1. 研究目的与意义

进入二十一世纪，人口老龄化越来越严重，独居老人的健康问题也越来越严重。尤其是心血管疾病，很多病情较轻的人由于未得到及时的监测和治疗，结果错过了宝贵的诊断时机。因此，预防此类疾病对老年人的健康具有重要意义。

通过脉诊可以提取人体的生理病理信息，并以此作为临床诊断和治疗的依据。这种方法历来受到中外医学界的重视。从脉搏波里我们可以得到形态、强度、速率以及节律等方面的综合信息，这些数据反映了人体心血管系统许多生理病理的血流特征，因此很有必要对脉搏波进行采集和处理并呈现。目前脉搏检测测仪种类五花八门，但是能实现精确测量、精确显示等多种功能的智能心率检测仪却很少。为了能够使老年人在家可以随时的检测自己的心跳，检查自己的身体状况，所以很有必要设计一个精确智能心率检测仪。

2. 课题关键问题和重难点

要直接测量心率数，操作上是有一定困难的，且精度不高。所以一般会测量脉搏数，以此作为心率数。人体指尖动脉成分较且相对于其他组织而言比较薄，透过手指检测到的光强较大，因此选择光电式脉搏传感器。

在本课题中关键是如何采用光电式脉搏传感器对指尖的脉搏数进行记数并将生理心率转化为电信号。难点在于将采集到的信号进行放大、滤波、整形、测定、显示。

放大与整形电路：将输出电压信号经信号放大电路放大（滤除50hz信号的干扰），然后放大后的脉搏信号通过电压基准变化电路和过零比较器转换为单片机易于处理的脉冲信号。

3. 国内外研究现状（文献综述）

智能心率检测仪是检测脉搏数的仪器，随着心脏的跳动，人体组织半透明度随之改变。当血液送到人体组织时，组织的半透明度减小；当血液流回心脏，组织的半透明度增大。这种现象在人体组织较薄的手指尖、耳垂等部位最为明显，常用的有指脉和耳脉检测两种方法。指脉测量比较方便、简单，但因为手指上的汗腺较多，指夹常年使用，污染可能会使测量灵敏度下降：耳脉测量比较干净，传感器使用环境污染少，容易维护。但因耳脉较弱，尤其是当季节变化时，所测信号受环境温度影响明显，造成测量结果不准确。

随着科学技术的发展，脉搏测量技术也越来越先进，对脉搏的测量精度也越来越高，国内外先后研制了不同类型的脉搏测量仪，而其中关键是对脉搏传感器的研究。其中光电式脉搏传感器是根据光电容积法制成的脉搏传感器，通过对手指末端透光度的监测，间接检测出脉搏信号。具有结构简单、无损伤、精度高、可重复使用等优点。通过光电式脉搏传感器所研制的脉搏测量仪已经应用到临床医学等各个方面并收到了理想效果。

为了更好的设计智能心率监测仪，我查阅了一些相关资料，其中中文文献八篇，外文文献三篇。通过阅读参考文献里的内容，找到了很多对设计有帮助的资料，其中有：

4. 研究方案

本设计的系统模块可以基本划分为：光电式脉搏传感器部分、单片机处理电路部分、显示电路部分和电量不足提示电路部分。

本设计所设计的基于单片机的智能心率监测仪将利用脉搏检测传感器采集脉搏信号，再对其进行滤波、整形、计数和显示，就能实现实时检测脉搏次数的目的。本设计系统模块图如图1所示。

图 1 系统模块图

5. 工作计划

第1周：查阅相关资料，掌握单片机的工作原理；

第2周：继续查阅相关资料，并翻译不少于3000字的外文文献，论证设计的可行性，

研究设计方案和设计思路；