基于oneNET的腕式心率儀的設計

呂逢輝 李姿* 沈陽工學院

1 設計背景

生活中的人們很少會實時關注自己的身體狀況，造成這種情況的原因大部分是因為沒有一種小巧便捷的檢測裝置，而腕式心率儀不僅小巧方便，本次設計還以oneNET平臺為媒介，通過wifi模塊將數據傳送到互聯網，家人可以隨時打開手機觀察親人的身體狀況。

2 設計原理

腕式心率儀是以STC98C51單片機為核心，利用光電傳感器檢測心率情況，利用壓力傳感器與單片機的內部時鐘來計算每分鐘脈搏情況，再通過oneNET建立數據展示平臺，就可以實現遠程查看實時檢測使用者的身體狀況。本次設計用到的傳感器具體名稱和功能如下：

2.1 光電傳感器

該傳感器是以光電效應為基礎，把被測量的變化轉換成光信號的變化，然后借助光電元件進一步將非電信號轉換成電信號。該模塊作用于檢測人的心率，并將心率轉化為可見信息。

2.2 壓力傳感器

該傳感器可以通過受力大小來感應力的存在，在本次設計中，壓力傳感器通過感應人體微弱的脈搏跳動來感應脈搏的次數，通過單片機數據的處理計算出沒分鐘的脈搏次數。

2.3 WiFi模塊

本次設計采用WiFi模塊的型號為ESP8266，該模塊通過互聯網來與oneNET平臺實現通訊，把系統數據傳送到oneNET平臺，用戶就可以隨時隨地在手機上查看使用者的身體情況。

圖1 腕式心率儀的仿真電路圖

圖2 腕式心率儀的系統框圖

3 結論

首先，接通電源后光電傳感器發射光線，接收端通過接收穿透手臂的光線的波長來計算當前人體血液的流通速度，從而計算出當前人體的心率情況；壓力傳感器與單片機內部的時鐘參數通過感受手臂脈搏的跳動計算出人體每分鐘的脈搏個數；LED顯示屏可以顯示出當前人體的心率情況與每分鐘人體的脈搏數量；wifi模塊可以將這些數據發送到oneNET平臺，再在平臺上通過建立一個應用展示，可以將收集到的數據直觀的展現出來，別人也可以隨時隨地查看使用者的脈搏與心率的情況，更好地照顧和保護使用者。

圖3 oneNET平臺的應用數據展示