人体健康检测器

1东华理工学院长江学院毕业设计（论文）题目：人体健康监测器英文题目：Monitoringhumanhealthequipment学生姓名：邵锦班级：023122指导教师：黄永忠专业：机电系自动化2二零零二六年六月3摘要随着现代人生活节奏的加快以及生活质量的提高，人们对自身健康状况越来越关注，人们希望能随时、简单、方便的对身体进行检查，因此，一些体积小的便携式或者家用的健康监测装置，比如：体温表、电子血压计等由于操作简单，受到人们的欢迎。但是，这些装置大多功能单一，如果需要随时对多种健康指标进行监测，必须随身携带多种监测装置，给使用者带来了麻烦。本设计是一种随身携带的监测人体健康的仪器。包含了一个或多个传感器，模/数转换器将采集的信号转换为数字信号发送给中央处理单元：中央处理单元将数字信号转换为人体健康数据，通过显示器等外部设备显示给用户。它综合了一系列单一健康监测器的功能，可同时对人体的体温、血压和脉搏进行监测，让用户随时了解自己的身体状况关键词。A/D574转换器芯片、INA102集成仪表用放大器、8279芯片、8031芯片SummaryAlongwithmodernpeoplerhythmoflifequickeningaswellasqualityoflifeenhancement,thepeoplemoreandmorepayattentiontoownstateofhealth,thepeoplehopedcanasnecessary,simple,convenientcarryontheinspectiontothebody,therefore,somevolumessmallportableorhomeusehealthmonitorinstallment,forinstance:Clinical、thermometer,electronicsphygmomanometerandsoonbecauseoperatessimply,receivespeople'swelcome.But,theseinstallmentmostlyfunctionisunitary,ifneedsasnecessarytocarryonthemonitortomanykindsofhealthytargets,mustcarrymanykindsofmonitorinstallmentalongwith,hasbroughtthetroubletotheuser.Thisdesignisthemonitorhumanbodyhealthinstrumentwhichonekindcarriesalongwith.Hascontainedormanysensors,themold/Thenumberswitchwillgatherthesignalwilltransformintothedigitalsignaltransmissionforthecentralprocessingelement:Thecentralprocessingelementtransformsthedigitalsignalintothehumanbodyhealthydata,throughthemonitorandsoontheexternalinstrumentationdemonstratedgivestheuser.Itsynthesizedaseriesofsolehealthymonitorfunction,maysimultaneouslytothehumanbodytemperature,thebloodpressureandthepulsecarriesonthemonitor,letsthe4userunderstandownasnecessarybodilycondition。KeywordA/D574ASwitch,INA102Integratesthemeasuringappliancetousetheamplifier，8279chips，8031chips东华理工学院毕业设计目录5目录绪论……………………………………………………………………………………11.设计方案………………………………………………………………………31.1设计任务和要求……………………………………………………………31.2设计思路……………………………………………………………………31.3硬件框图……………………………………………………………………31.4中心处理器8031芯片介绍………………………………………………41.4.1主要功能………………………………………………………………41.4.2内部结构………………………………………………………………62.硬件部分………………………………………………………………………92.1温度传感器…………………………………………………………………92.1.1半导体热电阻传感器…………………………………………………92.2.2传感器温度补偿………………………………………………………102.2压力传感器…………………………………………………………………102.2.1BP01的主要性能参数………………………………………………102.2.2工作原理………………………………………………………………122.2.3调试方法………………………………………………………………132.3A/D转换电路………………………………………………………………132.3.1A/D转换器芯片AD574A………………………………………………142.3.2A/D转换器接口电路…………………………………………………162.4整行放大电路………………………………………………………………162.4.1放大电路的特点………………………………………………………162.4.2INA102集成仪表用放大器…………………………………………182.5键盘扫描电路……………………………………………………………192.5.18279芯片主要部件介绍……………………………………………212.5.2由CPU向8279写入的8种命令字…………………………………222.5.3共阴极LED数码管……………………………………………………242.6存储器扩展2716和74LS373………………………………………………252.6.174LS373芯片…………………………………………………………252.6.2存储器扩展接线电路…………………………………………………263.软件部分………………………………………………………………………293.1软件流程图…………………………………………………………………293.2子程序流程图………………………………………………………………303.2运行程序……………………………………………………………………32结论…………………………………………………………………………………37致谢…………………………………………………………………………………38参考文献……………………………………………………………………………38东华理工学院毕业设计绪论1绪论近年来不明流行病毒横行，加上跨国移动日益频繁，造成病毒传迅范围越来越广且快速，常会在短期內造成大范围流行，已足以威胁人类的生存，因此自主性的健康管理越來越受重视。本设计就提出一套生命机能监测系统，用于个人自主健康管理，以防治流行性病毒扩散，并以实用性、经济性、可靠性与方便携带性为设计目标，期能达到大众化需求的商业目标。此人体健康监测系统主要包含两种生理现象监测：体温与脉搏。此装置系统架构分为四部份：讯号采集单元、讯号转换处理单元、微控制器单元、显示界面单元。造型架构以表型携带式为目标，便于长期佩带，并配合相关医学研究数据做资料分析，以早期发现生理机能的变异，并发出警讯提醒使用者接受进一步检查。一般而言，生命机能常被指為体温、心跳、呼吸、血压等，当这些生命机能有所变异时，往往代表人体出現异状，须进一步检查，尤其在2003年SARS扩大传染期间，发烧为病毒传染的分界点，以公共卫生病理学來说，体温对于控制病毒传染极为重要。本生命机能监测系统将针对体温、脉搏进行监测，并对监测资料做长期分析，当生理机能有一定程度变异时提出适当警示，让使用者更了解自身生理变化，也提供医生诊断时初步的依据。本文规划设计一個生命机能监测系统，旨在自主检查个人、病患或须监视生命机能的老人与小孩等对象的心跳与体温度等生命迹象，必要时可透过射频讯号传送回中央监控系统，即时掌握个人生理资料。该系统拟设计为手表大小以方便携带，能应用与独居老人、安养院、幼稚园与住院病患或一般大众须自主管理者，对于SARS、禽流感或感冒流行期间，須即时监控体温及心跳資料時非常方便。人体健康监测系统运用现状目前市场上健康监测系统的仪器很多，例如：体温表、血压计等单一监测人体某一健康指标的仪器，单这些装置的功能都很单一，果需要随时对多种健康指标进行监测，必须随身携带多种监测装置，给使用者带来了麻烦。像老人或者小孩子等身体健康状况很敏感的群体，单一的监测仪器对他们并不能100%的监测起来，也许某一个机能的变异都可能引起大的疾病，所以本设计就是针对这写群体，能对他们主要的健康指标都进行监测，以便及时的让使用者发现自身的身体健康状况，并进行相应的处理，以避免身体状况的恶化。人体健康监测系统的设计思路东华理工学院毕业设计绪论2本设计重要由四个单元组成：信号采集单元、信号处理及转换单元、微处理器单元、显示界面单元。信号采集单元可分为两个部分，体温信号采集单元和脉搏信号采集单元。脉搏信号采集单元，我们选用的是为测量血压而专门选用的BP01压力传感觉器，它采用精密厚膜陶瓷芯片和尼龙塑料封装，具有高线性、低噪声和外界应力小的特点；采用内部标定和温度补偿方式，从而提高了测量的精度、稳定性以及可重复性，在全量程范围内，精度为±1％，零点失调不大于±300μV。体温信号采集单元，我们采用高精确度1%的热敏电阻(R33)，溫度范围挑选工作在25～45℃的元件即可；而電路則采用惠斯登电桥电路，以取得精准的电压差值，然后再使用差动电路将取出电压值让类比/数位转换器使用信号处理方面，由于所采集信号太弱，必须通过整型和放大，而微计算机所能接受的为数字信号，还必须通过A/D转换成数字信号，才能送处理器进行信息处理。处理器单元，是以8031为主芯片，扩展存储器2716和锁寸器74LS373为存储单位构成了整个的处理器单元。显示单元的功能主要是实现人机对话功能。8279芯片在扩展显示器和键盘时功能强、使用方便。其功能是：接收来自键盘的输入数据并作预处理；完成数据显示的管理和数据显示器的控制。本设计是以建置一表型生命机能监视系统为主轴，目的是让使用者可初步掌握自身的生理状况，而其长期监控的特性也可做为医师診断时初步的依据。东华理工学院毕业设计设计方案31设计方案1.1设计任务和要求能够单独监测人体的体温和脉搏，或者同时监测体温度和脉搏，用4位数字显示，其中1位作功能识别，其余3位显示数据，体温设1位小数。设置心跳指示灯，能同步显示心跳情况。具有超长报警。能存储较长时间（比如一昼夜24小时）的监测数据，利用串行口与PC机通讯，将存储数据进行打印分析。1.2设计思路这是一个与单片机为主控制器，扩展适当的接口电路，构成一个单片机系统，完成多项监测功能的仪表。系统选用8031单片机，接口电路需要有系统监控程序存储器EPROM、检测数据存储器RAM、显示接口电路、音响报警电路、被测信号输入电路、以及采样的温敏和压敏传感器等。如果做成便携式，则全部选用CMOS芯片、LCD显示组件。测量准确与否的先决条件是获得准确的被测信号，这就要求选择用合适的传感器。体温检测可选用性能稳定的MF-51型半导体热敏电阻，其输出放大后经A/D转换电路送入单片机，检测量程可固定在30——45摄氏度之间，以减小非线性影响，提高检测精度。脉搏和心律