1. 研究目的与意义
21世纪是信息时代，各种电信新技术（通信技术、计算机技术、网络技术、控制技术）的迅猛发展与提高，促进家庭实现了生活现代化，居住环境舒适化、安全化。这些高科技已经影响到人们生活的方方面面，改变了人们生活习惯，提高了人们生活质量，然而我国是世界上人口最多的国度，婴幼儿总数也位居前列，婴儿监护一直是现在家庭关心的重要问题。目前大多数家庭还是主要依托家人时时刻刻看守着孩子，这样就造成了父母无法正常工作、休息等其他的不便。同时，由于婴儿没有行为能力，若婴儿在尿床、踢被、翻身和睡醒等状态可以被及时地觉察，父母就能够及时采取相应的处置措施；如果没有被及时发现将导致不堪设想的后果。为了更好的照顾婴儿，可以利用先进的计算机技术、网络通讯技术、综合布线技术、将与婴幼儿有关的各种子系统，有机的结合在一起，通过统筹管理，让婴幼儿的生活与管理更加舒适、安全、有效同时父母也能更好的工作、休息等。
2. 课题关键问题和重难点
1．熟悉单片机的内部结构，控制方式，会用汇编（或C语言）编写程序。
2．熟悉心率传感器的原理及特性，能够实现心率数据采集。
3．熟悉数码显示器（或液晶显示屏）的工作原理，掌握动态扫描实现LED数字显示的方法。
3. 国内外研究现状（文献综述）
在身体状况中，心跳起着极其重要的作用。根据心跳的数目可以发现许多身体问题，根据调查每分钟心跳次数分别为：
新生儿140次；3岁儿童110次；4岁儿童100次；10岁少年90次；成年男子7072次；成年女子76；如何准确的采集心跳数成为人们面临的主要问题。
心率监测是目前十分热门的功能。三星GalaxyS5，微软手环以及明年春季将会推出的苹果手表都具备这一功能。目前医院常用的为电极式心率传感器，精度更高。作为个人健康设备的超级武器，该功能可以通过监测心率来追踪运动强度，不同的运动训练模式等，并可以针对这一数据推算睡眠周期等与之关联的健康行动数据。
由于脉率随着睡眠周期的变化而改变，睡眠加深时脉率减小，所以我们可以由睡眠时间的心率变化来监测睡眠质量。但由于目前移动设备上的心率传感器准确度偏低，所以可信度有待考量。据传，为了保证心率测量的可信度，苹果手表设计了四个心率传感器用以准确测量心率。
目前心率传感器有两种，一种是通过光反射测量的光电心率传感器，另一种是利用人体不同部位电势测量的电极式心率传感器。前者尽管测量准确度欠佳，但优势在于体积小，所以目前所有的移动终端都用该种方式测量。后者在医院中测量心电图的时候我们经常会看到，通过测量人体不同点的电势变化，从而测量出心率变化，该方法测量精准，但必须同时监测人体的两个部位，而我们平时用手机和手表的时候都是单手接触产品，所以无法做到持续监测。
下面介绍两种传感器的特例：
心率传感器ZZ一9953该传感器体积小、灵敏度高、微功耗,可直接从手腕上和身体多处拾取心率信号。该传感器比市场同类产品体积要小得多,可用来制造由3V电池供电的微型心率检测设备,如带在手腕上的手表式心率无线发射器。将这种发射器的发射距离控制在1.2一1.sm以内,非常省电。再配上微型接收机,可实现心率信号无线传递,并可方便地实现心率上下限自动报警等功能。更为方便的是在患有心脏病病人的床上放置几个ZZ一9953传感器,可长期监护患者的病情(心脏病人的死亡高发时间一般在午夜到早晨),及时发现突发的病情,赢得及时抢救的时间。
外形如图：
引脚功能如下表：
引脚 | 功能 |
1 | 电源负极 |
2 | 信号输出端 |
3 | 电源正极VCC(2.5一3.5V) |
红外光电对管，在没有红外光照时，红外接受管的电阻很大，当接受管接收到红外光时，它的电阻会变小，而且变化比较明显。随着心脏的搏动，人体组织半透明度随之改变。基于上述特性，将红外对光放在手指两侧，可以在接受管得到变化的信号，经过调试发现，红外对管采集到的信号比较稳定。传感器电路图如下图所示，它的参数为直径：3mm，波长：940nm，工作电压：1.2v，工作电流：20mA，测量距离：
1.目前绝大部分移动终端用的都是光电心率传感器，相比电极式心率传感器误差几率较大。
2.电极式心率传感器目前还无法应用于较小的穿戴设备上，但目前已经有厂商在为此而努力了。相信未来会成为高端设备的标志配件。
参考文献：
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[4]赵继文，何玉彬．传感器与应用电路设计[M]．北京：科学出版社，2001.
[5]陈圣林,候成晶主编.图解传感器技术及应用电路.北京:中国电力出版社,2009
[6]沙占友,薛树琦,葛嘉怡.湿度传感器的发展趋势.电子技术应用,2003
[7]刘志强,罗庆生.一种智能化温度检测系统的设计.中国测试技术,2003
[8]来清民.传感器与单片机接口及实例.北京:北京航空航天大学出版社,2008.1
[9]付家才.传感器与检测技术原理及实践.北京:中国电力出版社,2008
4. 研究方案
1.单片机的选择：
方案一：采用STC90C51。
STC90C51管脚与传统8051兼容，工作频率范围：0~40MHz,相当于普通的8051的0~80MHz,实际工作频率可达48MHz,四个8位并行端口，加密性强，工作温度范围在-40℃~85℃。
5. 工作计划
第一周领会课题含义,查阅相关文献和资料，理解相关资料；
第二周在理解相关资料基础上，提出完成本课题的初步方案；
第三周对初步方案的修改及理论论证，完成相关英文资料翻译；
以上是毕业论文开题报告，课题毕业论文、任务书、外文翻译、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。
