基于stm32f103c8t6简易血氧心率仪(附件)【字数:6658】
目录
一、 绪论 1
(一) 本课题的研究背景和意义 1
(二) 国内外的研究现状 1
(三) 课题研究意义 1
二、 设计方案 3
(一) 血氧心率方案设计 3
(二) 具体方案模拟 3
(三) 单片机主控核心模块 3
(四) 心率传感器模块 4
(五) 显示电路模块 4
三、 系统的硬件设计 5
(一) 血氧心率硬件系统总体设计要求 5
(二) 血氧心率硬件系统的总体设计框架 5
(三) 血氧心率的硬件电路设计 5
四、 系统的软件设计 8
(一) 软件系统总体设计要求 8
(二) 软件系统总体设计框图 8
(三) 软件控制程序设计 8
五、 实物调试 10
六、 总结与展望 11
致谢 12
参考文献 13
附录 14
绪论
本课题的研究背景和意义
科技的快速发展,互联网、物联网、云计算技术的崛起,让我们快速的进入5G时代,同时也诞生了许多智能化产品。5G的快速发展,智能产品的发展更为迅速,现在智能家居是我国智能化产业的主流,智能发展趋势越来越明显。在我国也颁发了一系列的政策如《中国制造2025》,是我国实施制造强国战略后的第一个十年的行动纲领,在各方面都强调要加快技术信息与制造 *51今日免费论文网|www.51jrft.com +Q: &351916072&
技术的融合发展。
在目前的医学方面的发展并不是非常迅速,现阶段老年人群中患有心肺病大幅增加,老年人中这种疾病是常见的,并且引起了社会的广泛关注。根据相关科学数据的统计,每年有0.37%0.52%的患病几率,一部分也是肺的疾病也是对呼吸不畅导致的缺氧。在医学方面讲缺氧就是血氧饱和度在急速的下降,轻则会导致人的昏迷,重则会导致人体死亡。
国内外的研究现状
在2018年张自达发表了一篇《基于STM32多功能智能健康手表设计》。本设计是通过MPU6050传感器来检测计步器和跌倒检测功能,并且通过SIM卡来发出求救信号,通过MAX30102来检测心率的健康值。SIM模块主要是通过串口与STM32单片机进行通信,通过发送AT指令实现电话,短信,GPS定位等功能要求。
在2017年陈孝英发表了《基于 STM32 的血氧心率检测仪的研制》。在设计的产品中的功能为软件为A/D转换的软件程序,硬件是通过SFH7050 传感器通过检测人体的血氧值,通过检测的数据发送给单片机,并且把脉搏信号特征值用显示电路显示出来。
在2009年武利珍发表了《基于 STM32 的便携式心电图仪的设计与实现》。本课题的研究是基于STM32的核心处理器研发采集的设计方案,并且是通过硬件和软件功能来实现功能,在本系统的关键部分为心电信号采集电路,其主要的功能为是完成心脏的信号获取。
在2016年 Xu Zhang,Meimei Zhang,Shengkun Zheng,Liqi Wang1, and Jilun Ye。发表了《A new method for noninvasive venous blood oxygen detection》。在本课题的研究下人工添加刺激量测静脉血氧饱和度。在低氧的条件下,系统能全面反映静脉血氧饱和度的下降更好。将新方法的测量结果与传统方法进行了比较,经测量其差值均方根误差为5.31差值的相关系数为0.72。这种新方法是可行的测量SvO2,评估机体耗氧量,及其准确性要求改进。
在2018年 Rebekka Heitmar , Pravin Vekria and Robert P. Cubbidge发表《Regulation of oxygen saturation in retinal blood vessels in response to dynamic exercise》。这个研究表明动态运动对视网膜血管氧饱和度的调节起着非常重要的作用。
课题研究意义
血氧心率仪是针对老年人,以及对自己的身体健康比较关注的人们研究,为了是老年人可以随时检查自己的身体。本课题是研究心率传感器如何检测到人体中的血液中氧气的值,如何是通过算法来计算出人体中的血氧的数据。在这方面的研究的突破下,可以方便研发出便携式的心率血氧仪。这种方式是方便的减少人们去医院的次数,小的检查可以在家进行,方便身体的检查,也提高了老年人的健康值。在本系统的功能情况具体如下:传感器监测到数据之后,在屏幕上以曲线加数字的方式显示出检测者的血氧和心率数据。同时LED指示灯和蜂鸣器根据心率数据闪烁和发出声音。如果未监测到数据,蜂鸣器长响警报。设计方案
系统设计方案使用的主要模块为单片机主控核心模块,心率传感器模块,显示电路模块,指示电路模块。最终选择如上几个模块为设计方案。
在本系统的主要实现的功能为:
在屏幕上以曲线加数字的方式显示出检测者的血氧和心率数据。
传感器检测数据,同时LED指示灯和蜂鸣器根据心率数据闪烁和发出声音。
如果传感器未监测到数据,蜂鸣器常响警报。
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