DIY创意生活：轻松打造一款身体状态监护仪，给你软硬件设计方案和功能解析

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1.方案背景：
        随着社会和经济的发展，人们越来越关注个人的健康状况，要是我们随时随地的检测自己的身体状况，发现身体状况不佳做出适度调节或尽早就医，可以帮助我们保持健康的身体，有利于我们的工作、学习和生活。
         
        2.方案设计目标：
        设计一款PDA,不但可以随时随地的检测我们的血压，心电，血氧，疲劳度等体质参数，也可以对我们的身体状况提供评估，并给出合理建议。该方案具有功耗低、成本低、操作简单的特点，方便大众化使用。
         
        3.系统框图：

                                                                                                     

         
        4模块描述：
        1).数字温度计：

       
       

         
        NTC(负温度系数)的热敏电阻MF58502F395及其相应的电路采集人的温度，经过放大，送入MB9BF506N的AD中进行转换，最后在TFT上显示人体温度，并播报温度。温度采集时间只需要1min左右，温度误差不超过±0.1℃。
         
        2)心率测试：

       

         
        ECG放大电路的第一级仪表放大器AD627BR，这一级电路拥有高的共模抑制比，消除来自交流电的50Hz或者60Hz的噪音，增益为5。第二个运放OPA4379通过在仪表放大器的参考引脚上的反馈，来补偿人体皮肤在电极上产生的微小直流电压偏移。ECG信号非常微弱，范围在1mV以内，二级放大器OPA4379的增益设置为200，这样，整个电路的增益达到1000，使输出信号可以被用来进行AD转换。通过TFT实时的显示人体的心率波形，将心率数据存储的SD卡当中。可以将多次测量的结果通过坐标曲线在TFT上显示，使用者可以直观的看到心率的变化曲线。
         
        3)疲劳测试：

       

        闪烁光融合临界频率测定:当继续光的闪烁频率逐渐增加到一定程度以上时，人眼便会感觉为融合光。从闪光感觉到融光感觉（或反之从融光感觉到闪光感觉）变化瞬间的闪烁频率为闪烁光融合临界频率，简称闪光融合频率。是人眼对光刺激时间分辨能力的指标。一般认为正常人的闪光融合频率应该在30Hz 到45Hz之间.
         
        本测试仪整个测试过程就是通过测试闪光反应时间和闪光鉴别频率两个过程，计算出显示工作疲劳状态的指数PL。
         
        闪光鉴别频率测试：AVRU32控制TIMER1产生PWM驱动四个LED
         
        发出频率由高到低的闪光，其中一个目标LED 位置随机产生，它的闪光频率从50 Hz 逐渐降低到30 Hz，其余三个LED 的闪光频率从100 Hz 逐渐降低到60Hz，并且始终为目标LED 闪光频率的1 倍。要求被测试者看到目标LED 闪动立即按下这个LED 对应的按键，仪器记录按下键这个时刻目标LED 闪光频率多次的平均值（10 次）作为受试者的闪为鉴别频率F。当目标LED 的闪光频率从50 Hz 降低到受试者的临界闪光融合频率以下时，受试者就可鉴别。
         
        测试仪定义了闪光反应时间指数P1 和闪光鉴别频率指数P2。

        P1=a*（1000-T）

         

        其中a 定义为最快反应系数。正常人的视觉简单反应时间最快不可能小于220 ms  ，所以我们定义a=0.1282，其目的就是使反应时间为220 ms 时，P1=100。

        P2=5*(F-b)

         

        其中b为临界闪光融合频率的下限。取30。疲劳程度指数定义为PL，它是P1 和P2 的平均值。

        PL=(P1+P2)/2

         

        PL的变化范围从（0~100）分，它的分值越低，表示被测试者的越疲劳，当然此时的工作能力相对也越弱。测试的分数将显示在TFT液晶上。
         
        5软件框图