1. 研究目的与意义
随着社会的发展人类的健康不断受到威胁，环境的污染带来了食物的污染，人们的身体健康状况也随之收到威胁，此时人们开始重视如何实时的监测人们的身体健康状况，一旦发现异状况，可以及时进行控制，甚至是必要的治疗，为人们的健康提供可靠的保障，于是人们设计出人体健康监测器。本系统用于实时监测人体的基本生命体征：体温、脉搏。传统测量方法尤其是脉搏的测量，即使用脉搏计的测量，不能完全满足对人体基本健康动态的一个随时掌握的要求。而人体基本健康监测器集测量心跳、体温、为一体，并用单片机加以处理控制，普通人群都可以方便使用，而不需要具备专业的医疗知识，相信这一点肯定倍受广大群众的青睐。
2. 课题关键问题和重难点
健康监测系统的设计的关键问题是实现以下功能：利用传感器采集体温以及脉搏信号，然后将采集到的信号转换为单片机可以处理的信号，再由显示电路显示出来，来实现监测功能。并且在体温或脉搏超出正常范围时会进行报警。
设计过程中存在的难点：脉搏信号极弱，振动幅度非常有限，不易于我们进行采集和获取，会给收集脉搏信号者带来不小的麻烦。在脉搏信号本身极弱的同时，它还很容易收到其他生理信号的干扰，对于每一个生物体来说，其各个部分的生理信号都是相互干扰、相互影响的，在这种情况下，脉搏信号就会受到噪声的干扰。再者，每个生物体的情绪的不同，喜怒哀乐的变化，也会造成生理信号的改变，致使测量到的信号并不准确可靠。测量体温时由于外界环境的不同可能会对最后的测量结果产生误差，设计时要将这种误差考虑进去。当人刚剧烈运动结束后测量的脉搏和体温都会与正常值产生偏差，此时该考虑如何使系统不报警。
3. 国内外研究现状（文献综述）
心电监护（ECG Telemonitor）的历史，可以追溯到上世纪初。1903年，心电图之父荷兰教授Einthoven通过1500米的电缆线，记录了世界上第一份完整人体心电图，这在后来被广泛认为是心电监护的雏形。其后数十年间，伴随冠心病等心血管疾病的大肆流行，心电采集和监测技术得以迅猛发展。最早，医务人员对ECG的监测和需求，是从危重病人抢救开始的。1933年Hooker首次进行实验动物心脏复苏，通过密切观察心脏跳动状况，来总结和判断病人的危重抢救效果。 1943年Claude Beek首次在手术室内实施电除颤，开始ECG的监测和临床应用。1952年Zoll首次推出心脏起搏术，通过对心脏功能未完全恢复的病人进行起搏、监护，使病人得以康复。1956年体外除颤仪问世，提高了危重病人抢救的存活率。1960年Kauwenhoven报道胸外心脏按摩有效，心脏复苏技术日渐成熟。1960年研发的持续床边ECG监测仪，能够适时不断地监护病人的ECG状况，使得心脏病人及危重病人得以密切和连续的被观察，同时帮助医务人员能对病人的心电情况做出连续的分析和判断。20世纪中晚期，动态心电图（Holter）、床旁心电监护仪先后发明并在临床得到应用。同期，使用远程通信技术、全息影像技术、新电子技术和计算机多媒体技术、网络技术的远程医疗（TeleMedicine）日益兴起和成熟，心电远程监护获得了长久发展和广泛应用。20世纪60~80年代，基于电话传输的心电监护技术（TTM）在国外得到应用和普及，并取得了良好的效果。TTM技术的原理是将实时采集的心电信息转变为声音，通过电话传至医院接收机，再将声音谐调为心电信号，用心电图机描记，医生通过电话给予患者诊断和治疗。[1]
国内的医用心电监测仪虽然相比国外起步较晚，但经过多年的研究发展也取得了相当可观的成果。福州大学电气工程学院的陈颖昭、高跃明等人设计了一种一种基于STM32 的便携式家用心电检测仪。心电电极采集体表单导联心电信号，经预处理电路对心电信号进行放大、滤波和电平抬升后，送至STM32 中进行模/数转换和数字处理，在液晶屏上实时显示心电波形、心率和分析结果。实验表明，该心电仪能有效提取心电信号的特征点，准确测得心率，分析出4 种常见心率失常症状，并可测得HRV 的时域参数。该心电检测仪以意法半导体公司的STM32 作为控制核心， 系统硬件电路由预处理模块和核心处理器模块组成， 能准确提取人体体表的心电信号。在程序设计上采用了模块化方法， 实现了良好的移植性， 可实现对心电信号动态显示并进行数据分析。[2]
福建三明学院的饶连周设计了一种基于单片机的语音心率检测仪，该语音心率检测仪是通过红外光电传感器采集手指动脉波信号, 经过放大和整形处理, 经可调分频器后送入单片机进行计算, 快速地转换为一分钟心率, 并将结果予以LCD 显示, 同时有语音播报心率以及警报功能。该语音心率检测仪选用选用性价比较高的ATMEL公司生产的AT89C2051 单片机来控制电路。该设计充分利用AT89C2051 单片机资源，整机具有高精度、低成本、低功耗、使用方便、易于大批量生产的特点,是一种便携式语音心率实时监测仪，特别适合于日常检测之用。[3]
长春理工大学的赵春华、庞春颖、宁春玉设计了一种基于CPLD 的心率检测仪。由心电电极采集到的心电信号经过预处理和模/数转换,送给CPLD进行数据存储及处理,实现实时检测与显示心率参数、自动报警等功能。系统在MAX PLUSII环境下采用自顶向下的设计方法,应用VHDL语言编程实现。该设计实现了一个基于CPLD的心率检测仪系统,能十分方便地测算出实时心率, 为人们的心血管健康提供了参考信息。该系统在EPM7128SLC84-15目标芯片可以优化及扩展测量其他的生理参数,有较好的应用价值。[4]
4. 研究方案
以单片机为主控芯片，采用温度传感器采集人体温度信号，信号经过传感器后成为能够直接被单片机处理的数字信号，再由显示电路显示出来，来实现监测功能。心率测量通过压阻式传感器传感器采集人体心率信号，信号经过传感器后输出电压与所受压力成精确的正比关系，再通过电压比较器将采集到的信号转换为脉冲信号，进行脉冲计数得出心率大小。超出人体健康参数超常报警系统报警。系统总体框图如下图1所示。
图1：系统总体框图
5. 工作计划
第1周：确定毕业设计题目，查阅相关资料，掌握人体温度、脉搏监测的原理；
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；
第3周：确定设计方案和关键技术，拟定采取的解决措施，撰写毕业设计开题报告；
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。
