CN203169168U - 运动人体心率数据采集系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种运动人体心率数据采集系统，它由采集发射装置、远程无线接收装置和上位机组成；采集发射装置由心率传感器、第一单片机、显示模块和第一无线收发模块连接组成；无线接收装置由第二无线收发模块、第二单片机和串口模块连接组成；采集发射装置将采集到的人体心率信号处理后无线传输给远程无线接收装置，由远程无线接收装置将心率数据传送给上位机。本实用新型系统可与教育部研制的国家学生体质健康标准数据管理系统完全兼容，获得学生基本体质健康数据，结合采集到的学生运动过程监控数据，进行综合分析和处理，给出相应的评价和运动处方，从而实现“阳光体育运动”的个性化指导和科学锻炼。
Description
技术领域
本实用新型涉及卫生医疗领域的数据采集系统，尤其涉及采集人体心率的采集系统。
背景技术
目前在体育教学中和运动训练中，为探索学生“阳光体育”运动的过程，教师对学生运动的科学化管理和实时数字化监控很有必要。尤其是学生运动过程的训练强度、训练负荷、体能等信息可从人体心率反映出来。只要连续采集到学生运动过程中的心率信息，科学的反映出学生运动中的体能信息，就能对学生运动过程的训练强度、训练负荷进行综合分析和处理，给出相应的评价和运动处方，从而实现“阳光体育运动”的个性化指导和科学锻炼方法。通过获得学生基本体质健康数据，结合采集到的学生运动过程的监控数据，可与教育部制定的“国家学生体质健康标准数据管理系统”完全兼容起来。
由于需要采集学生运动过程中的心率信息，所以设计一种便于学生在运动中的心率数据采集系统很有必要。
发明内容
本实用新型的目的是设计一种便于学生在运动中使用的心率数据采集系统，该系统可采集储存学生在运动中的心率数据。
一种运动人体心率数据采集系统，其特征在于，它由佩戴在人体手腕部的采集发射装置、远程无线接收装置和上位机组成；
所述的采集发射装置由心率传感器、第一单片机、显示模块和第一无线收发模块连接组成；
所述的无线接收装置由第二无线收发模块、第二单片机和串口模块连接组成；
上述的心率传感器采用HKX-08A心率传感器；
上述的第一单片机和第二单片机均采用AT89S52兼容系列的单片机；
上述的无线收发模块采用NRF24L01无线收发模块；
上述各部件信号传输关系是：采集发射装置的HKX-08A心率传感器将采集到的人体心率信号进行处理后，输出给第一单片机；第一单片机计数完成后传输给显示模块，然后传输给第一无线收发模块，第一无线收发模块将心率值信号无线发送给远程无线接收装置；远程无线接收装置的第二无线收发模块将接收到的心率值信号输送给第二单片机，第二单片机通过串口模块将心率数据传送给上位机。
串口模块将心率数据传送给上位机，上位机对接收到的数据进行显示和保存。
本实用新型基本要求如下：
心率误差：-2～+2次/每分钟;
心率值前端由数码管显示；
要求上位机能显示接收心率值；
发射距离大于50米。
本实用新型系统可与教育部研制的“国家学生体质健康标准数据管理系统”完全兼容，获得学生基本体质健康数据，结合采集到的学生运动过程监控数据，进行综合分析和处理，给出相应的评价和运动处方，从而实现“阳光体育运动”的个性化指导和科学锻炼。
附图说明
图1是本实用新型实施例的系统框图。
具体实施方式
如图1所示，一种运动人体心率数据采集系统，它由佩戴在人体手腕部的采集发射装置、远程无线接收装置和上位机组成；
所述的采集发射装置由心率传感器、第一单片机、显示模块和第一无线收发模块连接组成；
所述的无线接收装置由第二无线收发模块、第二单片机和串口模块连接组成；
上述各部件信号传输关系是：采集发射装置的HKX-08A心率传感器将采集到的人体心率信号进行处理后，输出同步于心脏搏动的脉冲信号给第一单片机；第一单片机进行计数，计数完成后传输给显示模块对心率值进行显示，并传输给第一无线收发模块将心率值信号无线发送给远程无线接收装置；远程无线接收装置的第二无线收发模块将接收到的心率值信号输送给第二单片机，第二单片机通过串口模块将心率数据传送给上位机，上位机对接收到的数据进行显示和保存。
本实用新型实施例各个元器件的优选如下：
1、心率传感器采用型号HKX-08A心率传感器。HKX-08A是一款检测心率的集成了模拟信号号处理与数字处理技术于一体的电路模块。检测部位有手心、手腕、手臂、胸部等。通过心电电极检测人体心电信号，输出同步于心脏搏动的脉冲信号。该传感器可在动态情况下检测人体心率。
2、无线模块采用采用挪威NORDIC公司的NRF24L01型号无线收发模块，该模块工作在全球免申请ISM频道2400M-2483M范围内，集成了所有与RF协议相关的高速信号处理部分，实现开机自动扫频功能，内部有FIFO可以与各种高低速微处理器接口，便于使用低成本单片机，共有50个工作信道，可以同时供50个用户在同一场合同时工作，收发距离有50米内、150米、600米多种类型供选择。工作方式有四种分别是：收发模式，配置模式，空闲模式，关机模式。
3、第一、第二单片机均采用AT89S52或其兼容系列的单片机。AT89S52是片内有EPROM的单片机。因此，用这种芯片构成的最小系统简单、可靠。用AT89S52单片机构成最小应用系统时，只要将单片机接上时钟电路和复位电路以及扩展的简单I/O口即可。由于不需要扩展外部存储器，EA应接高电平，P0、P1、P2、P3均作为用户I/O口使用。
第一单片机采用12MHz高精度的晶振，以获得较稳定时钟频率，减小测量误差；
第二单片机使用11.0592MHz高精度晶振，以获的稳定的波特率，减少误差。
4、串口模块采用MAX232模块，该模块是美信公司专门为电脑的RS232标准串口设计的单电源电平转换芯片，使用+5V单电源供电。片载电荷泵具有升压、电压极性反转能力，能够产生+10V和-10V电压V+、V-。功耗低，典型供电电流5mA，内部集成2个RS-232C驱动器，内部集成两个RS-232C接收器。
5、显示电路采用简单实用的三位一体LED数码管。该数码管具有显示清晰，稳定可靠，接口电路简单，控制简单等优点。第一单片机AT89S52通过P0.0-0.7脚与LED数码管连接控制段选，然后通过另外三个I/O引脚控制位选。
6、第一、第二单片机电源均采用以正5V电源模块，优选7805稳压芯片。
7、第一、第二无线模块电源均采用LM317稳压模块。LM317是国家半导体公司的三端可调正稳压器集成电路。LM317的输出电压范围是1.2V至37V，负载电流最大为1.5A。
8、供电方式采用3V氧化银纽扣电池2节。
Claims (1)
1.一种运动人体心率数据采集系统，其特征在于，它由佩戴在人体手腕部的采集发射装置、远程无线接收装置和上位机组成；
所述的采集发射装置由心率传感器、第一单片机、显示模块和第一无线收发模块连接组成；
所述的无线接收装置由第二无线收发模块、第二单片机和串口模块连接组成；
上述的心率传感器采用HKX-08A心率传感器；
上述的第一单片机和第二单片机均采用AT89S52兼容系列的单片机；
上述的无线收发模块采用NRF24L01无线收发模块；
上述各部件信号传输关系是：采集发射装置的HKX-08A心率传感器将采集到的人体心率信号进行处理后，输出给第一单片机；第一单片机计数完成后传输给显示模块，然后传输给第一无线收发模块，第一无线收发模块将心率值信号无线发送给远程无线接收装置；远程无线接收装置的第二无线收发模块将接收到的心率值信号输送给第二单片机，第二单片机通过串口模块将心率数据传送给上位机。
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| CN 201320136353 CN203169168U (zh) | 2013-03-23 | 2013-03-23 | 运动人体心率数据采集系统 |
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| CN 201320136353 CN203169168U (zh) | 2013-03-23 | 2013-03-23 | 运动人体心率数据采集系统 |
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| CN203169168U true CN203169168U (zh) | 2013-09-04 |
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| CN (1) | CN203169168U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110340872A (zh) * | 2019-07-15 | 2019-10-18 | 赵智泉 | 穿戴式遥控机器人及控制方法 |
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2013
- 2013-03-23 CN CN 201320136353 patent/CN203169168U/zh not_active Expired - Fee Related
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