基于智能穿戴的心率测量系统设计

摘要：针对传统心率测量受专业知识和工作环境的限制，设计一种低功耗心率测量智能穿戴系统。该设计以STC15W401AS单片机为控制核心，采用NJL5303集成收发光电传感采样脉搏信号，经二阶带通滤波放大处理后由微控制器处理得到心率值，通过蓝牙无线通信将结果发送到手机端App软件显示。系统可开发为指套、手环、脚环和耳钉等产品，在不影响使用者日常活动的情况下，可以长时间对心率值进行实时测量，具有较高的实用性。

【关键词】智能穿戴 心率测量 光电传感器蓝牙通信 单片机

随着国民生活水平的不断提高，人们对健康的意识也不断加强。受专业知识、仪器设备和工作环境等条件的限制，在医院进行检测身体指标的传统方式已经远远不能满足日常生活自我保健的需求。为此提出一种基于智能穿戴的心率测量系统设计方案，以STC15W401AS单片机为控制核心，采用反射式光电传感器为脉搏信号采集方法，通过将传感单元佩戴于手指、耳垂等处，在不影响使用者日常活动的情况下，实时测量心率，并通过蓝牙通信与智能手机互联，将实时的数据结果显示在智能手机上。

1 心率检测方法

传统的心率测量方法有心电图信号法、压电法等，受使用条件的限制，这些方法一般只在医院临床方而应用。光电容积脉搏描记法（PPG）是一种新的测量方法，被广泛应用于智能穿戴设备上，传感部件由光电发射器、接收器组成。根据该传感部件与人体接触部位不同有透射式和反射式两种，其中透射式适合安放在人体组织比较薄的耳垂等位置，反射式则无此要求，使用更为灵活。……