可穿戴式脉搏监测手环设计与分析.docx

"可穿戴式脉搏监测手环设计与分析" 本文介绍了一种可穿戴式脉搏监测手环的设计与分析。该手环能够实时监测脉搏，采集脉象信号，并将其显示在 OLED 屏幕上。该系统由数据采集硬件部分和数据显示与分析的软件部分所组成。硬件结构采用 STM32F100 微处理器， Cortex-M3 核心，工作频率最高可达到 24MHZ，满足了实时性要求。压力传感模块选用 MEMS 压阻式传感器 AS77，该传感器能够检测脉搏跳动，实现压力测量。 本文还介绍了系统的整体设计、工作原理、硬件结构设计、电源模块设计、充电模块设计等方面的内容。该系统具有实时性和可靠性，能够满足便携采样要求，并且具有功耗较低的优点。 知识点： 1. 脉搏监测的重要性：随着社会经济的高速发展和人们生活方式的转变，心血管疾病逐渐成为人们死亡的一大重要因素。脉搏检测作为心血管疾病重要诊断方式，也成为时下热门的研究方向。 2. 脉搏图测量方式：相较于心电图，脉搏图测量方式更简便，这也意味着中西医在脉象信息上具有相似的采集意义。 3. 传感技术的应用：使用科学仪器诊断脉象成为时下热门话题。卫佳骏研制了一种可进行三部脉诊的脉象装置，苏小青等设计一种基于光电传感器的脉象检测仪，Antsiperov 等提出一种基于气动传感器的脉诊装置。 4.MEMS 压阻式传感器：该传感器能够检测脉搏跳动，实现压力测量。其原理为被测物体表面的硅膜片收到机械应力产生形变时，载流子迁移率发生变化，使得电阻发生变化，再通过惠更斯电桥将电阻变化转换为电压变换，实现压力测量。 5. STM32 微处理器：系统使用的微处理器为 STM32F100，以 Cortex-M3 为核心，工作频率最高可达到 24MHZ，满足了实时性要求。 6. 可穿戴式设计：该系统 采用搭扣式手环设计，当采集信号时，将手环绑紧在手腕上。当腕带收紧时，底部裸露的三个传感器为采样探头，接收压力变化，经由主控芯片实现对压力信号的转换与发送。 7. 实时显示波形功能：该系统具有实时显示波形功能，并能够完成对脉象波形的相关处理。 8. 无线传输模块：系统能够通过无线传输模块实现脉象信号的移动端显示。 9. 电源管理模块：该模块能够对电池电量进行检测，并且具有充电功能。