实习报告
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目
专
业
学
号
学
生
指导教师
实习时间
心电采集项目开发
哈尔滨工业大学本科实习报告
心电采集
一. 项目背景和意义
在我国每年有将近 260 万人死于心脑血管疾病，约占所有疾病死亡总数的 40%。其中心脏方面疾病的患者接近四成。这就需要我们注意预防了，任何疾病都 是早期发现，治愈或好转的可能性大。同时随着近年来人们越来越重视自己的健 康，越来越关注自己的身体问题，采集心电图、心率也成为了一项很重要的课题。
目前，大数据已经成为了各融资公司开拓的市场的焦点，同时健康问题也是 用户所最为关心的，我们的心电采集项目就是基于这一点的实习项目。通过采集 到的受测者的心电以及数据的分析和处理，分析一个人的健康状态，能够对用户 进行实时的心电采集和监控，已达到预防和提前发现病因的目的。这不但有相当 的市场前景，也为用户了解自己的身体健康提供方便。
TIMER_BITMODE_BITMODE_Pos;
NRF_TIMER2
->
CC[0]
=
0x03E8;
//500Hz,2ms,1000*2us
NRF_TIMER2 -> INTENSET = TIMER_INTENCLR_COMPARE0_Enabled <<
TIMER_INTENCLR_COMPARE0_Pos;
//CC[0]的使能
NRF_TIMER2 -> SHORTS = TIMER_SHORTS_COMPARE0_CLEAR_Enabled <<
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TIMER_SHORTS_COMPARE0_CLEAR_Pos;//中断计数自动清零 NVIC_EnableIRQ(TIMER2_IRQn);
闪烁 熄灭
设备名 包含的 UUID
心电采集程序
发送广播数据，用于创建蓝牙连接 指示蓝牙连接状态 正在发送广告信息，未连接 蓝牙已经连接 包含创建连接需要的信息 设备名称，可随意命名，但是有长度限制 该设备包含的 Service UUID，用于配对之前的设备筛 选 建立连接后，创建服务和特性，并用于发送数据
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可以快速清楚地反映运动时身体的信息，能够将运动时心律变化情况告诉您.同时， 可以使运动强度保持在适当的水平，使健身效果更好。心率测量也是减肥运动者 的福音，它可以使运动者知道在何种运动量时，消耗的脂肪最多。不单进行锻炼 时应该监测心率，而且对于老年人或有心脏、心血管疾病者也应该经常监测心率 变化。要十分注意心率的过度变化，因为这可能是一些不好的征兆。应立即进行 医学检查。过去十年来，面向专业竞技运动的运动医学研究成果证明，心率是运 动量、运动强度的最重要的指标。
图3
以下为工程部分代码： //主函数配置
int main(void) {
uint32_t err_code; timers_init(); gpiote_init(); buttons_init(); ble_stack_init(); device_manager_init(); // Initialize Bluetooth Stack parameters. gap_params_init(); advertising_init();
} //-----------定时器启动函数-----------------------------void TIMER2_start(void) {
NRF_TIMER2 -> TASKS_START = 1; } //-----------定时器停止函数-----------------------------void TIMER2_stop(void) {
void TIMER2_init(void)
{
NRF_TIMER2
->
PRESCALER
=
0x05;
//32 分频，2us
NRF_TIMER2 -> MODE = TIMER_MODE_MODE_Timer <<
TIMER_MODE_MODE_Pos;
//偏移相应位置后置为 1
//NRF_TIMER2 -> BITMODE = TIMER_BITMODE_BITMODE_08Bit <<
构建蓝牙 Service，包括连接参数和服务特性创建
添加 ECG Service 添加 ECG Characteristic
发送模拟 ECG 数 据 Notify 构建 发送真实心电数 据
在 GATT 层添加心电 Service（UUID：0x18F0）
在 GATT 层添加心电测量 Characteristic（UUID： 0x2AF0） 发送心电数据 发送模拟的心电数据
二.项目目的
大学生生产实习目的是为了理论联系实际，了解学科的组成与运行管理，加 深对各科知识的现场认识，是学生将理论知识同生产实践相结合的有效途径，是 增强学生的群众性观点、劳动观点、工程观点和建设有中国特色社会主义事业的 责任心和使命感的过程。
生产实习是对一个本科生在校期间所学知识的一种检验，更是通向社会的敲 门砖。在这样的过程中，学生们能够将自己在校期间的知识学以致用，加深掌握， 还能学习更多的专业技能，有助于以后的学习工作。同时这个过程也能让学生亲 自感受社会的需求，高强度与社会接轨。这是我们在学习专业课程之后走向工作 岗位之前的不可缺少的实践环节，对于培养我们的动手能力有很大的意义。
心率(Heart Rate)是用来描述心动周期的专业术语，是指心脏每分钟跳动的次 数，以第一声音为准。心率，现代汉语将心率解释为“心脏跳动的频率”。频率就 是在单位时间内，某件事情发生的次数。两种解释合起来就是，心脏在一定时间 内跳动的次数，也就是在一定时间内，心脏跳动快慢的意思。心率的测定在运动 训练中有着非常重要的的意义。
正常人的动脉脉搏频率与心跳频率是一致的。运动后心率测定一般采用 10 秒 钟心律数乘以 6 的计算方法。这主要是运动后心率恢复较快，延长运动后测定时 间，所测得的心律数就不能反应真正的心律数了。
选择一个合适自己的健身形式是强身健体的第一步，而更重要的是：健身活 动一定要保持在适当的强度范围内才能够使锻炼效果最佳，并且有足够的安全保 障而不会因强度过大而损坏身体。那么，如何监测自己的运动强度和活动量？世 界上许多专业运动医学和健身医学机构建议：在运动时使用心率监测。心率监测
}
（2）发送模拟真实心电数据部分代码：
//定义数组及变量
ui6,15,15,15,16,16,16,16,15,15,16,16,15,15,15,15,15,15,15,15,16,16,16,16,16,16,16,
四.同组分工
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我们小组共四名成员，所以将整个工作分为四个部分，具体分工情况如表 3
所示。
表3
项目内容
负责人
心电采集程序蓝牙广播接收
心电采集程序 GATT 层配置
心电采集程序发送真实心电数据及 ADC
模块采集心电和 TIMER 定时
定时器应用程序
五.项目实现过程
本人负责的主要是心电采集程序发送真实心电数据及 ADC 模块采集心电和
心电图（ECG 或者 EKG）是利用心电图机从体表记录心脏每一心动周期所产 生的电活动变化图形的技术。心电图是判断心脏是否健康，用于对各种心律失常、 心室心房肥大、心肌梗死、心律失常、心肌缺血等病症检查，是目前最简单、最 快捷、最经济的检查方法。
健康体检中，不论是什么年龄的人都要重视心电图检查，当心脏因缺血受损 或坏死时，心电活动的变化能正确及时地反映在心电图上，表现在各个波形的异 常变化和进行性演变过程，为医生提供诊断心律失常、急性缺血、心肌梗塞等心 脏疾病的可靠依据。无症状性冠心病和心律失常在老年人中并不少见，也有小部 分压力大、工作强度大的年轻朋友受其困扰，通过心电图相关检查可以发现冠心 病的心肌缺血改变以及心律失常属于何种类型，并进而确定心律失常是器质性还 是功能性的，以便给予针对性的治疗。心电图对怀孕的孕妇的作用也是很大的,常 规心电图检查中异常率明显高于正常非孕妇女,孕妇在早期做心电图是为了检查心 脏是否有病变，后期因为循环加大心脏负荷也加重，引起妊娠期心脏病。
err_code = sd_app_evt_wait(); APP_ERROR_CHECK(err_code); } }
（1）TIMER 定时部分代码
//TIMER.c 文件
#include <stdint.h> #include "nrf.h" #include "TIMER.h" //-----------定时器初始化函数----------------------------
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services_init(); conn_params_init(); //TIMER、ADC 初始化
TIMER2_init(); ADC_init(); //28，29 引脚使能，该引脚对应 ADC 采集模块
nrf_gpio_cfg_output(28); nrf_gpio_cfg_output(29); nrf_gpio_pin_set(28); nrf_gpio_pin_set(29); //定时器启动
而对于我们所做的心电采集项目，是开发随身心电采集项目。我们通过传感 器采集数据，通过 AD 采样、定时中断和蓝牙，最终把采集得到心电数据传送到 手机端的软件上并绘制出相应的心电图。这样我们就完成了随时随身的心电采集。
但常规心电图也有一些缺陷。常规心电图仅能反映很短时间的情况，通常是 1 分钟。很多人的心脏异常是间歇性的，往往在做心电图时，异常并不一定出现， 那么在这种情况下，心电图就起不到筛查的作用。比如，冠心病患者在没发病的 时候做心电图，可能异常改变不明显，但一次心电图正常并不能说明问题，对于 有典型症状的患者，如果症状未发作的时候，做心电图未发现异常，医生可能会 要求患者在心脏病发作时重复做心电图，或进行动态心电图监测。所以，我们开 发了这一随时随地测心电的项目，利用它的便捷性为用户提供帮助。