隨著電子科技的迅速發(fā)展以及人們對美好生活的不斷追求,使得健康監(jiān)護(hù)設(shè)備具有越來越廣闊的市場。傳統(tǒng)的健康監(jiān)護(hù)設(shè)備因不能實時持續(xù)監(jiān)測健康參數(shù)、佩戴舒適性差、檢測費用昂貴等缺點,限制了其在日常生活中的普及及應(yīng)用。相對于傳統(tǒng)的健康監(jiān)測設(shè)備,便攜式可穿戴健康監(jiān)護(hù)設(shè)備因具有體積小、功耗低、實時持續(xù)監(jiān)測、環(huán)境適應(yīng)力強、舒適性高等特點備受用戶喜愛。眾所周知,呼吸是人體重要的生理過程,臨床診斷中,醫(yī)生經(jīng)常以呼吸的頻率、深度、節(jié)奏對人體是否患有疾病進(jìn)行初步診斷。本文利用柔性織物應(yīng)變傳感器和Android操作系統(tǒng)設(shè)計并實現(xiàn)了一款能實時監(jiān)測呼吸頻率并且具有緊急求救功能的可穿戴式呼吸頻率監(jiān)護(hù)系統(tǒng)。此系統(tǒng)主要分為下位機(jī)和上位機(jī)兩個部分。人體進(jìn)行呼吸運動時,胸部和腹部的橫向面積會伴隨著呼吸產(chǎn)生周期性的擴(kuò)張和收縮。下位機(jī)從人體的這個物理行為出發(fā),利用集成在惠斯通電橋中的柔性織物應(yīng)變傳感器感受出這種物理行為的變化,從而實現(xiàn)呼吸信號的采集。其次是對呼吸信號進(jìn)行預(yù)處理,包括呼吸信號的濾波和利用雙運算放大器LM358對呼吸信號的放大。然后利用STC15F2K60S2單片機(jī)對預(yù)處理后的電信號進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換、呼吸頻率計算以及呼吸頻率... 

【文章來源】：淮北師范大學(xué)安徽省

【文章頁數(shù)】：76 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)圖

淮北師范大學(xué)2020屆碩士學(xué)位論文12功耗、實時持續(xù)監(jiān)測以及穿戴舒適性作為設(shè)計要點。因此本文選用了基于拉阻式呼吸描記法的傳感器--柔性織物應(yīng)變傳感器作為感知呼吸信號的傳感器。柔性織物應(yīng)變傳感器理論上分為壓敏（拉敏）電阻式、電容式以及電阻式壓力分布型。壓敏電阻式織物傳感器的敏感層是通過在織物纖維表面鑲嵌碳系納米材料而形成。電容式織物傳感器是由交叉電極夾持導(dǎo)電織物所形成。電阻式壓力分布型織物傳感器[29]由保護(hù)層、電極層以及導(dǎo)電織物層組成，其核心為導(dǎo)電織物。本文選用的是安潤普公司在2016年推出的以SOFTCEPTOR技術(shù)為基礎(chǔ)的柔性織物應(yīng)變傳感器，是由碳系材料導(dǎo)電涂層涂敷在萊卡氨綸基底織物上形成的一種拉敏電阻型織物傳感器。通過織物的拉伸和收縮等形變引起電阻值變化，進(jìn)而實現(xiàn)外部物理信號的測量[30]。此柔性織物應(yīng)變傳感器的基底織物采用了運動類服裝性質(zhì)的萊卡氨綸面料，具備嬰兒可穿著級別的安全透氣，獨特的彈性基底布料曾獲得SSG認(rèn)證。其一些技術(shù)參數(shù)如表2.1所示[31]：表2.1柔性織物應(yīng)變傳感器技術(shù)參數(shù)應(yīng)變測量范圍60%松弛度±5%/30min過載范圍100%靈敏度系數(shù)1~60線性度±5%工作溫度范圍1~60℃重復(fù)性±5%疲勞壽命1000000遲滯度±5%機(jī)洗次數(shù)≥35綜上所述，柔性織物應(yīng)變傳感器可以算是研制可穿戴式呼吸頻率監(jiān)護(hù)設(shè)備的不二之眩柔性織物應(yīng)變傳感器的實物圖如圖2.2所示。圖2.2柔性織物應(yīng)變傳感器實物圖

基于Android的呼吸頻率監(jiān)護(hù)系統(tǒng)研究及實現(xiàn)17第三章呼吸頻率監(jiān)護(hù)系統(tǒng)下位機(jī)設(shè)計3.1下位機(jī)整體概述基于Android的呼吸頻率監(jiān)護(hù)系統(tǒng)的下位機(jī)由系統(tǒng)電源模塊、信號采集模塊、信號預(yù)處理模塊、單片機(jī)系統(tǒng)和數(shù)據(jù)傳輸模塊組成，其中信號預(yù)處理模塊包括信號抗干擾設(shè)計和信號放大設(shè)計。下位機(jī)結(jié)構(gòu)框圖如圖3.1所示：圖3.1下位機(jī)結(jié)構(gòu)框圖3.2系統(tǒng)電源模塊基于呼吸頻率監(jiān)護(hù)系統(tǒng)的便攜性以及佩戴舒適性，系統(tǒng)電源必須具備供電穩(wěn)定、體積孝可重復(fù)使用以及環(huán)境友好等特點。目前鋰離子電池因具備上述條件而成為設(shè)計可穿戴式系統(tǒng)的電池首眩因特殊情況，本文的系統(tǒng)電源沒有使用鋰離子電池，根據(jù)實驗室條件，使用了一節(jié)9V的干電池�；趩纹瑱C(jī)系統(tǒng)對電源的要求，本文利用AMS1117-5穩(wěn)壓器對9V電源降壓至5V。其極限參數(shù)如表3.1所示。表3.1AMS1117系列穩(wěn)壓器極限參數(shù)參數(shù)輸入工作電壓引腳溫度工作結(jié)溫范圍存儲溫度功耗范圍20V260℃150℃負(fù)60℃~正150℃受三個因素限制

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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[3]一種非接觸式生命體征監(jiān)護(hù)系統(tǒng)研究[D]. 馮良磊.華僑大學(xué) 2016
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本文編號：3526808