第一种
心率作为重要的生命体征,包含着丰富的人体生命信息。
构建一种可穿着的日常心率测试监控系统,能够采集心跳信号,进行日常心率测试、储存、报警、实时监控等功能,这样的心率测试服装可为病人、老人、小孩等老弱人群带来便利。
目前国外此类代表性的服装有意大利Wealthy智慧衣,它使用压阻式纱线所织成的应变式织物传感器以及采用混以金属丝的纱线所制成的织物电极来采集生理信号[1]。
此外,还有获得14项专利的美国VivoMetrics研发的Life Shirt Garment,它利用嵌入式传感器,设计运算法则、软件可分析20多种生理信号[2]。
目前对心率信号的采集主要有心电电极采集、光电传感器采集及压力传感器采集.心电电采集时,需用胶条将电极贴在人体表面,而光电传感器采集时,需将电极接到人体上透明的部分如手指或耳廓两者都不符合本设计的要求故本设计采用压力传感器采集
压力传感器一般可置于心脏处、颈动脉处、手腕挠动脉处
将传感器置于手腕挠动脉处,用具有弹性的经过处理的护腕将其固定,这样就可以根据不同人的手腕的粗细调节传感器与体表接触的最佳压力.使用压电晶体作为采集心跳信号的换能装置,整个调理电路由电荷放大器、调适放大器、低通滤波器、放大及阈值整形输出级等部分组成,可完成信号的放大、滤波以及电压转换.本设计中所使用的XH-6型有源心音脉搏多用途压电晶体传感器已经内置电荷放大器和调适放大器,则此传感器在受到压力后直接输出电压信号,见图2.
正常人的脉搏和心跳是一致的,脉搏的频率受年龄和性别影响,如婴儿120~140次/min,幼儿90~100次/min,成年人70~80次/min,只要60~100次/min都是正常的,当然专业运动员可以为50次/min.因此,人的脉搏波形频率远远小于5 Hz,大约在0·5~2 Hz之间,所以通过一个二阶低通勃通华斯滤波器就可以将10 Hz以上的杂波滤掉,剩下的就是心跳产生的波.同时,使用CD40106施密特反相器可以将不规则的尖峰脉冲整形,整形后的方波脉冲可由单片机直接计数.整形后的波形如图3所示,心跳采集应用电路如图4所示,其中JP1接心跳传感器3个端子,HCC40106的6管脚接单片机的P3.4口.
图1。
系统原理图
图2。
传感器输出波形
图3。
施密特整形后波形
图4。
心跳采集电路图7为心跳参数处理的流程图.
心跳参数处理流程图
语音播报处理流程图心跳参数处理程序的代码如下:
HEART EQU1CH
CON0EQU50H ………………………………………………
HERE: ;主程序
MOV A,HEART ;提取计数器中的心跳数
H-DEAL:MOV B,#04H ;心率处理程序,将数据处理为N次/60s MUL AB
MOV B,#100 ;16进制数转换为10进制BCD
DIV AB
MOV5AH,A ;百位
MOV A,B
MOV B,#10
DIV AB
MOV5BH,A ;十位
MOV5CH,B ;个位
MOV R2,#30H
MOV R0,#5AH
SENDH:MOV A,@R0 ;将BCD码转为液晶需要的ASCII 码,存入51H-53H单元内
ADD A,R2
MOV51H,A
INC R0
MOV A,@R0
ADD A,R2
MOV52H,A
INC R0
MOV A,@R0
ADD A,R2
MOV53H,A
MOV R1,#CON0 ;液晶取显示心跳部分的首地址
MOV@R1,#48H ;字母H的ASCII码,表示心率
MOV R1,#54H
MOV@R1,#2FH
INC R1
MOV@R1,#4DH ;MIN的ASCII码,表示分钟
INC R1
MOV@R1,#49H
INC R1
MOV@R1,#4EH
LCALL DISPLAY ;调液晶显示程序
36北京服装学院学报(自然科学版) 2007年
第二种
采用ADI公司的低功耗、高性能处理器ADUC812作为主控设备,这款芯片无论是在功耗还是体积上都与设计需求完美契合。
ADUC812原理图如图1。
第43~46管脚是单片机的P0口,输出高电平的时候关闭发光二极管,输出低电平时点亮相关发光二极管;第49管脚用于控制蜂鸣器MK1发声,低电平使其发出声音信号;第31管脚用于控制LED的复位;第37管脚是LED的锁存器时钟输入;第38管脚是LED串行时钟输入;第39管脚是LED显示代码的输入端;第16、17管脚是UART通信口;第23管脚输入心跳信号;第18管脚为测量开始信号的输入;第15管脚是复位信号输入端;第33、32管脚为晶振接入端;第41管脚是状态控制端,用于下载程序;第6、20、21、34、35、48、47管脚为电源接口。
整个系统由ADUC812处理器、生理信号采集处理电路、输入设备、声光报警和显示设备等部分组成,如图2。
系统工作原理:脉搏跳动引起PVDF材料表面电荷变化,积分电路将电荷信号转换为电压信号,而后经信号处理电路将电压信号变成标准的脉冲输入到处理器。
中央处理器根据输入设备上用户输入的指令进行相关处理,当测量数据超过正常范围时进行声光报警
人机交互机构
a)指令输入设备。
系统的指令用按键控制,设有系统复位键和测量控制键。
为确保操作的方便和可靠,每种操作都设置相应的指示灯,用户在使用相关功能的时候将对应的指示灯开启。
b)输出设备。
测量的结果采用LED数码显示。
采用74HC595D作为
锁存、驱动芯片,用静态扫描显示方式实现。
具有成本低、简洁、方便的特点。
c)声光报警。
采用有源蜂鸣器,在需要报警的时候由MCU输出高电平,蜂鸣器发出响声提示,同时报警专用发光二极管点亮,出现声光报警信号。
智能服装穿着者在出现心率异常时候,出现听觉和视觉的报警信号,对老人,小孩,高危人群极为必要。
1.6软件设计
系统程序流程主要有显示驱动程序、按键处理程序、中断服务程序、测量结果
诊断程序、指示信息处理程序等,其流程图如图3所示。
图2
图3
一
辈子时光在匆忙中流逝，谁都无法挽留。
多少人前半生忙忙碌碌，奔波追逐，后半生回望过去，难免感叹一生的碌碌无为，恨时光短暂，荒废了最好的光阴。
人过中年，不停跟时间妥协，之所以不争抢，处世淡然，完全是经过世故的淬炼，达到心智的成熟。
有朋友问我，怎样写出滋润心灵的文字？是要查字典，引用名言，还是有什么规律？我笑着回，随心随意，不为难自己。
你为难自己，就要刻意去效仿，你不随心随意就要被名利世俗困扰，自然心态会有偏差，文字也染上了俗气。
现实生活中，不乏完美主义者，终日在不食人间烟火的意境中活着，虚拟不切合实际。
如此，唯有活在当下，才是真正的人生笺言。
常常想，不想活在过去的人，是经历了太多的大起大落，不想被束缚在心灵蜗居里的人，是失去的太多，一番大彻大悟后，对视的眼神定会愈发清澈，坦然笑对人生的雨雪冰霜。
对于随波逐流的人们，难免要被世俗困扰，不问过去，不畏将来又将是怎么样的一种纠葛，无从知晓。
不得不说，人是活在矛盾中的。
既要简单，又难淡然，挣扎在名利世俗中，一切身不由己，又有那样的生活是我们自己想要的呢？
人前，你笑脸相迎，带着伪装的面具，不敢轻易得罪人；人后，黯然伤怀，总感叹命运的不公平，人生的不如意；常常仰望别人的幸福，而忽视了自己，却不知你与他所想要的幸福，都只得一二，十之八九只有在希冀中追求，不是吗？
人活一辈子，心怀梦想，苍凉追梦，难能可贵的是执着向前，义无反顾，最惧怕瞻前顾后，退缩不前。
一生短暂如光影交错，有几个人能放下牵绊，有几个人能不难为自己，活的精彩呢！
我们的一生，是匆忙的行走，谁的人生，不是时刻在被命运捉弄中前行。
我想，我是无法和命运抗衡的，却又时刻想做真实的自己。
眼下的生活是一面镜子，对照着卑微的自己，心有万千光芒，无法放弃的却总是太多太多。
年龄越大，对身边的一切似乎没了热情，争吵，攀比，打扮，都没了兴趣。
有人说，女人要爱自己，打扮的漂漂亮亮的才行，而我却恰恰相反，正如有一天涂了口红出门，儿子吓了一跳，一句太庸俗，再昂贵品牌的口红你都不适合，让我哑然失笑。
原来，他宁愿喜欢素面朝天的妈妈，也不想要矫揉造作的中年妇女，我必须保持最初的简洁，亦或简单。
居家女人虽平庸，却总想活出真我。
不喜欢的东西，学会舍弃，生活趋于安静。
每天打理家务，照顾子女，空闲的时间看看书，散散步，陪婆婆去买菜，少一些功利心，多一些平常心，生活便达到了想要的简单。
人过中年天过午，流逝的时间不会等我的。
不想为难自己了，几十年光阴里，不停做着事与愿违的选择，极力说服自己，多替别人想想，多顾及别人的感受，却忽视了委屈的自己。
我承认，给自己负担，就是难为自己。
不愿意放下，就是心态使然。
其实，你大可不必为了别人改变自己，为自己活着，才是真理。
从今天起，不愿意迎合的人，选择放手；卑鄙下流，虚情假意的损友，拒绝交往，只要随心随意，什么都不是难题。
要明白，他们走近你的世界，只想利用你，却从不顾及你的感受，既保持若即若离，又想无偿索求，时刻为难着你，美其名曰这是一份难得的缘。