便携多功能心率计的设计
便携多功能心率计的设计
采用简单电路， 而且在软件处理中没有考虑基线 漂移， 当基线漂 移 时， 其 测 量 将 受 限， 因此还需进 一步完善软件设计， 抑制基线漂移。
图 56 7 8 7 间期法
这时的误 差 与 被 测 信 号 频 率 成 正 比， 要使频 率测量精度高， 应 在 被 测 频 率 $’ 较 低 时 采 用 7 8 7 间期法。因 此 根 据 心 电 信 号 的 低 频 特 点， 采用 7 8 7 间期法快速准确的测量心率。 用 049. 单 片 机 系 统 实 现 7 8 7 间 期 法 时 ， 可 将 单 片 机 内 计 数 器 !4 初 始 化 为 计 数 工 作 方 式 ， 检 测到被测心率方波 信 号 的 第 一 个 下 跳 沿 时， 使 !4 对内部标频开 始 计 数， 检测到第二个下跳沿就使 !4 停 止 计 数 ， 并 记 下 这 时 !4 的 值 ， 即可求出心率 $’ 。 049. 单 片 机 晶 振 振 荡 频 率 定 为 0 123 ， 即内 部 时 钟 周 期 为 . : 9 "" ， 若 !4 计 数 为 & ， 则可得输入 7 方 波 的 周 期 为 ：!’ ( & ) . : 9 "" $’ ( . * !’ 23 心 率 ; ( 54 ) $’ 另外， 在体温的测量过程中， 不同人的体温可 略有差异， 同时受环境温度的影响， 测量电极在胸 部可能略差于 实 际 体 温， 测量此时的高热或低温 状态， 则实际一定处于此种状态中。
图 )" 体温信号获取电路原理框图
中 心 体 温 !- ; 以 下 。 在 此 系 统 中 认 为 体 #重度： 温 )/ ; < )- # / ; 时 为 亚 正 常 和 正 常 ， 否则为高热 或 低 温 。 采 用 >?:$:- 型 二 极 管 与 电 极 组 合 构 成 体温电 极， 求得高温 （ )- # / ; ） 和低温 （ )/ ; ） 的 电压， 通过调节高热基准和低温基准的电压值， 经 过窗口电压比 较 器 得 到 高 或 低 电 平， 以供单片机 作 计 数 器 &’ 的 门 控 信 号 。 其 体 温 逻 辑 状 态 图 如 图 : 所示。 高热 $ ’ ’ 低温 ’ $ ’
基于EFM32TG840的便携式心率计的设计方案
基于EFM32TG840的便携式心率计的设计方案在消费电子领域，便携式电子产品由于体积小、质量轻的特点越来越受到消费者的喜爱，已成为人们生活中不可缺少的部分。
基于这个思路，我们设计了一款便携式心率计，它可以替代用脉搏听诊器等进行测量的传统方法，使用非常方便。
该产品主要包括三个部分：信号的采集、数据处理以及LCD 显示和报警电路。
如图1 所示，从传感器检测到的脉搏信号转化为电压信号送入电压跟随器，起到缓冲的作用，使前级和后级隔离开来，避免相互干扰。
输出的信号经前置放大后送入高通滤波器，以滤除传感器的热电干扰，再经过低通滤波器滤除环境中的高频干扰。
处理完的信号送入后级继续放大以便得到干扰小且清晰的信号，此信号经比较器和二极管整流后直接送入单片机处理，以驱动显示电路和报警电路。
1. 电压跟随和前置放大电路电压跟随器的输入信号，即脉搏传感器信号从V+端输入，反馈电阻置零，构成一个同相跟随器，起到缓冲作用，隔离前后级的影响。
心音脉搏放大器的功能是将mV 级的心音信号放大到V 级，以供显示和记录使用。
根据心音脉搏信号的特性，要求放大器具有以下特性：足够高的增益，约800 倍。
有合适的频带宽度（0.78~ 3.33Hz）因为心音脉搏信号比较微弱，干扰和噪声比较大，要求电路有高输入阻抗来减小信号的损失，有高共模抑制比（大于80dB）来抑制干扰和噪声。
由于在实际应用中，外界信号的干扰，以及考虑到放大器的稳定性，一级放大器不能实现如此大的增益，所以电压放大器一般由两级组成。
其中，前级采用负反馈差动放大电路，以提高共模信号抑制比。
此部分的关键是如何抑。
《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 毕业设计论文
摘要在社会飞速发展的今天，人们的物质文化生活得到了极大的提高，但同时多种疾病威胁着人们的生命；而心脏病的发作又是人们难以预防的突发致命疾病，所以健康也被越来越多的人所重视。
本设计要解决的问题就是可以测量心率、预防心脏病等心脏方面疾病的数字心率计。
本设计采用以AT89S52单片机为核心的低成本、高精度、微型化数字显示心率计的硬件电路和软件设计方法。
整个电路采用模块化设计，由主程序、预置子程序、信号采集子程序、信号放大处理子程序、显示子程序等模块组成。
各探头的信号经单片机综合分析处理，实现心率测量的各种功能。
在此基础上设计了系统的总体方案，最后通过硬件和软件实现了各个功能模块。
相关部分附有硬件电路图、程序流程图。
该心率计的原理是用红外光电传感器OPT101接收到人体信号，因人体信号很微弱，所以在电路中设置了双重放大电路（主要芯片：OP07、LM324N）。
该信号经放大整形处理后传给A/D转换器实现模拟信号转为数字信号，经过以上处理后，再传给单片机AT89S52计算，计算完后由四位数码管显示出来。
该心率计可以简单的测量出人的心跳和人体体温，基本实现了预定的目标，这将大大减少病人测量心跳和体温的时间。
关键字：心率；测量；单片机AT89S52；转换器AbstractToday in the rapid development of society, people's material and culturallife has been greatly improved, but also a variety of diseases threatening people's lives; and heart attack is it difficult to prevent sudden fatal disease, so health is also valued by more and more people. The design problem to be solved is that you can measure heart rate, cardiac disease, heart disease and other digital heart rate meter.This design uses to A T89S52 microcontroller core, low-cost, high accuracy, digital display of heart rate meter miniaturization of hardware and software design. The probe by the single chip integrated analysis of signal processing functions to achieve heart rate measurement. On this basis, the overall design of the system program, and finally achieved through various hardware and software modules. With the relevant parts of the hardware circuit, the program flow chart. The principle of the heart rate meter is used to receive infrared photoelectric sensor OPT101 to human signals, the signal is very weak because of the human body, so the circuit is set in the dual amplifier (main chip: OP07, LM324N). The signal passed through enlarged plastic treated A / D converter for analog signals into digital signals, with the above treatment, and then passed to microcontroller AT89S52 calculated, finished up by four digital displayds heart rate,The heart rate meter can easily measure the person's heart rate and body temperature, essentially achieving its stated goals, which will greatly reducethe patients of heart rate and body temperature of the time.Keywords: heart rate；measurement；microcontroller AT89S52；converter目录摘要 (I)Abstract ..................................................... I I 1 绪论 (1)1.1 课题的来源 (1)1.2 课题设计的目的及功能实现的方法 (1)1.3 论文结构 (2)2 总体方案设计 (4)2.1 心率计原理 (4)2.2 总体电路框图设计 (4)3 元器件选择及其功能介绍 (6)3.1 单片机AT89S52 (6)3.2 传感器OPT101 (7)3.2.1 OPT101的技术性能 (7)3.2.2 OPT101的典型应用 (8)3.3 集成运算放大器OP07 (10)3.4 低功率运算放大器LM324N (11)3.5 A/D转换器ADC0809 (12)4 系统硬件结构设计与仿真 (14)4.1 单片机最小系统 (14)4.2 信号采集电路 (15)4.3 信号放大电路与仿真 (16)4.3.1 信号放大电路与仿真 (16)4.3.2 电源模块设计 (17)4.4 信号比较电路 (18)4.5 A/D转换电路 (19)4.6 显示电路 (19)4.7 系统总体设计原理图 (20)5 系统软件设计 (22)5.1 测量计算原理 (22)5.2 主程序流程图 (22)5.3 中断程序流程图 (23)5.4 定时器T0和T1的中断服务程序 (24)6 系统硬件调试 (25)6.1 系统各部分电路模块测试与仿真 (25)6.1.1 一级放大电路 (25)6.1.2 比较电路 (27)6.2 试验与焊接阶段 (28)6.2.1 试验阶段 (28)6.2.2 焊接与完成阶段 (29)6.3 整机调试 (31)6.3.1 心跳的测量过程 (31)6.3.2 几种主要系统干扰与影响 (31)6.4 试验结果分析 (32)7 总结和展望 (33)致谢 (35)参考文献 (36)附录一： (38)1绪论心率不仅是反映心脏功能强弱的重要标志，也是反映人体运动强度的生理指标，很多情况下我们需要及时知道自己的心率．本文介绍一种基于单片机技术的心率计，单片机的可编程性使其具有较大的适应性和灵活性．1.1课题的来源在医学上，通过测量人的心率，便可初步判断人的健康状况。
心率测量仪设计
目录摘要 (1)引言 (1)1.设计要求 (2)2.设计过程 (2)2.1 总体方案设计 (2)2.2 单元电路设计 (3)2.3 总体电路及工作原理 (10)3.装调与测试 (11)3.1 电路板的制作 (11)3.2 电路板的焊接 (11)3.3 测试 (11)总结 (12)参考文献 (12)数字式心率测量仪设计姓名：吴贺学号：20075042067单位：物理电子工程学院专业：电子信息工程指导老师：周胜海职称：副教授摘要：对于医院的危重病人，或者在其他一些特殊场合，需对人的心率进行连续检测。
本设计针对这一需求，设计了一台简易的数字心率测试仪。
设计的思路是用压力传感器检测病人手腕部的脉搏跳动，把脉搏信号转化为电信号，压力传感器的输出信号经一系列电路处理，形成了可用于检测的脉冲信号。
再经电路处理，最终由数码管显示其数值。
关键词：心率；计数器；放大器；传感器；显示电路；译码器。
Design of a Digital Heart Rate MeterAbstract:For some serious patients in hospital, or in some special occasions, heart rate is needed for continuous detection. this design according to the requirements, design a simple digital heartbeat tester. The thought of the design is to use a pressure sensor to detect the pulse flop of the patients, the pulse signals are converted to electrical signals, the output signal of pressure sensor is dealed with a series of circuit processing, the pulse signal which can be used to test is formed. After dealing with the circuit, finally the digital tube shows its value.Key Words:heart rate; counter;amplifier ; sensor;show circuit ; decoder.引言心率是用来描述心动周期的专业术语，是指心脏每分钟跳动的次数，以第一声音为准。
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。
心率计 毕业设计论文
摘要在社会飞速发展的今天，人们的物质文化生活得到了极大的提高，但同时多种疾病威胁着人们的生命；而心脏病的发作又是人们难以预防的突发致命疾病，所以健康也被越来越多的人所重视。
本设计要解决的问题就是可以测量心率、预防心脏病等心脏方面疾病的数字心率计。
本设计采用以AT89S52单片机为核心的低成本、高精度、微型化数字显示心率计的硬件电路和软件设计方法。
整个电路采用模块化设计，由主程序、预置子程序、信号采集子程序、信号放大处理子程序、显示子程序等模块组成。
各探头的信号经单片机综合分析处理，实现心率测量的各种功能。
在此基础上设计了系统的总体方案，最后通过硬件和软件实现了各个功能模块。
相关部分附有硬件电路图、程序流程图。
该心率计的原理是用红外光电传感器OPT101接收到人体信号，因人体信号很微弱，所以在电路中设置了双重放大电路（主要芯片：OP07、LM324N）。
该信号经放大整形处理后传给A/D转换器实现模拟信号转为数字信号，经过以上处理后，再传给单片机AT89S52计算，计算完后由四位数码管显示出来。
该心率计可以简单的测量出人的心跳和人体体温，基本实现了预定的目标，这将大大减少病人测量心跳和体温的时间。
关键字：心率；测量；单片机AT89S52；转换器AbstractToday in the rapid development of society, people's material and culturallife has been greatly improved, but also a variety of diseases threatening people's lives; and heart attack is it difficult to prevent sudden fatal disease, so health is also valued by more and more people. The design problem to be solved is that you can measure heart rate, cardiac disease, heart disease and other digital heart rate meter.This design uses to A T89S52 microcontroller core, low-cost, high accuracy, digital display of heart rate meter miniaturization of hardware and software design. The probe by the single chip integrated analysis of signal processing functions to achieve heart rate measurement. On this basis, the overall design of the system program, and finally achieved through various hardware and software modules. With the relevant parts of the hardware circuit, the program flow chart. The principle of the heart rate meter is used to receive infrared photoelectric sensor OPT101 to human signals, the signal is very weak because of the human body, so the circuit is set in the dual amplifier (main chip: OP07, LM324N). The signal passed through enlarged plastic treated A / D converter for analog signals into digital signals, with the above treatment, and then passed to microcontroller AT89S52 calculated, finished up by four digital displayds heart rate,The heart rate meter can easily measure the person's heart rate and body temperature, essentially achieving its stated goals, which will greatly reducethe patients of heart rate and body temperature of the time.Keywords: heart rate；measurement；microcontroller AT89S52；converter目录摘要 (I)Abstract ..................................................... I I 1 绪论 (1)1.1 课题的来源 (1)1.2 课题设计的目的及功能实现的方法 (1)1.3 论文结构 (2)2 总体方案设计 (4)2.1 心率计原理 (4)2.2 总体电路框图设计 (4)3 元器件选择及其功能介绍 (6)3.1 单片机AT89S52 (6)3.2 传感器OPT101 (7)3.2.1 OPT101的技术性能 (7)3.2.2 OPT101的典型应用 (8)3.3 集成运算放大器OP07 (10)3.4 低功率运算放大器LM324N (11)3.5 A/D转换器ADC0809 (12)4 系统硬件结构设计与仿真 (14)4.1 单片机最小系统 (14)4.2 信号采集电路 (15)4.3 信号放大电路与仿真 (16)4.3.1 信号放大电路与仿真 (16)4.3.2 电源模块设计 (17)4.4 信号比较电路 (18)4.5 A/D转换电路 (19)4.6 显示电路 (19)4.7 系统总体设计原理图 (20)5 系统软件设计 (22)5.1 测量计算原理 (22)5.2 主程序流程图 (22)5.3 中断程序流程图 (23)5.4 定时器T0和T1的中断服务程序 (24)6 系统硬件调试 (25)6.1 系统各部分电路模块测试与仿真 (25)6.1.1 一级放大电路 (25)6.1.2 比较电路 (27)6.2 试验与焊接阶段 (28)6.2.1 试验阶段 (28)6.2.2 焊接与完成阶段 (29)6.3 整机调试 (31)6.3.1 心跳的测量过程 (31)6.3.2 几种主要系统干扰与影响 (31)6.4 试验结果分析 (32)7 总结和展望 (33)致谢 (35)参考文献 (36)附录一： (38)1绪论心率不仅是反映心脏功能强弱的重要标志，也是反映人体运动强度的生理指标，很多情况下我们需要及时知道自己的心率．本文介绍一种基于单片机技术的心率计，单片机的可编程性使其具有较大的适应性和灵活性．1.1课题的来源在医学上，通过测量人的心率，便可初步判断人的健康状况。
心率测试仪设计毕业论文(设计)
毕业论文设计（论文）题目：心率测试仪设计摘要心脏的每一次搏动都会导致手指皮肤毛细血管产生一次充盈和收缩，该血脉变化信号可用于检测心率。
本课题设计了一种基于反射式光电传感器的心率测试仪，由反射式光电传感器提取出手指皮肤处的微弱脉搏信号并加以处理，使心率的测量显得更简便更精确。
本设计主要由六部分组成，包括测量电路、放大电路、滤波整形电路、倍频电路、控制电路和计数译码显示电路。
该设计的首要任务是测量电路中传感器的选取，其次就是信号的放大及滤波整形电路的设计，关键点是计数译码显示电路中计数和译码方式的选择。
该设计利用外置恒流源电路的反射式光电传感器，将人体的脉搏信号转变为可处理的电信号，再将所得电信号经过电压放大、滤除高频、A/D转换和倍频等处理得到数字脉冲信号，接着在由555定时器组成的闸门控制电路的控制下，经过计数器、译码器的处理，最终将心率测试结果用数码管显示出来。
利用Mulitisim仿真软件，可以对此心率测试仪实现仿真。
本设计只需要被测人把手指放在传感器内不足10秒钟就可以精确测量出心率值，测量结果用三位七段数码管显示。
本设计在仿真实验中，当输入1Hz正弦信号时，经过6次测试，心率平均值为60次/分钟，最大误差1.67%；当输入2Hz正弦信号时，经过6次测试，心率平均值为119次/分钟，最大误差1.68%。
仿真结果满足课题要求的当心率大于50次/分钟时，误差小于5%，仿真实验成功，所设计心率测试仪达到预期目的。
【关键词】心率测试仪反射式传感器Mulitisim仿真软件数字脉冲信号ABSTRACTThe heart beat of each time will cause the capillaries of finger skin have a filling and shrinkage, the changes of blood signal can be used for the detection of heart rate, which causes the finger skin producing the weak vibration. The vibration signal can be used to test the heart rate This topic designs a heart rate tester which is based on reflecting photoelectric sensor, By reflecting photoelectric sensor extracts the pulse signal from finger skin and process it, at last making the heart rate measurement appears more simple and precise.This design mainly by six parts, including measuring circuit, amplifying circuit, filtering plastic circuit, times frequency circuit, control circuit and count decode display circuit. As for the design , the selection of sensor is the primary task in the measurement circuit, followed by signal amplifier and filtering plastic circuit design, the key point is that the count of the counter decoder circuit and the choice of the ways of decoding.This design uses reflecting photoelectric sensor whose outer is constant current source circuit, this design makes the human body pulse signal into the electrical signals which can be handled, and then through the electrical signal voltage amplifier, filtering hf, A/D conversion and frequency doubling processing get digital pulse signal, and then process it under the control of the gate control circuit which is composed by 555 timing device, followed by the counter, decoder, eventually display the heart rate test results with A digital tube.Using Mulitisim simulation software can realize the simulation about the heart rate tester. This design only needs to the man putting his finger in the sensor less than 10 seconds to measure the value of heart rate, the measured results will be displayed with three seven period of digital pipe. This designed simulation results show that when the input 1 Hz sine signals, after six times test, average heart rate for 60 times/minutes, the maximum error 1.67%; When the input 2 Hz sine signals, after six times test, heart rate average of 119 times a minute, the maximum error of 1.68%. The simulation results meet requirements when the subject is greater than 50 / minutes heart rate, the error is less than 5%, the simulation experiment is successful, and the design of the heart rate tester achieved the expected purpose.【Key words】Heart rate tester Reflecting sensor Mulitisim simulation software Digital pulse signal目录前言 (1)第一章基于反射式光电传感器的设计 (2)第一节心率测试仪组成构架图 (2)第二节反射式光电传感器分析 (3)一、反射式光电传感器定义 (3)二、反射式光电传感器在心率测试仪中的应用 (3)三、传感器信号关系 (4)第三节设计方案分析 (5)一、测量法的选择 (5)二、技术指标要求 (6)三、测试误差分析 (6)第二章指尖脉搏信号采集 (8)第一节反射式光电传感器的工作原理 (8)第二节传感器恒流源电路 (9)第三章信号处理 (11)第一节放大电路 (11)一、电路说明 (11)二、电路仿真 (12)第二节滤波电路 (13)一、电路分析 (13)二、仿真波形 (15)第三节整形电路 (15)一、集成施密特触发器74LS14D (16)二、电路仿真 (16)第四节倍频电路 (17)一、利用简单门电路等组成的二倍频电路级联 (17)二、8倍频电路仿真 (18)第五节本章小结 (19)第四章心率显示 (20)第一节控制电路 (20)一、控制信号的产生 (20)二、启动清零的控制 (24)第二节计数译码显示电路 (25)一、计数器 (25)二、译码显示电路 (26)三、电路仿真图 (27)第三节系统测试 (28)第四节本章小结 (29)致谢.................................................................................................................. 错误!未定义书签。
心率计设计
心率计设计 一、检测的基本原理：随着心脏的搏动，人体手腕的脉搏及颈部的搏动较为明显，我们采用压电传感器放在上述位置，把压电传感器测到的信号转换成脉冲并进行整形、计数和显示，就能实现实时检测脉搏次数的目的。
二、心率监测仪系统总体设计心率监测仪的总体设计电路框图如图1-1所示，主要包括单片机AT89S52、复位电路、时钟电路、传感器与信号处理电路、显示电路和报警电路。
先用红外光电传感器采集与心跳同频率的信息，当人体组织半透明度的数值较大时，红外光电二极管Dl 发射出的透过人体组织的光强度很弱，光敏三极管无法导通，所以输出端为高电平；当人体组织半透明度的数值较小时，红外光电二极管Dl 发射出的透过人体组织的光强度较强，光敏三极管导通，输出端为低电平，这样就形成了频率与脉搏次数成正比的低频信号，它近似于正弦波形．脉搏为50次，分时，频率是0．78Hz ，199次，分时是3．33Hz ，从传感器过来的是低频信号．该低频信号首先经RC 振荡器滤波以消除高频干扰，经无极性隔直流电容C6、C7加到线性放大器的输入端,经运放IC1A 将信号放大10倍，C1直流耦合滤波，运放IC1B 将信号放大0~50倍，IC1C 与R9、R10、C2、C3组成截止频率为10Hz 左右的二阶低通滤波器以进一步滤除残留的干扰，然后IC1D 将信号放大10倍输出,形成尖脉冲信号，最后555施密特触发器电路将尖脉冲信号转化为同频率的长脉冲信号，该脉冲信号通过555输出端送到单片机后，软件对信号进行处理，最后在数码管上显示数值。
传感器与信号处理电路三、光电式脉搏波传感器本次设计选用透射型光电式脉搏波传感器，其电路如图下图1-2-1所示传感器与信号处理电路AT89S52 单片机 显 示 电 路 复 位 电 路时 钟 电 路 报 警 电 路图1-2-1透射型光电式脉搏波传感器电路图因为传感器输出信号的频率很低，如当脉搏为50次/分钟时，只有0.78Hz，200次/分钟时也只有3.33Hz，因此信号首先经R14、C8组成的低通滤波器滤除高频干扰，当传感器与手指断开或检测到较强的干扰光线时，输出端的直流电压会出现很大变化，用C6、C7背靠背串联组成的双极性耦合电容把它隔断，滤除直流成分。
便携式心率监测仪的设计
便携式心率监测仪的设计目录绪论 (1)1 系统统方案设计 (2)1.1 系统功能要求 (2)1.2 医学常识 (2)1.3 系统方框图 (3)2系统硬件设计 (5)2.1 单片机介绍 (5)2.1.1 AT89C2051主要性能 (5)2.1.2 AT89C2051的引脚说明 (6)2.2 传感器与信号处理电路的设计 (7)2.2.1 光电式脉搏波传感器 (7)2.2.2 前置放大与滤波电路 (8)2.3 显示电路 (10)2.3.1 ULN2003的功能 (10)2.3.3 显示电路接口设计 (10)2.4 报警电路 (11)2.5 时钟和复位电路设计 (11)2.5.1 时钟电路设计 (11)2.5.2 复位电路的设计 (12)3 软件设计 (13)3.1 中端程序流程图 (13)3.1.1 定时器中断程序流程图 (13)3.1.2 INT中断程序流程图 (14)3.2 显示程序流程图 (15)4 调试与仿真 (16)4.1 仿真软件 (16)4.2 调试仿真中注意的问题 (16)结论 (17)参考文献 (18)附录A 心率监测仪电气原理图 (19)附录B 部分源程序 (20)致谢 (25)便携式人体心率监测仪的设计摘要多年来，心率监测仪在心血管疾病的研究和诊断方面发挥出显著的作用，它们所记录的心脏活动时的生物电信号，已成为临床诊断的重要依据。
目前，检测心率的仪器虽然很多，但是能像本文设计的系统一样实现精确测量、便于携带、报警等多种功能的便携式全数字心率测量装置却不多。
本系统以AT89C2051单片机为核心控制芯片，光电式脉搏波传感器采集信号，以七段数码管作为显示系统，经信号处理电路后脉冲送入单片机，由数码管显示心率。
本文设计的人体心率监测仪使用方便，只需将手指端轻轻放在传感器上，即可实时显示出每分钟脉搏次数，特别适合体育训练和外出旅游等场合使用。
采用红外光学检测法，能够在运动的状态下进行心率测量。
基于51单片机便携式心率测试仪的研究与设计
基于单片机的便携式心率测试仪的设计系部名称：电气与信息工程学院专业班级：测控技术与仪器082班学生姓名：李强国指导教师：胡文静职称：教授哈尔滨理工大学二○一三年七月摘要心率测量仪在我们的日常生活中已经得到了非常广泛的应用。
为了提高心率测量仪的简便性和精确度，本设计计了一种基于51单片机的心率测量仪。
系统以AT89S51单片机为核心，以红外发光二极管和光敏三极管为传感器，并利用单片机系统内部定时器来计算时间，由光敏三极管感应产生脉冲，单片机通过对脉冲累加得到脉搏跳动次数，时间由定时器定时而得。
系统运行中能显示脉搏次数和时间，系统停止运行时，能够显示总的脉搏次数和时间,在脉搏数超过设定上下限时蜂鸣器报警。
经测试，系统工作正常，达到设计要求。
关键词：心率测量仪；AT89S51单片机；红外发光二极管；光敏三极管；蜂鸣器。
ABSTRACTHeart rate measuring instrument in our daily lives has been widely used. In order to improve the pulse measuring instrument is simple and accurate, the design method based on 51 single chip Heart rate measuring instrument. System based on the AT89S51 single-chip microcomputer as the core, with the infrared emitting diode and a photosensitive triode sensor three, and the use of MCU internal timer to calculate time, a photosensitive triode induction pulse three, single chip microcomputer based on pulse accumulation by pulse number, and time by the timer timer. System can display the pulse frequency and duration, the system stops running, can display the total pulse frequency and duration, the pulse number exceeds the set upper and lower limit alarm buzzer. After testing, the system is working properly, achieves the design requirements.Key words:Heart rate measuring instrument;AT89S51 single chip microcomputer;Infrared emitting diode;A three transistor;Buzzer.目录摘要 (I)ABSTRACT (II)第1章引言 (3)概述 (3)基于单片机的心率测试仪的发展与应用 (4)设计说明书内容 (5)第2章整体方案分析 (6)任务 (6)要求 (6)设计时要考虑的问题 (6)2.3.1环境光对脉搏传感器测量的影响 (6)2.3.2电磁干扰对脉搏传感器的影响 (7)2.3.3测量过程中运动噪声的影响 (7)系统基本方案 (7)2.4.1脉搏传感器部分 (7)2.4.3显示部分 (9)整体方案 (9)第3章硬件电路设计分析 (11)控制器 (11)3.1.3A T89C51的结构 (12)脉搏信号采集 (15)3.2.1光电传感器的结构及原理 (15)图透射式光电传感器图 (15)3.2.2 信号采集电路 (15)信号放大 (16)波形整形电路 (17)单片机处理电路 (18)显示电路 (19)3.6.1 LED 的综述 (20)3.6.2LED 的结构 (20)3.6.3LED数码管的显示方法 (20)本章总结 (21)第四章软件系统 (22)主程序流程： (22)定时器中断程序流程： (22)INT中断程序流程： (23)显示程序流程： (23)软件说明 (24)结束语 (25)参考文献 (26)致谢 (28)附录 (29)附录A STATEFLOW原理图 (29)附录B SIMULINK原理图 (30)附录C BOILER P LANT MODEL SIMULINK图 (31)附录D STATEFLOW子状态仿真图 (32)附录E STATEFLOW的模型查看器 (34)附录F STATEFLOW 的仿真结果及生成的源代码 (35)附录G英文文献翻译 (42)第1章引言概述心脑血管疾病是当今全球死亡率最高的疾病，是21世纪人类健康的头号杀手。
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。
心率计的设计与实际实现
心率计的设计与实际实现心率计的设计与实际实现摘要为了响应我们国家的智造2025计划，现阶段学校对智造型人才给予了很大的支持，尤其是我们工科的学生，学校给我们配备了强而有力的师资力量以及完善的实验设施。
由此，决定做出对应的产品以验证自身能力。
现如今，随着生活节奏的变快，年青人受到各种良莠不齐的诱惑，导致很多中年人会患上不同程度的心脏疾病。
更有甚者，平时不注意必要的体育锻炼，常常三天打鱼两天晒网，在运动的时候给予了身体过大的负担，从而使得心脏供血出现问题。
最简单的症状就是心肌梗塞。
藉由，我想制作一款简易的心率检测计，用来监视自身的心脏跳动速度，以便及时发现问题趁早就医，做到大事化小，小事化了。
关键词：stc89c52,传感器，原理图，运算放大器,程序实现Design and implementation of heart rate meterAbstractIn response to China's smart manufacturing 2025 plan, the school has given great support to smart modeling talents, especially our students of engineering. The school has equipped us with strong teachers and perfect experimental facilities. Therefore, it is decided to make corresponding products to verify its ability.Nowadays, with the fast pace of life, young people are tempted by various good and bad, leading to many middle-aged people will suffer from different degrees of heart disease. More have even, do not pay attention to the physical exercise that is necessary at ordinary times, often 3 days catch fish 2 days bask in a net, the burden that gave the body is too big when exercising, make heart blood appears a problem thereby. The simplest symptom is a heart attack. By means of this, I want to make a simple heart rate monitor, which can be used to monitor the beating speed of my own heart, so as to detect problems in time and seek medical treatment as soon as possible, so as to minimize incidents.Keywords：stc89c52,sensor，schematic diagram，Op Amp,program implementation目录1 前言 (1)1.1 心率计研究现状与未来发展 (1)2设计过程中考虑使用的元件（硬件方面）： (1)2.1预计设计实现的功能： (2)2.2传感器的类别与原理： (2)2.3传感器的选择考虑： (2)2.4单片机的介绍与选择： (3)2.5 LED动态显示的选择 (5)2.6运算放大器的选择 (6)3.设计思路 (7)3.1信号采集电路部分 (8)3.2信号放大部分 (9)3.3键盘电路 (9)3.4程序流程图： (10)3.6控制程序延迟模块的设计 (12)4.proteus的仿真图 (13)5.焊接过程以及注意事项 (13)6.致谢： (14)参考文献 (15)附录 (16)1 前言在经济发展飞速的这个时代，人们的工作越来越忙碌，许多人为了自己的生活质量打拼的同时却忘记了身体是革命的本钱，不愿意花费时间去医院检查使得心脑血管疾病的多发。
便携式心电Holter的设计
目录第1章绪论 (1)研究背景 (1)设计任务 (1)论文内容安排 (2)本章小结 (2)第2章ECG Holter的原理 (3)ECG的介绍 (3)2.1.1 ECG的产生机理及意义 (3)2.1.2 ECG信号的特点 (3)导联系统 (4)2.2.1 导联的定义 (4)2.2.2 十二导联系统的推导方法 (4)ECG Holter系统的构造 (5)本章小结 (7)第3章系统的总体设计 (9)系统结构总揽 (9)模块功能简述 (9)本章小结 (10)第4章模拟电路的设计 (11)模拟电路框图 (11)放大器的选取 (11)电路分析与计算机仿真 (16)4.3.1 高频滤波网络 (16)4.3.2 前置放大电路 (17)4.3.3 右腿驱动电路 (18)4.3.4 高通滤波电路 (19)4.3.5 低通滤波电路 (21)4.3.6 陷波电路 (22)4.3.7 主放大器 (25)4.3.8 滤波放大电路的总体仿真 (25)4.3.9 QRS检测电路 (28)实物电路调试 (30)本章小结 (33)第5章数字电路的设计 (34)数字电路框图 (34)器件的介绍及应用 (34)5.2.1 CY7C68013A (34)5.2.2 SD卡 (35)5.2.3 LCD模块 (37)5.2.4 E2PROM (37)5.2.5 实时时钟 (38)5.2.6 A/D转换器 (38)5.2.7 按钮模块 (39)5.2.8 数字系统原理图 (39)本章小结 (40)第6章电源管理电路的设计 (41)电源管理芯片的介绍及应用 (41)电源芯片的测试 (41)系统功耗的计算 (42)本章小结 (42)第7章系统软件的设计 (43)软件流程图的简介 (43)本章小结 (44)第8章结论 (45)系统性能评价 (45)工作展望 (45)本章小结 (46)致谢 (47)参考文献 (48)（美）Charles Kitchin, Lew Counts著，冯新强等译. 仪表放大器应用工程师指南（第二版）[M]. Analog Devices ,Inc. 2005，Technical Reference Manual Version , 2005, Devices产品数据手册，产品数据手册，Semiconductor产品数据手册，产品数据手册，产品数据手册，附录一模拟电路原理图 (48)附录二数字电路原理图 (49)摘要要在不影响病人日常活动的情况下，检测心律失常病人偶发性的病变ECG波形，必须依靠能储存大容量数据的便携式动态心电监护仪（ECG Holter）。
便携式多功能实时生理参数监测仪的设计(精)
便携式多功能实时生理参数监测仪的设计前言本文利用凌阳单片机设计了便携式多功能实时生理参数监测仪，具有播放MP3的功能，可达到提高身体锻炼质量的效果。
系统硬件设计系统以单片机为核心，配置了各种集成传感器，体积小巧。
由于采用了微型封装的芯片及元器件，使连线变短，减少了通信接口，从而提高了整机工作的可靠性。
系统硬件结构如图1所示。
SPCE061A单片机SPCE061A单片机内部集成了ADC、 DAC、32KB的Flash和2KB的SRAM,以及液晶驱动模快。
利用该单片机作为处理芯片，使得模、数信号之间的转换以及液晶驱动可以通过软件来实现，避免了外界信号的干扰，提高了系统的稳定性及抗干扰能力。
740)this.width=740" border=undefined>图1 系统硬件结构框图DS18B20温度传感器DS18B20温度传感器采用12位存储温度值对应的数字表示形式，理论精度可达到0.05℃ ，能实时、精确地检测到人体温度的变化，可通过单片机在液晶显示器上显示温度。
DS18B20与单片机的典型接口设计可以采用外接电源与寄生电源(即从数据线上得到供电电源)两种方式供电，如图2所示。
使用DS18B20的注意事项(1)DS18B20从测温结束到将温度值转换成数字量需要一定的转换时间，这是必须保证的，不然会导致转换错误，使温度输出总是显示85℃。
(2)在实际使用中发现，应使电源电压保持在5V左右，若电源电压过低，会使所测得的温度与实际温度出现偏高现象，经过试验发现，一般在5V左右。
(3)较小的硬件开销需要相对复杂的软件进行补偿，由于DS18B20与单片机间采用串行方式传送数据，因此，在对DS18B20进行读写编程时，必须严格保证读写时序，否则将无法读取测温结果。
(4)在DS18B20测温程序设计中，向DS18B20发出温度转换命令后，程序总要等待DS18B20的返回信号，一旦DS18B20接触不好或断线，当程序读该DS18B20时，将没有返回信号，程序进入死循环，这一点在进行DS18B20硬件连接和软件设计时也要给予一定的重视。
简易心率计设计
1引言心率计是常用的医学检查设备, 实时准确的心率测量在病人监控、临床治疗及体育竞赛等方面都有着广泛的应用。
心率计可以通过直接在胸部测试，也可通过人手腕部分的脉搏进行测量。
心率测量包括瞬时心率测量和平均心率测量。
瞬时心率不仅能够反映心率的快慢, 同时能反映心率是否匀齐；平均心率虽只能反映心率的快慢, 但记录方便，因此这两个参数在测量时都是必要的。
脉搏是由于心脏周期性收缩和舒张而在人体浅表动脉引起的搏动。
脉搏信号是一种典型的生理信号，是具有周期性的确定性微弱信号，而且会随人体各种生理病理因素及周围环境条件的变化而不断地出现一些微小的变化，这些微小的变化在医学诊断中具有重要的意义。
脉搏信号具有强干扰下的微弱信号、频率低但能量相对集中、复杂易变等特点。
脉搏信号的分析处理方法有时域分析方法、频域分析方法和时频域分析方法。
时域和频域分析比较普遍，时频域分析方法并不多见。
但实践中，无论临床实测还是计算所得到的脉搏波图，都会受到传感器精度或模型参数假设条件的限制，使曲线中某些特征中某些特征点或频率分量丢失，从而影响在临床中的应用。
本系统采用独立的集成模块，如单片机计数,数码管显示,信号采集，波形整形模块，放大模块，从而实现对心率测量以及显示。
利用单片机的知识，设计了基于AT89c52为控制核心的硬件电路，完成了硬件电路的调试工作;完成了单片机控制软件的编程工作;编制了控制数码显示。
从达到测量心率和显示心率的目的。
2设计方案2.1方案一：采用基于红外对管的脉搏采集设计信号采集放大电路整形电路单片机显示图1 方案一设计框图采用光电对射管做成的夹子，夹在手指上，随着心脏的跳动．血管内的血液浓度发生周期性的变化。
血液浓度的变化引起接收管上接收的光强变化，从而系统就可以采集到周期变化的脉动信号将信号放大、滤波、整形后输出标准方波信号送到单片机中。
采集到的信号经过LM324（须在信号输入端加滤波电容，将电路中的直流成份滤掉并保证不影响交流信号的传递）的两级放大后，用施密特反向触发器74LSl4反向后，就得到了标准的方波信号。
便携式心电图仪器设计
便携式心电图仪器设计现代科学的发展，导致越来越多人开始重视自己的身体健康，他们往往会想在空余时间使用健身运动等方式来锻炼自身。
你会发现，在健身房中健身达人或者是教练都会叮嘱新手去关注自己的心率节奏。
一般来说，人的激烈的锻炼会造成心脏血压的上升，心率变化从而加剧。
而心率恰恰就作为人们运动的警戒和灯塔，运动状态下，心率的平稳状态、是否处于正常范围内都是健身人士应该注意的地方，不管你健身的目的是为了什么，而这更多的是与自身体重、体制等的相关。
与此同时，心率的表现也能让人们能及时发现身体的异样。
心率不定往往会造成。
心脏、心血管等疾病。
但往往是如此致命的病，检测其的方式就很简单。
而心率检测的作用，就是作为一个实时监控并且在危急时刻能警报你的装置，由此可得出便携式心电图仪对人们的作用十分重要。
在系统设计上，本设计采用了以STM32芯片中的F103系列芯片来作为总处理终端，在通过BUTTERWORTH滤波等之后将放大的心率信号进行除杂、去噪，也相对的对电路进行了优化。
用一块OLED屏幕将个人的动态心率进行纪律以及同步在屏幕中显示出来，其显示的内容将包括心率的单独显示已经更显而易见的图标模式。
利用心跳脉搏波形的特点以及心电图的基础将平均心率计算出来，从而展示出心率的“脉象图谱”。
一、总体设计该设计在基于STM32控制板外，另一个主要的板块就是做到如何去采集到心率数据的样本。
采用MAX30102，其在简易便携式心电图仪中使用量非常的大，是一个优质的心率监测器传感器。
MAX30102利用其本身含有的LED和光电检测端来检测信号的接收，以显示心率数据。
1.1心率脉象图谱原理及实现1.1.1 心电图当人体血液流动进入心脏时，血液的流向以及血压都会对心脏内壁造成压迫，从而使心脏肌肉形成了周期性的收缩与放松。
而脉冲信号就是由于心脏肌肉收缩，并且在左右压差下传递产生的周期性的电信号。
但是人体是一个导体，并且心脏脉冲也会血液中产生传播规律，而这就是脉搏的产生。
便携多功能心率计的设计
便携多功能心率计的设计
黄红霞;严伟
【期刊名称】《湖北理工学院学报》
【年(卷),期】2006(022)006
【摘要】介绍基于MCS-51单片机的便携多功能心率计的硬件和软件设计,从ECG波形中提取R矩形波,采用R-R间期法,快速准确地测量心率,在测量心率的同时可进行体温判断,克服了传统便携式心率计不能实时监测体温,不可判断可疑高危体温的缺点.
【总页数】3页(P57-59)
【作者】黄红霞;严伟
【作者单位】黄石理工学院电气与电子信息工程学院,湖北,黄石,435003;黄石理工学院电气与电子信息工程学院,湖北,黄石,435003
【正文语种】中文
【中图分类】TH772.2
【相关文献】
1.新型便携式多功能数字高斯计的设计 [J], 张建永;饶连周;柳东;阙琼涛;许国忠;陈金兰
2.基于ZigBee技术的便携式心率计的设计 [J], 李战胜;万叶丽
3.基于AT89S52单片机的便携式数字心率计设计 [J], 申玉宏
4.基于MSP430的便携式心率计的设计 [J], 郝东来; 罗文; 张海峰; 朱沼宇
5.基于MSP430的便携式心率计的设计 [J], 郝东来; 罗文; 张海峰; 朱沼宇
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
- 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)。
收稿日期：2006-06-19作者简介：黄红霞（1979— ），女，湖北咸宁人，助教，本科。
文章编号：1008-8245（2006）06-0057-03便携多功能心率计的设计黄红霞 严 伟（黄石理工学院电气与电子信息工程学院，湖北黄石435003）摘 要：介绍基于MCS -51单片机的便携多功能心率计的硬件和软件设计，从ECG 波形中提取R 矩形波，采用R -R 间期法，快速准确地测量心率，在测量心率的同时可进行体温判断，克服了传统便携式心率计不能实时监测体温，不可判断可疑高危体温的缺点。
关键词：心率；体温；R -R 间期法；单片机中图分类号：TH772.2 文献标识码：AThe Design of Portable Multi -functionalHeart Rate CountsHuang Hongxia Yan Wei（Schooi of Eiectricai and Eiectronic Information Engineering ，Huangshi Institute of Technoiogy ，Huangshi Hubei 435003）Abstract ：This paper introduces the hardware and software design of the portabie muiti -functionai heart rate counts based on MCS -51SCM.We can draw the R rectangie wave to adopt the R -R cycie iaws from the ECG waveform to measure the heart rate accurateiy and guicliy.And the body temperature can be judged when the heart rate is meas-ured.It overcomes the shortcomings of the traditionai heart rate counts that can't monitor reai -time body -tempera-ture and can't judge the suspicious high -risl body -temperature.Key words ：heart rate ；body -temperature ；R -R cycie iaws ；SCM心率是临床、手术和生理研究中极为重要的生理参数之一。
迅速准确测量心率是现代医疗监测仪器的基本功能。
随着电子技术的发展，心率监护仪逐步向智能化、微型化方向发展，目前用于心率监护的传统“台式”机，体积偏大，操作灵活性差，同时在监测心率时不能检测体温是否正常，发现高热人群，为此根据目前的技术及应用的发展方向，设计了基于MCS -51单片机的测量心率与判断体温是否正常的便携多功能心率计。
1 系统基本设计方案通过体温电极从人体胸部获取心电信号，经ECG 滤波放大电路来完成信号放大和噪声的滤波，获取的ECG 信号经施密特整形变成R 矩形波，同时体温信号经过体温电极内的传感器及前置处理电路转换为电压信号，与高热、低温临界所对应的电压值组成窗口电压比较器形成高电平或低电平。
此三路信号送入单片机系统，由单片机系统LED 显示心率值，并判断体温是否正常，此期间若单片机分析出心率、体温异常，通过给出心率、体温越限提示符报警。
系统框图如图1所示。
图1 系统框图第22卷 第6期2006年11月 黄 石 理 工 学 院 学 报JOURNAL OF HUANGSHI INSTITUTE OF TECHNOLOGYoi.22 No.6Nov20062 系统前置电路2.l心率R矩形波的获取前置电路的任务是拾取心电信号，并经放大、滤波、整形后获得矩形波，以供单片机作计数器T的门控信号，其原理框图如图2所示。
图2R方波获取电路原理框图无创检测是将体温电极贴在人体的表面或附带到人体的某一部分来间接测量生理信号，如心电、脑电等［l］。
由于R波具有波形陡峭、幅度大、宽度窄、变化趋势明显的显著特点［2］，因此主要考虑R波的幅度和R-R间隔周期，同时考虑到便携，无创，使用三电极胸部检测方法［3］，且将电极固定，这样可以直接将心率计放置在胸前来获取信号进行测量。
选用AD623作为第一级心电放大器进行电压放大来提高信号的信噪比。
AD623的增益由l、8引脚间的RG电位器进行调节。
在心电干扰中，工频50Hz的干扰最为明显。
因此使用50Hz双T陷波器来进行抑制。
50Hz双T陷波器由低通滤波器和高通滤波器两部分组成。
低通滤波器fl>50Hz并且无限接近于50Hz（fl 50Hz），高通滤波器fh<50Hz并且无限接近于50Hz（fh50Hz），由于内阻及条件限制，不可能使50Hz时放大倍数为0，只能调节使50Hz时放大倍数相应最小。
通过放大滤波后得到的ECG信号UE，目前应用较多的以心电图R波触发计数为技术基础［4］，可用施密特整形电路和闭锁电路，当电极接触不良或电极从人体脱落时，仪器给出光报警电路，同时使AD623通过电容闭锁放电。
2.2体温信号的获取体温是临床手术和生理研究中极为重要的生理参数之一，为了使人们在使用此仪器时能判断体温异常，有助于测心率时监测高热人群，其获取电路如图3所示。
一般正常成年人在清晨安静状态下，口腔体温波动为36.3C~37.2C之间的狭小范围。
不同人的体温可略有差异［5］。
低体温是指中心体温低于35C而言，严重体温骤低症分为3度：!轻度：中心体温35C~32C；"中度：32C~28C；图3体温信号获取电路原理框图#重度：中心体温28C以下。
在此系统中认为体温35C~38.5C时为亚正常和正常，否则为高热或低温。
采用IN4l48型二极管与电极组合构成体温电极，求得高温（38.5C）和低温（35C）的电压，通过调节高热基准和低温基准的电压值，经过窗口电压比较器得到高或低电平，以供单片机作计数器T的门控信号。
其体温逻辑状态图如图4所示。
高热低温状态l0高热0l低温00正常、亚正常图4体温逻辑状态图3 单片机系统与算法的确定3.l单片机系统组成从便携和经济角度出发，选用MCS-5l系列构成单片机系统，外接l片2764EPROM作为程序存储器。
用8255A作为系统的输入并行扩展口，心率和体温信号从此输入。
采用89C52可进一步减少体积，向小巧轻便更进一步。
其单片机系统组成框图如图5所示。
图5805l系统电路的框图3.2算法的确定———R-R间期法采用R-R间期法，只需采用两次心跳，即R -R间期就可以测出l分钟内的心跳次数，响应时间短，精度高。
R-R间期法是时间间隔测量的特殊情形，连续两次相同的相位—时间（例如周期性波形中正向过零点）之间的时间间隔的测量。
即用机器周!"黄石理工学院学报2006年期作为尺度来测量信号的周期，TS为标频周期，K 为分频系数，fc为石英振荡器的输出频率，N为时间TX内计数器的计数结果，测量周期为：TX=N X TS=N X K/fc，测量周期误差为：!TX/TX=1（K/TX X fc+I!fc/fc I），在此单片机系统中由于只选择呼吸的一个周期测量，且K=12，fc= 8MHZ，由于对于单片机的晶振而言，!fc/fc t0，所以!TX=1K/fc（即一个机器周期）。
如图6所示。
图6R-R间期法这时的误差与被测信号频率成正比，要使频率测量精度高，应在被测频率fX较低时采用R-R间期法。
因此根据心电信号的低频特点，采用R-R间期法快速准确的测量心率。
用8051单片机系统实现R-R间期法时，可将单片机内计数器T初始化为计数工作方式，检测到被测心率方波信号的第一个下跳沿时，使T0对内部标频开始计数，检测到第二个下跳沿就使T 0停止计数，并记下这时T的值，即可求出心率fX。
8051单片机晶振振荡频率定为8MHZ，即内部时钟周期为1.5"S，若T计数为N，则可得输入R方波的周期为：TX=N X1.5"SfX=1/TX HZ心率n=60X fX4 测试软件单片机测量系统的测量程序流程图如图7所示。
5 结束语心率和体温都是临床、手术和生理研究中的重要参数。
为了在快速准确地测量心率的同时监测高热人群，设计了此便携多功能心率计。
因为采用简单电路，而且在软件处理中没有考虑基线漂移，当基线漂移时，其测量将受限，因此还需进一步完善软件设计，抑制基线漂移。
图7测量程序流程图另外，在体温的测量过程中，不同人的体温可略有差异，同时受环境温度的影响，测量电极在胸部可能略差于实际体温，测量此时的高热或低温状态，则实际一定处于此种状态中。
参考文献［1］周玉彬，余梦孙.用无电极方法测量人体生理信号［J］.北京生物医学工程，2001，20（2）：91-94［2］刘欣桃，吕军，童隆正，等.心电信号的计算机辅助分析方法的研究［J］.计算机辅助设计有图形学研究，1997，9（2）：116-122［3］王继江，朱宝旺，戎伟芳，等.一种较灵敏的心率动态监测方法［J］.第二军医大学学报，1997，18（4）：391-392［4］周洪建，吴晓玲.心电监护系统的设计［J］.医疗卫生装备，2000，10（6）：3-5［5］陈开国.谈体温检测的几个问题［J］.生物学教学，2002，27（7）：32第6期黄红霞严伟：便携多功能心率计的设计!"便携多功能心率计的设计作者：黄红霞， 严伟， Huang Hongxia， Yan Wei作者单位：黄石理工学院电气与电子信息工程学院,湖北,黄石,435003刊名：黄石理工学院学报英文刊名：JOURNAL OF HUANGSHI INSTITUTE OF TECHNOLOGY年，卷(期)：2006,22(6)被引用次数：3次1.周玉彬;余梦孙用无电极方法测量人体生理信号[期刊论文]-北京生物医学工程 2001(02)2.刘欣桃;吕军;童隆正心电信号的计算机辅助分析方法的研究 1997(02)3.王继江;朱宝旺;戎伟芳一种较灵敏的心率动态监测方法[期刊论文]-第二军医大学学报 1997(04)4.周洪建;吴晓玲心电监护系统的设计[期刊论文]-医疗卫生装备 2000(06)5.陈开国谈体温检测的几个问题[期刊论文]-生物学教学 2002(07)1.黄积芬.HUANG Ji Fen一种心率测速计的设计[期刊论文]-微型机与应用2009,28(18)2.张强基于单片机的心率计设计[期刊论文]-医疗装备2006,19(9)3.杨盛国指导学生制作OTP单片机型脉搏心率计[期刊论文]-福建师大福清分校学报2003(z1)4.曲凤成.张景林.张秀平.QV Feng-cheng.ZHANG Jing-lin.ZHANG Xiu-ping电子心率计的开发与设计[期刊论文]-齐齐哈尔大学学报（自然科学版）2005,21(1)5.李志杰.LI Zhi-jie实用脉搏心率计的设计[期刊论文]-宁波职业技术学院学报2010,14(5)6.何忠蛟.HE Zhong-jiao基于单片机控制的心率计[期刊论文]-邵阳学院学报（自然科学版）2008,5(2)7.郝东来.罗文.张海峰.朱沼宇基于MSP430的便携式心率计的设计[期刊论文]-今日电子2008(12)8.李正军.李国强.韩修恒健身器材手握式电子心率计的研制[会议论文]-20079.付扬.李静.FU Yang.LI Jing数字心率计的FPGA设计与实现[期刊论文]-计算机仿真2010,27(8)10.魏庆国.奉华成基于FPGA的数字式心率计[期刊论文]-电子技术应用2005,31(7)1.石金鑫简易数字人体心率检测仪[期刊论文]-科技风 2010(6)2.张洪涛.毛洪飞.袁烽.王洋.刘光亚基于Sopc的数字心率计设计[期刊论文]-湖北工业大学学报 2011(2)3.刘胜洋.石波高性能单片机ADuC845的设计及其在医学设备上的应用[期刊论文]-电子技术 2008(3)本文链接：/Periodical_hsgdzkxxxb200606016.aspx。