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1、第四届“含弘杯”学生课外学术科技作品竞赛心率监控及反馈系统作品类别:科技发明制作信息技术类二〇一四年十月目录目录1摘要1关键词1一、前言1二、工作原理11、硬件部分11.1信号采集模块21.2数据处理模块31.3人机交互模块31.4数据传输模块31.5数据存储模块41.6报警模块41.7数据接收模块52、软件设计部分52.1心率采集算法原理及相关C语言程序52.1.1心率采集算法原理52.1.2心率采集算法相关C语言程序72.2程序代码(见附录)8三、测试方法与误差分析81、测试方法92、误差分析9四、市场应用及价值11五、作品实际图片11参考文献12附录:13摘要:心率一项能够比较
2、准确反映人体身体状况的生理指标,通过对心率数值的连续测量来获得准确而客观的数据分析,同时通过模块化的设计将相关的数据进行智能化分析存入SD卡中,同时通过NRF2401A模块或GSM模块进行数据的传输,有效地提高了心率测量仪器的应用范围和分析的准确性。摘要需要高度概括你这个项目,构成,核心技术,突出点等。不能泛泛而谈关键词:心率测定MSP430单片机NRF2401A模块GSM模块一、前言随着人们生活水平的提高,人们对于健康的关注程度也在逐渐上升。我国的医疗设备市场存在着很大的发展空间,拥有巨大的市场潜力。心率是指心脏每分钟跳动的次数,是一项能够比较准确的反映出一个人身体状况的生理指标。
3、通过心率的测量和连续心率数据的处理发掘,可以较客观的获得个体的身体状况分析。根据模块化设计的思想,可以依照用户的需求进行差异化的定制,从而得到相应所需的产品,极大的扩展了产品的使用范围。同时通过程序的设计使其能够对于数据进行优化处理,使设备更加智能化,操作更加简便快捷。前言中应介绍,你研究方向中现阶段水平,及背景,以及所要用到的专业知识介绍。还应对本作品有个基本的介绍。这样太简洁了二、工作原理尽量分成:系统概述(从整体来阐述系统结构),硬件部分,软件部分。1、硬件部分硬件模块···尽量每部分附上设计原理图,或者模块组成框图硬件部分采用了模块化的设计方案,通过不同的模块与基础测量部分的
4、搭配,从而达到扩展功能的目的。硬件部分分为信号采集模块、数据处理模块、人机交互模块、数据传输模块、数据存储模块、报警模块、数据接收模块七个部分。信号采集模块将采集到的信号输入到MSP430单片机中,然后经过单片机精选范本,供参考!的处理,显示在屏幕上,同时将数据存储进SD卡中。在安装数据传输模块后可以选择将数据通过NRF2401A模块或GSM模块进行传输,一旦心率超出正常范围,报警模块将开始工作,同时将报警信息通过数据传送模块发送到数据接收端。系统框图如图一所示:不能截图图一系统框图1.1信号采集模块信号采集模块采用的是PulseSensor生物传感器。该传感器采用光电容积法来测量。
5、当光束透过人体外周血管,由于动脉搏动充血容积变化导致这束光的透光率发生改变,此时由光电变换器接收经人体组织反射的光线,转变为电信号并将其放大和输出。其价格低廉,精度高,体积较小,工作状态稳定性好,可以使用微处理器进行数据分析处理,用以分析脉搏变化以及实时自我调节心率,维持较为稳定的健康的心率状态。工作电压在+3~+5V,作品采用+5V供电。图二传感器波形图精选范本,供参考!1.2数据处理模块数据处理模块选择的是德州仪器生产的MSP430单片机,其工作速度快,片内存储空间大,同时具备64个通用IO口,具备优良的数据处理和控制性能。将PulseSensor传感器采集到的数据进行处理后再传
6、输给下一级硬件部分。下图为MSP430单片机:图三MSP430单片机1.3人机交互模块人机交互模块采用的了10.1英寸的TFT触摸彩屏,同时对控制部分进行优化。通过运用工业化集成屏幕,使用触摸进行操作,使系统操作更加便捷。大屏幕增强了图形显示的效果,使人机交互的功能得到增强。1.4数据传输模块为了适应不同的数据传输需求,数据传输模块采用了两种方式。近距离的数据传输采用NRF2401A无线传输模块。精选范本,供参考!该模块能够工作在2.4~2.5GHZ的公共频段,工作晶振为16MHZ,采用3.3V电压供电,分为配置模式,直接发送模式,突发模式等多种模式,该模块选择的是突发模式,在该模式
7、下无线通信模块可以直接将从单片机获得的8位二进制数据传送给同一频段的接收端,空旷地区实测传输距离可达400米,接收端再将8位数据校验完成后输出。图四NRF2401A无线传输模块原理图远距离的数据传输采用华为的GTM900GSMGPRS通信模块,其能够在接收到MSP430传递的数据后通过2G网络将数据以短信的形式发送到绑定的手机,工作性能稳定。1.5数据存储模块在数据存储模块部分采用的是大容量SD卡存储设备。其通过SPI总线与MSP430单片机相连,在数据
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