文末下载完整资料

简介

本智能健康监护仪可对多项人体生理参数（体温、血压、脉搏、心电、心音）进行采集和分析，从中得到关于用户健康状况的信息。同时，本系统还可通过多种接口将信息传送至PC，并可以通过3G网络将信息发送至手机等移动式设备。本产品扩展性强、便携、易用，在个人保健等方面有较好的发展前景。
本文研发的智能健康监护仪克服了传统监护仪体积大、附件多、有线检测传输方式、组网不方便、检测参数单一等缺点。其主要功能包括人体血压、心率、体温、脉搏、心音等生理参数的检测和显示，并提供无线接口，用户可以转发监护仪上传的健康数据。

更多单片机毕业设计项目，请点击查看

设计方案

本系统由血压、心音、脉搏、心电、温度传感器、模拟信号处理部分、数字信号处理部分、数据通信部分、语音告警及LCD显示等六部分组成，除完成对血压、体温、脉搏、心电、心音进行检测监护外，还有语音告警、蓝牙传输、数据储存等功能。该系统可对生理参数的实时采集和处理，并将生理参数和处理结果无失真的传送到医院服务器。医院服务器将智能终端传送来的数据存储并显示，供医生进一步分析诊断。医生可将诊断结果和意见通过网络发送给智能终端。诊断结果可在终端上显示，供病人或监护对象参考。多参数检测系统由腕带和附着在腕带上的监测盒组成，采用双微处理器，MCU-2完成各项生命指征信号采集和分析，MCU-1完成人机交互和数据通信。
智能健康监护仪检测终端的整体设计方案如图2-1、图2-2所示：

硬件设计

本系统的主机MPU采用Samsung公司生产S3C2410处理器，S3C2410处理器为ARM920T内核CPU，最高支持的频率达200M，并具有MMU虚拟内存管理单元，可以轻松的运行起嵌入式Linux，同时拥有丰富的片内外设，具有很高的性价比。图2-3为硬件系统总体框图，由于S3C2410芯片内部己经包含了UART、LCD、网卡、SDRAM、FLASH等驱动控制器，这样就大大简化了主机的外围电路，而且采集卡利用了ATmega8单片机上集成的A/D采集和串口通信，只要设计了生理信号调理电路就能完成采集卡的电路设计，总体电路简洁，可以实现监护仪的小型化要求。

心电信号采集及调理模块电路设计

心电信号波形及特点

心脏各部分兴奋过程中出现的电位变化的方向、途径、次序和时间等均有一定规律。由于人体为一个容积导体，这种电位变化亦必然扩布到身体的表面。鉴于心脏在同一时间内产生大量电信号，将心脏产生的电位变化以时间为函数记录下来，这记录曲线称为心电图(ECG)。图3-1所示为典型心电波形图。心电图反映心脏兴奋的产生、传导和恢复过程中的生物电变化。

正常心电图波形包括:
1.P波:一般为钝形，有时有轻度切迹但波峰间距小于0.03秒。VIVZ导联顶部尖。宽度:0.06-0.115，高度:小于O.25mV。
2.PR间期:0.12-0.205，不同导联测量的P-R间期可略有差别。
3.QRS波群:正常时有些导联可出现小Q波，但其深度小于0.25R，宽度小于0.045。宽度:0.06-0.105，高度:V1的R波小于10mV，VS的R波小于25mV。
4.ST段:正常人的ST段下移不超过0.05mV，ST段上升不超过0.lmV。而V1-V3上升不超过0.3mV。
5.T波:波形平滑不对称，上升慢而下降快。高度:QRS主波向上的导联T波不应低于同导联R波的1/10。
6.QT间期:正常人当心率在60-100次/分时，QT间期正常值为0.32-0.445。因此心电信号是由P、QRS、T波和静息期组成，各波频率特性不尽相同。它是一种非平稳信号，在采样过程中，常常掺杂各种噪声和干扰。心电信号的主要特点是:
微弱:mv级;
超低频:心电的主要成分 <50Hz;
信噪比低，对放大器要求严格;

心电信号采集及调理电路具体实现

心电数据采集及调理模块包括前端放大和右腿驱动电路、高通滤波电路和二级放大电路、二阶低通滤波电路、双T有源陷波器、电平提升电路等。总体设计框图如图3-2所示。

1.前端放大、右腿驱动电路设计
由于心电信号的微弱、干扰大、低频等特性，所以在进行心电前级放大电路的设计中，对放大器的选择有严格的要求，如:高输入阻抗，高共模抑制比，低噪声，低漂移等特性。为了满足这些要求，本设计中选择ADI公司生产的仪用放大器AD620A作前级放大芯片。AD62OA是一款低价格、高精度的仪用放大器，有非常优良的性能，是生物放大器设计中的经典之作。由于AD620A的低功耗、低电压和小封装使其在便携式仪器应用中非常有用;同时，低偏置电流、低电流噪声和低电压噪声等优良性能增强了它的动态性能。
一般来说，共模抑制比(CMRR)随增益(G)增大而有所提高，但考虑到前置级对整个放大电路噪声的贡献，放大器的噪声性能一般随第一级增益的提高而明显变差，特别是集成器件噪声性能一般比分立元件差。因此第一级增益不宜取值过度，一般G<20为宜。本文将前置放大增益设置为7。由式3-1可确定R。(RS)的值为8.25K。

另外为增加人体和仪器在使用时的安全性，在左右手的导联输入与前置放大器之间增加了由二级管Dl、D2、D3、D4组成保护电路。当正常情况下的工频共模干扰可达300mV左右，而两个反向并联的硅二极管的导通电压为士600mV左右，因此在正常情况下二极管是处于截止状态，不会影响心电信号的采集，只有当两个输入导联的电压超过保护电压的闭值时，二极管才处于导通状态，保护人体和仪器不受损坏。
为提高前置放大器的共模抑制效果，本文采用了右腿驱动电路取代直接接地，它是心电信号提取中非常有用的方法，这种方法能够使50Hz共模工频干扰电压降低到1%以下。而且不会损失心电信号中的50Hz的有用信号成分，与右腿接地的方法比较，右腿驱动技术对抑制交流干扰的效果更好，但由于存在交流干扰电压的反馈环路，经过人体形成不安全因素，因此在使用时需外接限流电阻R z，本文R z取220K。图3-3为前置放大、右腿驱动电路。

全套资料免费下载：
关注v-x-公-众-号：【嵌入式基地】
后-台-回-复：【毕业设计】即可获资料
回复【编程】即可获取
包括有：C、C++、C#、JAVA、Python、JavaScript、PHP、数据库、微信小程序、人工智能、嵌入式、Linux、Unix、QT、物联网、算法导论、大数据等资料

基于单片机的智能健康监护仪的设计（心电、心音、体温、脉搏、血压采集）相关推荐

单片机涡轮流量传感器_基于单片机的智能涡轮流量计显示仪的设计
基于单片机的智能涡轮流量计显示仪的设计前言基于单片机的智能涡轮流量计, 以轴向型涡轮流量计作为测量系统, 采用智能流量显示仪并利用汽车电源供电. 阐述流量显示仪表的设计,在硬件设计方面,采用了 ...
基于单片机语音智能导盲仪仿真设计-毕设课设资料
资料下载地址-1110(百度网盘):点击下载包含超声波传感器检测障碍物,温度传感器检测当前温度.可以通过按键设置距离报警范围,报警装置通过声光报警.包含的电路有电源电路.显示电路.语音模块电路.温度 ...
基于MSP30单片机的便携式智能健康监护仪设计
目录引言 1 1 国内外的研究现状 3 1.1国内的研究和开发现状 3 1.2国外的研究和开发现状 3 1.3本文的主要工作和研究内容 4 2智能健康监护仪的总体设计方案 5 2.1功能描述 5 ...
c语言健康状况检查系统设计,智能健康监护仪设计(含电路原理图)
智能健康监护仪设计(含电路原理图)(论文7900字) 近些年来,智能监护仪测量在疾病的预防和诊断方面发挥出显著的作用,随着生活水平的提高,疾病的发病率逐年上升.如何预防疾病已经成为人们需要迫切解决的问 ...
大创项目总结及代码分享---基于单片机的智能窗帘的研究与设计
终于是暑假了,开始有点时间了,把以前做的一些小东西总结一下,其实大创是很早就已经完成了,只不过学校一直到四月份才开始验收结题.项目比较简单,也很方便就能验证功能,比较适合初学者练手,所以大概分享一下. ...
基于单片机的智能交通灯系统的设计
目录 1绪论 1 2课题的设计要求和设计方案 2 2.1设计要求 2 2.1.1 题目概述 2 2.1.2 设计任务 2 2.1.3 设计要求 2 2.2设计方案 2 2.2.1供电方案 2 2.2 ...
基于单片机的智能太阳能手机充电器的设计与实现
功能介绍以STM32/51单片机作为主控系统: LCD1602液晶显示当前电压值: 太阳能电池板采集当前光照转换为电能, 然后TP4056锂电池充放电模块给锂电池进行充电, 充完后自动断电,防过充: ...
STM32开发板+机智云IoT+智能远程健康监护仪
摘要: 为了能让患者在家中长期地监测自身的各种生理参数,随时捕捉突发性心率失常,同时能将生理参数反映给医疗机构,方便医务人员用于指导和协助治疗,机智云开发者设计了一款基于单片机的智能远程多生理参数健康 ...
智能循迹避障小车C语言程序编写思路,基于单片机的智能小车红外避障循迹系统设计与制作...
余秀玲余秀娟摘要:随着科技的高速发展,人们对生活质量的要求越来越高,无人驾驶汽车已经被广为研发和试用,由此智能小车的快速发展也是在情理之中.通过对基于单片机的智能小车的硬件及软件设计分析,实现红 ...

基于单片机的智能健康监护仪的设计（心电、心音、体温、脉搏、血压采集）