心率检测及报警系统的设计与实现开题报告

全文总字数：3251字

1. 研究目的与意义（文献综述）

心率是指人每分钟心跳的次数。心率变化与心脏疾病密切相关，是反映体内代谢情况的一个非常灵敏的生理指标。

根据世界卫生组织的统计，心血管病死亡率居首位，明显高于肿瘤及其他疾病。2017年6月，《中国循环杂志》刊登了《中国心血管病报告2016》概要。报告指出，心血管病死亡占城乡居民总死亡原因的首位，农村为45.01%，城市为42.61%。由心率异常引起的心慌、胸闷、胸痛、头昏或晕厥这些看似不起眼的症状，很有可能都是心脏发出的求救信号，而大部分人都因为大意或者发作时无法发出求救信号错过了最佳治疗时机。

然而很多人对心脏病的认识往往不足，以为是猝死、中风等都是突发急症，只有等到自己实在难受得无法忍受时才会想到寻医问诊。其实，大部分的早期心脏病发作和中风都是可以预防的。除了保证良好的生活习惯，最关键的就是早发现早治疗。

2. 研究的基本内容与方案

本次设计的基本内容是将设计并实现以51单片机为核心的采用红外传感器作为主要传感器，运用软件和硬件双重滤波技术实现对人体心率信号准确检测，最终以数值形式显示在led上的心率检测系统。本次设计在编程环境上将选择的是vc开发环境和51单片机，要求掌握基于c语言的单片机应用系统的设计和开发技术，掌握基于红外传感器的设计。

光电系统通常是指能敏感由紫外光到红外光的光能量，并将光能量转换成电信号的器件。通常用的光电器件有光电二极管和光电三极管。光电式传感器测量微小的位移变化有明显的效果。光电式检测方法是利用光电传感器检测人体内血液流动时对光的透过率或反射率不同而将其转换成电信号的方法。此种方法有两种方式：一种是对射式，另一种是反射式。对射式是在一个大小合适的环的两侧各放一个发射管和一个接收管，测量时将人的手指伸到环中，由于手指中的血流量的变化而使光电接收管的光电流也随之变化，反射式是光电发射与光电接收都指向一个方向，当人体内的血流发生变化时其对光的反射率也随之变化，从而检测出心率。这种方法的优点是外界干扰信号小，但其最大的难点是传感器输出信号小，对后面的放大电路要求较高。此外，对于干扰变化强烈的信号，回路不宜调制，可视光电管的定向角不同，光轴也不宜把握。综上所述，从传感器的制作工艺、材料的选取、受外界的干扰信号的干扰程度和制作过程中前级电路的处理难易程度上考虑，就选用一对红外对射二极管实现。

3. 研究计划与安排

第1-3周：查阅文献资料，明确研究目标，完成开题报告；

第4-10周：进行系统硬件研究设计和软件设计；

第11-12周：进行系统调试、完善系统功能；

4. 参考文献（12篇以上）

[1]封飞虎,凌波. 运动生理学[m]. 华中科技大学出版社,2014.

[2]张艺宏. 运动机能评定理论与方法[m]. 科学出版社,2018.

[3]陈伟伟，高润霖，刘力生.《中国心血管病报告2016》[j].中国循环杂志，2017，32:521-529.

[4]霍晓丽,刘云鹏.单片机原理与应用[m].清华大学出版社, 2015.