人体健康生理参数监测系统的设计

论文总字数：14475字

摘 要

随着经济的发展，人们的生活水平不断提高，人体健康已成为人们关注的焦点，因此人体健康生理参数监测仪器的研究也成为重要的研究课题。本文设计的人体健康生理参数监测系统主要由数据采集单元（ADuC841)、中央控制单元（ADuC7026)、显示单元等组成。系统工作时，中央控制单元发出监测指令（不同的生理参数对应不同的指令)，由数据采集单元控制传感器开始对人体生理信号进行采集，采集到的模拟信号经放大、滤波、陷波、整形等调理电路，传输至ADuC841单片机进行 A/D采样处理，能实时地把人体体温、心率和血压参数信息传递给中央控制单元ADuC7026，中央控制单元对监测到的数据进行分析及实时显示，同时存入数据库供随时回放，并通过串口与PC机通讯，将存储资料进行打印分析。

关键字：人体健康参数；数据采集单元；中央控制单元；显示单元；串口通讯

ABSTRACT: In recent years, with the continuous improvement of living standards, health consciousness is gradually increased, health has become a focus of attention, the study of the health parameter monitoring instruments also become an important research topic. The system mainly consists of data acquisition unit, central control unit and display unit. During the operation, the central control unit issues the monitoring instruction, the sensors unit start to collect physiological signals. After processed by the amplification, filtering, notching and shaping circuits, the signals are transferred to the microcontroller for further processing. The signals are sampled by the A/D converter, to real-time display human body temperature, pulse, heart rate, blood pressure and blood gas parameters such information to the central control unit ADuC7026, the central control is in charge of receiving, analyzing and displaying the data which is from the sensors, and storing the data in the database for playback at any time. It communicates with the PC through the serial port for printing of the stored data.

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Key words: the health parameter monitoring instruments; data acquisition unit; central control unit; display unit; the serial port

目录

目录 1

1 绪论 2

1.1关注人体健康参数的意义 2

1.2 设计目的及主要工作 2

2 人体健康参数测量原理及方法 3

2.1 体温测量模块 3

2.2 心率测量模块 4

2.3 血压测量模块 4

3 硬件系统设计 5

3.1 主要模块结构 5

3.2 信号采集模块 7

3.3 串口通信模块 14

3.4 显示模块 15

4 软件系统设计 17

4.1 数据采集端 17

4.2中央控制端 18

结论 19

参 考 文 献 20

致 谢 21

附录ALCD驱动程序 22

1 绪论

1.1关注人体健康参数的意义

身体健康情况会通过一些生理参数显示出来，如脉搏、体温、心跳等数据都是人体健康状况的最直观的显示^[1]。而且这类参数可以直接测量与分析，高精度的监测参数对人体健康状况的分析具有重要的作用。

体温的相对恒定是维持人体正常生命活动的重要条件之一，正常体温为37度左右，正常情况下，人体24小时内体温略有波动，但是一般相差不超过1度。一般，早晨体温略低，下午略高；运动或者进食后温度偏高。体温和年龄也有关，一般情况，儿童体温较高，新生儿和老年人的体温较低。 新生儿，尤其是早产儿，因为体温调节机制发育还不健全，调节体温的能力差，所以这类人体温容易受环境温度的影响。正常人，如果体温高于41度或低于25度时会严重影响各系统（尤其是神经系统）的机能活动。神经中枢调节机体的产热和散热，很多疾病都会影响体温变化。临床上对病人检查体温，通过观察体温变化对诊治某些疾病有重大意义^[2]。

心率为心脏每分钟跳动的次数，是直接影响人体健康状况的最主要的因素，心率过快和过慢都会对人体的产生很严重的影响。正常成年人在安静时的心率有显著的个体差异，平均在75次/分左右。同一个人，在安静或睡眠时心率减慢，运动时或情绪激动时心率加快，在某些药物或神经体液因素的影响下，会使心率发生加快或减慢。安静心率是较易测量的一项技能指标，其测量方法通常在一个人安静状态下，测量桡动脉或颈动脉1分钟的跳动次数，如安静基础心率突然加快往往提示有疲劳或疾病的存在。

血压是指血管内的血液对于单位面积血管壁的侧压力，即压强，它是推动血液在血管内流动的动力。由于血管分动脉、毛细血管和静脉，所以，也就有动脉 血压、毛细血管血压和静脉血压。通常所说的血压是指动脉血压。当血管扩张时，血压下降；血管收缩时，血压升高。正常的血压是血液循环流动的前提，血压在多种因素调节下保持正常，从而提供各组织器官以足够的血量，籍以维持正常的新陈代谢。血压过高过低都会造成严重后果，血压消失是死亡的前兆，这都说明血压有极其重要的生物学意义。

1.2 设计目的及主要工作

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