毕业设计课题是心率计的设计。求两篇外文翻译。字数大概加起来6000字左右。求高手
基于FPGA的数字式心率计
摘要:心率计是常用的医学检查设备。实时准确的心率测量在病人监控、临床治疗及体育竞赛等方面都有着广泛的应用。本心率计采用FPGA实现,减少了元器件使用数量,提高了测量精度和可靠性。该设计能够实时采集并测量人体的瞬时和平均心率,发现非正常心率信号并能及时报警。本设计包括三个模块:心电信号预处理模块、FPGA的信号处理模块和显示模块。心电信号预处理模块,进行心电信号采集、放大、滤波,然后将处理后信号传入系统的处理模块。FPGA的信号处理模块,计算输入心电信号的心率值和判断心率值是否正常,输出心率值及预警信号,同时附属时钟功能。显示模块实现已计算出的心率信号的显示和预警。本设计主要完成心率信号的预处理及FPGA中心处理模块的仿真。
关键词:心电采集;心率测量;VHDL
基于以上的研究及分析我们可以很清楚的发现心律监护在实际生活重的重要性。目前监护仪在我国的普及程度正在提高,现代 ICU 已把监护仪作为基本设备。随着我国步入老龄化社会,心血管疾病的发病率有升高的趋势,所以对生理监护仪提出了迫切的要求。随着电子技术的飞速发展,出现了许多高性能、低功耗的新器件,这为研制心电监护系统提供了良好的技术支持。本文针对心率检测仪器进行了一系列的研究,提出了系统的软硬件设计方案。论文的主要研究内容如下:
1) 可提取心率信号的前期传感方式的选择。
2) 对已提取信号的预处理方法
3) 对处理后的信号的信息提取方法
4) 预警信号的显示
5) 课题总结
本设计分享的是基于EM7028和STM32制作的便携式心率测试仪,并开源其制作的原理图/PCB源文件/HEX文件等。最近这几年运动手环火的不行不行的,运动手环还带有心率检测、血氧检测、计步器、体温等等各种集合检测,然后送到手机APP,查看个人的实时身体状况,今天我们就拿这块便携式心率测试仪的硬件资料开源给网友学习,剩下的大家可以在这基础上自由发挥,我们对验证板预留了发挥接口(单片机型号:STM32F103C8T6)!EM7028和STM32制作的便携式心率测试仪待开机状态实物截图:EM7028和STM32制作的便携式心率测试仪BOM清单截图:
电路项目的主要芯片及数据手册
EM7028:芯片数据手册
STM32F103C8T6:芯片数据手册
电路相关文件(请在PC端查看下载)
电路图文件 硬件理图和PCB图.zip
描述:用AD/protel99se打开
源代码 测试用的HEX文件.zip
描述:测试程序
教程 EM7028心率计验证板BOM清单.XLS
描述:器件bom清单
其他文件 pcb空板使用说明及注意事项.txt
描述:pcb空板使用说明及注意事项
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不过我在百度文库里搜到好些有关心率计的资料,还看到了电路图。
只有你亲自下来看了再进行设计吧,既然有电路图,你弄明白原理,照电路图进行设计就OK了。
高阻型运算放大器
这类集成运算放大器的特点是差模输入阻抗非常高,输入偏置电流非常小,一般rid>(109~1012)W,IIB为几皮安到几十皮安。实现这些指标的主要措施是利用场效应管高输入阻抗的特点,用场效应管组成运算放大器的差分输入级。用FET作输入级,不仅输入阻抗高,输入偏置电流低,而且具有高速、宽带和低噪声等优点,但输入失调电压较大。常见的集成器件有LF356、LF355、LF347(四运放)及更高输入阻抗的
CA3130、CA3140等。
测量心率有模拟和数字两种方法。模拟方法是在给定的时间间隔内计算R波(或脉搏波)的脉冲个数,然后将脉冲计数乘以一个适当的常数测量心率的。这种方法的缺点是测量误差较大、元件参数调试困难、可靠性差。数字方法是先测量相邻R波之间的时间,再将这个时间转换为每分钟的心跳数测量心率的。这种方法的优点是测量精度高、可靠性好,并且能同时测量瞬时心率和平均心率。用数字方法测量心率的电路又分为两种类型:一种是使用一个可预置的计数器实现现除法电路;另一种是通过自动下降的时钟频率测量相邻R波之间的时间
1 测量方法及电路组成
1.1 测试方法
如上所述,采用数字方法测量瞬时心率(Intantaneous Heart Rate,IHR)时,先测量两相邻R波之间的时间(即心率周期),再将这个心率周期转换为每分钟的心跳数。设心率周期为T秒,则瞬时心率的计算公式为IHR=60/T。如果用频率为f0的时钟脉冲作为测量时间基准,在T秒时间内对时钟脉冲计烽,并设计数值为N,则T=N/f0秒,故瞬时心率的计算公式为IHR=60f0/N。当f0=1kHz时,IHR=60×1000/N=60000/N。
平均心率(Average Heart Rate)的测量是将一定时间内测得的各个瞬时心率求平均值。设测得的瞬时心率为IHR1,IHR2,…,IHRn,则平均心率的计算公式为:
AHR=(IHR1+IHR2+…+IHRn)/n
1.2 电路组成
按下start开关将启动测量过程,由传感器获得的模拟心电信号(R波或脉搏波)经过放大后加到比较器的一个输入端,与另一个输入端的参考电压进行比较,将心电信号转换为同周期的方波信号,再输入FPGA进行心率测量。
蓝牙模块
,就可以通过
手机蓝牙
功能连接实时了解心率变化,形成并记录连续的心率变化,快速了解健康信息;心率计作为小型
可穿戴设备
,一般使用小尺寸低功耗蓝牙模块,云里物里开发的MS50SFB1模块,以低功耗
蓝牙5.0
技术为基础研发,可长时间运行,且尺寸小巧,适合心率计的大小需求,实现其与手机的
智能通信
。