便攜式心率與體溫健康監測系統設計

付厚奎 楊玲玲

(武漢軟件工程職業學院 湖北 武漢：430205)

在現代快節奏的生活模式下，頻繁去醫院或診所進行常規健康檢查對大部分人并不方便，通過便攜式健康監測設備實時監測人體關鍵健康指標成為便捷有效的方式。這種設備既可以幫助識別多種疾病的早期癥狀從而加以預防，還可以幫助人們記錄日常健康狀況，正日益成為更多人生活中的必需品。本文設計開發了一種便攜式健康監測系統，該系統主要對心率和體溫兩個基本健康指標進行測量，具有低功耗、低成本、采樣便捷等優點，便于實現小型化和移動化。

1 總體架構

本文所設計的健康監測系統主要從人體手指部位對心率和體溫進行采樣，通過LCD屏和PC超級終端進行顯示，如果健康指標超出正常范圍，系統會通過閃爍紅色LED和蜂鳴器發聲的方式進行報警。健康監測系統主要包括心率和體溫傳感器模塊，嵌入式處理器模塊，LCD屏和PC超級終端，以及LED燈和蜂鳴器模塊，系統總體架構如圖1所示。

圖1 健康監測系統總體架構框圖

1.1 心率測量模塊

此模塊包含一個放置于指尖下的光學感應單元和對PPG信號進行濾波和放大從而均衡電壓水平的信號調理單元，信號之后再由STM32F103處理后顯示為心率。完整的心率傳感器模塊電路如圖2所示。此傳感器模塊包含一個光學傳感器和信號調理電路，詳細構成見圖2。

圖2 心率傳感器模塊電路圖

心率傳感器前端TCRT5000是一個反射式光學傳感器，由一個紅外LED和一個光電三極管封裝在一起構成，可將環境光影響降至最低。……