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RT-H001:可穿戴心率監(jiān)測(cè)模塊方案

2018-05-19

  一、心率測(cè)算原理

  1、什么是心率模塊?

  心率模塊是專業(yè)用于監(jiān)測(cè)手腕,手指頭、額頭、耳垂、胸部等人體部位而獲得的心率。模塊是用反射式光電心率傳感器的光學(xué)原理穿透皮膚檢測(cè)血液的流動(dòng)情況,通過(guò)特殊軟件算法進(jìn)行處理而獲取人的當(dāng)前心率。

  由于運(yùn)動(dòng)的影響,人體在運(yùn)動(dòng)的時(shí)候心率也是一個(gè)變化的過(guò)程。人體靜止時(shí),測(cè)試心率正常誤差小于3BPM.人體在運(yùn)動(dòng)時(shí)測(cè)試的心率誤差會(huì)相對(duì)大,測(cè)試誤差小于10BPM(一般正常運(yùn)動(dòng)的情況小于5BPM).

  2、心率數(shù)據(jù)計(jì)算?

  計(jì)算鍛煉心率的范圍,方法如下:用220減去實(shí)驗(yàn)者的年齡,這是心率最大值,然后用下面的公式計(jì)算最低鍛煉心率和最高鍛煉心率:

  220一年齡=最大心率(MHR);

  MHR*0.6=最低鍛煉心率;

  MHR*0.9=最高鍛煉心率。

  3、數(shù)據(jù)分析

  最低鍛煉心率和最高鍛煉心率之間,便是個(gè)人鍛煉心率的范圍。

  若實(shí)驗(yàn)結(jié)果在范圍之內(nèi),則身體狀況良好,鍛煉充足;

  實(shí)驗(yàn)結(jié)果在范圍之外,則實(shí)驗(yàn)者身體狀況欠佳,應(yīng)加強(qiáng)鍛煉。

  運(yùn)動(dòng)員的運(yùn)動(dòng)時(shí)間更長(zhǎng)、精力更旺盛的原因,是因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)員常常鍛煉,所以在鍛煉時(shí)心臟的輸出量比常人更大,血液循環(huán)更快,同時(shí)也吸人了更多的氧,使肌肉細(xì)胞進(jìn)行有氧呼吸產(chǎn)生更多的能量。

  正常人脈搏恢復(fù)的時(shí)間是大于10 min的,一般為12 min一15 min。鍛煉后的心率無(wú)法短時(shí)間內(nèi)恢復(fù)到運(yùn)動(dòng)前的水平,因?yàn)殚_始時(shí)的心率沒有任何復(fù)加運(yùn)動(dòng),機(jī)體的損耗程度小,處于較低心率水平。

  二、方案概述

  RT-H001心率模塊是專業(yè)用于通過(guò)檢測(cè)手腕、手背、額頭、耳部等人體部位而獲取人的心率(即脈率,以下暫稱為心率)模塊利用特定頻率的光子穿透皮膚而檢測(cè)血液的流動(dòng)情況,通過(guò)特殊的算法進(jìn)行處理從而獲取人體當(dāng)時(shí)的心率。

  由于受運(yùn)動(dòng)影響,人體運(yùn)動(dòng)時(shí)的脈搏也是一個(gè)變化的過(guò)程。在人體靜止時(shí),測(cè)試誤差小于 3BPM,在人體運(yùn)動(dòng)時(shí)測(cè)試誤差較大,測(cè)試誤差小于 10BPM(一般情況正常運(yùn)動(dòng)小于 5BPM)。

  三、方案主芯片:

  1、心率傳感器LST1303

  2、精密運(yùn)算放大器LST221

  3、低功耗MCU

  四、方案原理圖、實(shí)物圖

  模塊大小為圓形,直徑 12mm,安裝固定孔直徑 1.1mm,厚度 1.5mm(不包含光電傳感器,其中 PCB板厚度 0.4mm。電路元件高度 1.1mm)。

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  五、方案特色/優(yōu)勢(shì)

  1. 工作電壓 3.3V  6.5mA;睡眠電流: 1uA.

  2. 采用反射式心率傳感器,性能優(yōu)越,靈敏度高,準(zhǔn)確性良好,即使在運(yùn)動(dòng)中也可以相對(duì)準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)。

  3. 模塊面積小,客戶設(shè)計(jì)方便,直接輸出心率數(shù)據(jù),適合于二次產(chǎn)品開發(fā),如智能穿戴設(shè)備手環(huán),手表,頭盔 藍(lán)牙耳機(jī) 智能眼鏡等。

  4.成熟,性能穩(wěn)定,低成本,低功耗方案,有效節(jié)約產(chǎn)品開發(fā)周期,使用方便快捷。

  六、方案應(yīng)用領(lǐng)域

  1、智能手表、健康手表、運(yùn)動(dòng)手表

  2、智能手環(huán)、健康手環(huán)

  3、智能眼鏡, 智能頭盔

  4、智能耳機(jī)、藍(lán)牙耳機(jī)、運(yùn)動(dòng)耳機(jī)

  5、鼠標(biāo)、無(wú)線鼠標(biāo)

  6、游戲機(jī)、游戲手柄

  7、跑步機(jī)、健康理療設(shè)備

  8、老人院、養(yǎng)老院、療養(yǎng)院

  9、汽車健康監(jiān)護(hù)系統(tǒng)


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