【電氣設(shè)計(jì)自動(dòng)化論文】便攜式心率計(jì)的設(shè)計(jì)

【電氣設(shè)計(jì)自動(dòng)化論文】便攜式心率計(jì)的設(shè)計(jì),電氣設(shè)計(jì),自動(dòng)化,論文,便攜式,心率,設(shè)計(jì) 本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）手冊(cè)(2015 屆)便攜式心率計(jì)的設(shè)計(jì)學(xué) 院 電子信息工程學(xué)院 專 業(yè)電氣工程及其自動(dòng)化姓 名 指導(dǎo)教師 職 稱 等 級(jí) 學(xué)號(hào)：本 科 畢 業(yè) 論 文 （ 設(shè) 計(jì) ） 開 題 報(bào) 告（學(xué)生填寫）學(xué) 號(hào) 姓 名 左 中 剛 指 導(dǎo) 教 師 尹 靜題目 便攜式心率計(jì)的設(shè)計(jì)課題內(nèi)容：1、研究現(xiàn)狀隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)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(dòng)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(cè)，對(duì)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(jì)對(duì)心率的檢測(cè)和疾病的控制也對(duì)人們的健康有著十分重要的意義。正因?yàn)槿绱?，本設(shè)計(jì)利用現(xiàn)代電子技術(shù)、傳感器技術(shù)等，設(shè)計(jì)出一款測(cè)量準(zhǔn)確、簡(jiǎn)單易用，造價(jià)便宜的電子心率計(jì)。此心率計(jì)總體包括了紅外心率檢測(cè)電路、前端信號(hào)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(shí)現(xiàn)對(duì)電路的控制。 通過不斷的修改和調(diào)試，最終設(shè)計(jì)這種基于紅外線傳感器檢測(cè)心率，通過運(yùn)算放大電路和整形濾波電路對(duì)檢測(cè)到的小信號(hào)進(jìn)行處理，形成可被單片機(jī)處理的數(shù)字信號(hào)，最后用 STC89C51 單片機(jī)控制，實(shí)現(xiàn)心率顯示和異常報(bào)警的多功能電子心率計(jì)。本設(shè)計(jì)的一大特點(diǎn)是，心率計(jì)控制程序?qū)π穆实膬煞N算法可使得該心率計(jì)工作在測(cè)量平均心率和瞬時(shí)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(jià)值。課題關(guān)鍵問題及難點(diǎn)：我們根據(jù)現(xiàn)有的知識(shí)，可以利用單片機(jī)對(duì)紅外發(fā)射和接收管的信號(hào)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(dòng)，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(huì)引起光的強(qiáng)度發(fā)生變化，因此和心跳的節(jié)拍相對(duì)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(hào)。談到脈沖信號(hào)首先我們得有示波器，只要將紅外接收管的信號(hào)處理好并檢測(cè)出來，那么就會(huì)成功。在光電式心率監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的測(cè)量過程中，前端測(cè)量到的心率信號(hào)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(cè)量環(huán)境光干擾、電磁干擾、測(cè)量運(yùn)動(dòng)噪聲等。 我使用了 LM358 為心率信號(hào)的處理芯片，主要包括信號(hào)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(jì)算部分較多，容易出現(xiàn)些問題。擬采取的方式、方法及計(jì)劃進(jìn)程安排（主要技術(shù)路線）：1 文獻(xiàn)資料法：查閱了大量相關(guān)的文獻(xiàn)資料，對(duì)單片機(jī)心率計(jì)進(jìn)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(jìn)行論文課題圖紙的設(shè)計(jì)。33 用實(shí)用儀器設(shè)備及工具加以適當(dāng)驗(yàn)證。4 采用適宜軟件進(jìn)行必要的仿真及繪圖。便攜式數(shù)字人體心率計(jì)運(yùn)用 STC89C51 單片機(jī)作為核心控制處理單元，采用紅外傳感器作為傳感器，運(yùn)用軟件和硬件雙重濾波技術(shù)實(shí)現(xiàn)了對(duì)人體心率信號(hào)的準(zhǔn)確檢測(cè)，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(jì)，具體要求如下：(1) 實(shí)時(shí)顯示被測(cè)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(gè)范圍，進(jìn)行報(bào)警提示。參考文獻(xiàn)：[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(yùn)動(dòng)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(cè)量的動(dòng)脈硬化檢測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].自動(dòng)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(dòng)躲硬純檢測(cè)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(cè)定的新認(rèn)識(shí)[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(zhǎng)簽名： 年 月 日4本 科 畢 業(yè) 論 文 （ 設(shè) 計(jì) ） 中 期 報(bào) 告（學(xué)生填寫）學(xué) 號(hào) 姓 名 指 導(dǎo) 教 師 題目 便攜式心率計(jì)的設(shè)計(jì)1、開題以來所做的具體工作和取得的進(jìn)展和成果自開題以來，我所做的工作主要是：①在計(jì)算機(jī)上安裝所要用到的開發(fā)工具并做有關(guān)的主要功能測(cè)試。②畫出系統(tǒng)的原理圖并生成 PCB。③根據(jù)原理圖進(jìn)行實(shí)物元器件的排版，并焊接。④對(duì)焊接好的系統(tǒng)做簡(jiǎn)要的功能調(diào)試。⑤根據(jù)老師提供的模版，獨(dú)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(duì)系統(tǒng)的不足之處爭(zhēng)取早日解決。②對(duì)論文的內(nèi)容及格式做進(jìn)一步的修改。③對(duì)論文進(jìn)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(duì)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(zhǎng)，不夠簡(jiǎn)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(zhǎng)簽名：月 日5本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）指導(dǎo)記錄（指導(dǎo)教師、學(xué)生共同填寫）學(xué) 號(hào) 姓 名 指 導(dǎo) 教 師題目 便攜式心率計(jì)的設(shè)計(jì)第 1 次指導(dǎo) 時(shí)間：2014.11.5 地點(diǎn)：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(jì)的一些注意事項(xiàng)，通知開始畢業(yè)設(shè)計(jì)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(shí)間：2014.11.19 地點(diǎn)：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(jì)課題是否符合要求，確定了畢業(yè)設(shè)計(jì)的課題。學(xué)生簽名： 教師簽名： 第 3 次指導(dǎo) 時(shí)間：2014.12.10 地點(diǎn)：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(duì)課題內(nèi)容有充分的理解，并布置指導(dǎo)做畢業(yè)設(shè)計(jì)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(shí)間：2015.1.7 地點(diǎn)：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(bào)告的填寫并確認(rèn)開題后的主要任務(wù)進(jìn)程。學(xué)生簽名： 教師簽名： 第 5 次指導(dǎo) 時(shí)間：2015.3.11 地點(diǎn)：躬行樓 211 指導(dǎo)形式：面談指導(dǎo)內(nèi)容：檢查前一段時(shí)間的工作成果，指導(dǎo)解決設(shè)計(jì)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(shí)間：2015.3.25 地點(diǎn)：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(jì)進(jìn)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。6學(xué)生簽名： 教師簽名： 第 7 次指導(dǎo) 時(shí)間：2015.4.15 地點(diǎn)：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(jìn)行預(yù)答辯之處還存在的不足和所需改進(jìn)之處。學(xué)生簽名： 教師簽名： 第 8 次指導(dǎo) 時(shí)間：2015.4.22 地點(diǎn)：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(xiàng)。指導(dǎo)答辯學(xué)生簽名： 教師簽名：