自身心率变化，运用心率图进行自我监测和调整运动强度。
3. 引导学生思考心率图在运动训练中的应用，提高体育素养和健康意识。
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。
心跳计数系统课程设计说明书
课程设计说明书课程设计名称：电子技术课程设计题目：心跳计数系统学院：XXXX学院学生姓名：XXXX专业：XXXXX学号：312014XXXX指导教师：XXXX日期：2016年 6 月 28 日成绩心跳计数系统摘要：本设计要解决的问题就是设计一个可以测量心率、预防心脏病等心脏方面疾病的数字心率计。
主要步骤为：由压电传感器将心跳频率转换为电信号，由放大电路将微弱的信号放大，再经过滤波，将高频信号过滤，再经过由555定时器组成的施密特触发器将信号整形为脉冲波形，计数器由三片74LS163实现，再由4511和显示器进行数字显示，整个过程由555定时器组成的单稳态触发器控制。
在压电传感器的选择上，经传感器的精度、灵敏度、抗干扰能力及安装方式方面的考虑，我们采用压电陶瓷传感器。
关键词：传感器，心率，计数，定时Abstract：This design to solve the problem that design a can measure heart rate, prevention of heart disease and other heart disease digital heart rate meter.Main steps is: your heart rate will be converted to electrical signals by piezoelectric sensor, by amplifying circuit will be weak signal amplification, after filtering, the high frequency signal filtering, repass composed of 555 timer Schmitt trigger would plastic as the pulse waveform, the signals by three 74 ls163 counter, again by 4511 and display digital display, the whole process is composed of 555 timer monostable trigger control.On the choice of piezoelectric sensor, the sensor's precision, sensitivity, anti-jamming and installation considerations, we adopt piezoelectric sensors.Keywords：Sensors, heart rate, counting, timing目录1前言 (1)1.1 设计背景 (1)1.2 设计目标 (1)1.3 实施计划 (2)1.4 必备条件 (2)2 总体方案设计 (3)2.1方案比较 (3)2.1.1方案一 (3)2.1.2方案二 (3)2.2方案论证 (4)2.3方案选择 (4)3 单元模块设计 (4)3.1各单元模块功能介绍及电路设计 (4)3.1.1传感器模块设计 (4)3.1.2放大模块设计 (5)3.1.3滤波模块设计 (6)3.1.4整形电路模块设计 (6)3.1.5定时器模块设计 (8)3.1.6计时电路模块设计 (9)3.1.7译码显示电路模块设计 (10)3.2特殊器件的介绍 (11)3.2.1膜片式压电压力传感器器件介绍 (11)3.2.2芯片74LS163C器件介绍 (12)3.2.3 CD4511以及八段式LED数码管介绍 (13)3.2.4 555定时器器件介绍 (14)4.系统调试 (16)4.1调试环境 (16)4.2硬件调试 (17)5系统功能、指标参数 (21)5.1系统能实现的功能 (21)5.2系统指标参数测试 (21)5.3系统功能及指标参数分析 (21)6结论 (21)7总结与体会 (22)8 谢辞 (22)9 参考文献 (23)附录 (24)附录1 系统的原理电路图 (24)附录2 系统PCB (25)1前言随着社会的发展和科技技术的进步，人们的生活水品也随之在改变，对健康意识也在不断的提高，为了提高生活质量，人们开始重视自己的身体健康。
电子人体脉搏计课程设计
电子人体脉搏计课程设计一、教学目标本课程旨在让学生了解电子人体脉搏计的基本原理、结构和操作方法，培养学生运用电子技术进行人体生理参数检测的能力。
具体目标如下：1.知识目标：（1）了解电子人体脉搏计的原理及组成部分；（2）掌握电子人体脉搏计的操作方法及注意事项；（3）熟悉人体生理参数的检测方法及数据分析。
2.技能目标：（1）能够正确操作电子人体脉搏计进行测量；（2）能够对测量数据进行处理和分析；（3）能够运用所学知识解决实际问题。
3.情感态度价值观目标：（1）培养学生对生命科学的兴趣和好奇心；（2）培养学生尊重生命、关爱健康的价值观；（3）培养学生团队协作、积极进取的精神。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分：1.电子人体脉搏计的基本原理；2.电子人体脉搏计的组成部分及功能；3.电子人体脉搏计的操作方法及注意事项；4.人体生理参数的检测方法及数据分析；5.电子人体脉搏计在医疗领域的应用。
三、教学方法为了提高教学效果，本课程将采用以下教学方法：1.讲授法：讲解电子人体脉搏计的基本原理、结构和操作方法；2.讨论法：学生就人体生理参数检测方法及数据分析进行讨论；3.案例分析法：分析实际案例，使学生了解电子人体脉搏计在医疗领域的应用；4.实验法：引导学生动手操作电子人体脉搏计，培养实际操作能力。
四、教学资源为了支持本课程的教学，我们将准备以下教学资源：1.教材：电子人体脉搏计相关教材；2.参考书：生命科学、电子技术等相关参考书；3.多媒体资料：电子人体脉搏计的图片、视频等；4.实验设备：电子人体脉搏计、电脑、投影仪等。
五、教学评估本课程的评估方式包括以下几个方面：1.平时表现：观察学生在课堂上的参与程度、提问回答等情况，评估其学习态度和积极性；2.作业：布置相关作业，评估学生对知识点的掌握程度和应用能力；3.实验报告：评估学生在实验过程中的操作技能和对实验结果的分析能力；4.考试：期末进行闭卷考试，全面评估学生的知识掌握和运用能力。
课程设计————电子心率计的设计
课程设计说明书正文1：任务分析与方案设计心率计是用来测量一个人心脏单位时间内跳动次数的电子仪器，由于人体各部位心率一致，所以通常测量人手臂处的脉搏即可测出人体心率。
任务要求测出的心率为一分钟内心跳的次数，并显示，测量结果要与标准范围作比较，不在标准范围内则报警。
设计方案为:采用传感器，量脉搏的跳动，出微弱的信号，入放大器中放大；后通过滤波器滤除干扰信号后，将形整形为方波或脉冲信号；将其作为计数控制信号，用基准时间一定的方波作为计数脉冲在一个心跳周期内计数，计数值N 与基准时间T 的乘积就是一次心跳的时间。
再对“60/基准时间T ”个脉冲进行N 分频，对分频后的信号计数，其计数值则为本次心率数值。
之后计数器计数值输入到显示器中显示，同时，将其输入的频率进行F/V 转换后与标准电压值作比较，若，测量值不在标准值范围内则报警，即LED 灯亮。
流程图如下。
2：电路设计，元器件参数计算及选择2.1：传感器的选择:红外线检测原理：随着心脏的博动，人体组织半透度随之改变，当血液流回心脏，组织半透度增大，这种现象在人体组织较薄的指尖、耳垂等部位最明显。
用红外发光二极管产生红外线照射到人体上述部位，并用装在一旁的红外光电管来检测机体组织的透明度并转换成电信号，其信号频率与脉搏频率相对应并且其为低频近似的正弦信号。
TCRT5000(L)具有紧凑的结构发光灯和检测器安排在同一方向上，利用红外光谱反射对象电压跟随器的显著特点就是，输入阻抗高，而输出阻抗低，一般来说，输入阻抗要达到几兆欧姆是很容易做到的。
输出阻抗低，通常可以到几欧姆，甚至更低。
在电路中，电压跟随器一般做缓冲级及隔离级。
因为，电压放大器的输入阻抗一般比较高，通常在几千欧到几十千欧，如果后级的输出阻抗比较小，那么信号就会有相当的部分损耗在前级的输出电阻中。
在这个时候，就需要电压跟随器来从中进行缓冲。
起到承上启下的作用。
应用电压跟随器的另外一个好处就是，提高了输入阻抗，这样，输入电容的容量可以大幅度减小，为应用高品质的电容提供了前提保证]1[。
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4.装配硬件电路并进行硬件测试、记录结果。
5.整理数据，撰写设计报告并上交。
工作计划
2013.12.30介绍设计题目、工作原理、设计要求、注意事项等；
2013.12.31熟悉设计题目，查找资料，初步设计电路原理图；
2013.12.31元器件测试、组装并焊接；
5.测量数据记录；
6.课程设计过程问题总结与心得体会。
指导教师
签名
年月日
系主任签名：
年月日
主要技术指标
1.电压放大电路的放大倍数可调0秒；
3.译码显示记录被测心率。
工作内容
1.根据红外传感器输出信号特点，设计放大电路、滤波电路及整形电路各元件参数，要求输出方波信号。
2.用555芯片设计半分钟定时器，同时设计三位计数电路对方波信号进行计数，并设计译码电路将BCD码翻译成数码管的七段码。
2014.1.2调试电路，记录实验结果，测试相应指标；
2014.1.3未完成的同学收尾；
2014.1.3验收，答辩；
2014.1.6整理数据，撰写设计报告并上交。
设计报告要求
1.产品的技术指标、功能要求；
2.电子脉搏测试仪的原理（框图）；
3.各部分单元电路的工作原理，包括重要芯片的介绍等；
4.电子脉搏测试仪的设计思路及原理图；调试的步骤和注意事项；
浙江理工大学本科课程设计任务书
设计题目
电子脉搏测试仪的设计
设计要求
1.通过基于红外线传感器的脉搏测试仪的实现，熟悉数字系统的一般设计、制作和调试方法，初步掌握大规模集成电路的应用方法和注意事项；
2.掌握常用模拟、数字集成电路（运放、555、计数器、译码器等）的应用；
3.了解影响脉搏测试仪指标的基本因素。