人体健康监测系统的设计开题报告

毕业设计（论文）开题报告题目人体健康监测系统的设计系（院）物理与电子科学系年级2009级专业电子信息科学与技术班级1班学生姓名指导教师教务处2开题报告填表说明1.开题报告是毕业设计（论文）过程规范管理的重要环节，是培养学生严谨务实工作作风的重要手段，是学生进行毕业设计（论文）的工作方案，是学生进行毕业设计（论文）工作的依据。2.学生选定毕业设计（论文）题目后，与指导教师进行成分讨论协商，对题意进行较为深入的了解，基本缺点工作过程思路，并根据课题要求查阅、收集文献资料，进行毕业实习（社会调查、现场考察、实验室试验等），在此基础上进行开题报告。3.课题的目的意义，应说明对某一学科发展的意义以及某些理论研究所带来的经济、社会效益等。4.文献综述是开题报告的重要组成部分，是在广泛查阅国内外有关文献资料后，对与本人所承担课题研究有关方面已取得的成就及尚存的问题进行简要综述，并提出自己对一些问题的看法。5.研究内容，要具体写出在哪些方面开展研究，要突出重点，实事求是，所规定的内容经过努力在规定的时间内可以完成。6.在工作开始前，学生应在指导教师帮助下确定并熟悉研究方法。7.在研究过程中如要做社会调查、实验或在计算机上进行工作，应详细说明使用的仪器设备、耗材及使用的时间及数量。8.课题分阶段进度计划，应按研究内容分阶段落实具体时间、地点、工作内容和阶段成果等，以便于有计划开展工作。9.开题报告应在指导教师指导下进行填写，指导教师不能包办代替。10.开题报告要按学生所在系规定的方式进行报告，经系主任批准后方可进行下一步的研究（或设计）工作。3一、课题的目的意义：伴随着经济的不断发展，我国加入世贸组织后国际活动更加频繁，人们开始逐步重视自身的健康状况，病毒的传播也更加肆虐，时刻影响着现代人们的生活健康足以威胁到人类的生存，因此自主性的管理健康已经成为人们迫不及待的需求。虽然近年来它的研究与开发已取得一定成果，但还远远不能满足实际需求，所以提出一套生命机能监测系统，用于个人自主健康管理，以防治流行性病毒扩散，并以经济性、实用性、可靠性与方便携带性为设计目标的人体健康监测系统是人们最乐意看到和向往的。本文计划设计一个人体健康监测系统，目的在于能自主检查个人、病患或者需要监视生命机能的孤寡老人与孩童等各个对象的心率与体温等生命迹象，必要的时候可以透过射频信号传送回中央监控系统，即时掌握个人生理资料。整个系统拟设计成在保证智能化功能的前提下，具有体积小、成本低、一体化和抗干扰能力强的特点。能应用于独居老人、敬老院、幼儿园与住院病患或一般人群需要自主管理者，期能达到大众化需求的商业目标，对于像禽流感或感冒流行等病毒肆虐期间，及时的掌握个人的心跳和体温等生命基本特征具有重大意义。4二、文献综述（分析国内外研究现状、提出问题，找到研究课题的切入点，附主要参考文献，约2000字）：随着社会的发展，人类的健康不断受到威胁，环境的污染带来了食物的污染，人们的身体健康状况也随之受到威胁，此时人们开始注重如何实时的监测人们的健康，一旦发现异常状况，可以及时进行控制，甚至是必要的治疗，为人们的健康提供可靠的保障。电子技术不断更新，飞速发展，人体健康监测系统的组件丰富起来，由最传统的人工测量到模拟产品再到数字化、综合化转化，并且不断的走向人性化。本设计充分发挥人性化性质，利用单片机AT89S52速度快、功耗成本低、调试便宜等特点，配合温度以及压力传感器，实现对人体基本体征的监控，并且有显示功能以及超限报警功能，及时提醒人们的健康状况，达到监测预警作用。本设计是人体健康监测器系统，它可对人体体温和心率进行监测，通过四位数字显示，其中第一位作为功能识别，其余三位显示数据，体温设置一位小数，同时要设置心跳指示灯，能同步显示心跳情况。最终要达到既能正确显示测量结果，又能超常报警的目的。本设计是以AT89C51单片机为核心，辅以一些外围电路。对于体温监测，采用温度传感器采集体温信号并把数据放大再经AD转换后送入单片机进行处理；对于心率监测，采用压电传感器采集心率信号并把数据放大滤波后送入单片机进行处理。可以通过按键进行测量转换，操作方便快捷。该系统的研究，在很多方面都有着积极的意义。国内外健康监测技术的发展现状。(1)美国的健康监测内裤。美国加利福尼亚大学纳米工程学教授约瑟夫研制一种新型内裤，这种内裤的松紧带上装有生物传感器，能不间断记录人体健康指标，包括血压和心率。医生可以借助这种特制内衣了解病人身体状况，一些以往只能在医院里实施的诊疗可在病人家里完成，从而减少医疗费用开销，缩短病人看病等待时间。(2)台湾的纳米芯片技术。台湾大学李世光教授发表了“先进无线生物医学保健监测系统”研究，他利用一颗米粒大小的纳米芯片，附着或植入人体皮肤表层，通过纳米机电技术进行人体呼吸、心跳、血液等感应及检测功能，同时还可以通过无线传输等系统整合，将病人的监测资料传输至远端的手机和电脑资料平台上，一旦病人心跳不正常或血液出现异常而有危险时，都可以提早诊断并提出预警。该项研究重点将在于前端的芯片生物界面与生物检测、生物芯片设计制作，结合无线网络系统及电脑人工智能的方法进行生物讯号的检测诊断等系统整合功能的研发，预计完整的成品芯片2012年后应用至人体。今后对于长期糖尿病患而言，装置了这颗只有米粒大小的芯片后，即可发挥检测、无线网5路传输、医疗监控等功能，让糖尿病患者坐在家中，也可以让医生在远端的医院内进行诊断，提供合适的居家照顾。(3)北京的可穿戴的心血管疾病监测器。北京的吴健康教授首次提出利用有情景信息融合方法实时监测人体健康状况，开发了国内第一套可穿戴健康监护原型系统。我们知道，心血管疾病是人类的“第一杀手”，我国每年因此造成的死亡人数约为260万。美国心脏学会主席PhilipBinkley教授认为：心血管疾病的有效监测必须贯穿于人们的日常生活中，穿戴式技术将创造检查、诊断和治疗心血管疾病的新时代。因此，健康监护设备研发需要对以下因素加以考虑在一定的情景（包括运动状态、运动强度、环境温度、环境湿度等等）下发生的，因此在测量生理信号时需要同时测量情景参数，而生理信号的解读也应与情景参数相结合。这套可穿戴的运动生理检测设备能够完成以下监测：l心电图、心率检测和3种异常波(PVC,LBBB,RBBB)检测；l利用3D加速度传感器检测人体运动状态(躺，坐，站，走，跑等)和训练强度；同时测量的还有运动持续时间等；l测量当前的情景参数，包括环境温度、湿度等。该系统可以实时监控人体在运动状况下的心脏健康状况。佩戴在人体的数据采集设备可以实时采集到人体的三维加速度信息以及心电图数据，这些信息通过蓝牙发送到手机端。手机端对采集到的数据进行实时分析，并返回人体的运动状态信息，心率信息等数据。一旦发生异常，可以及时发送警报，同时，手机端与服务器中央数据库保持同步。(4)中国的数字化健康管理系统。一个综合应用运动医学、营养学、社会学、运动心理学等学科的理论和技术方法，结合现代信息、计算机和光机电一体化技术，构建的一种以互联网为纽带，以大型健康基础数据库系统为支撑，以健康评估、亚健康预警和健康干预为核心，以健康检测设备、人体运动信息反馈设备、数字体育设备为触角，面向广大群众、面向社区健康管理师的数字健康管理服务体系正欲建立。人体健康监测系统系统主要是针对国内外该领域的研究现状，立足我国实际情况，应用计算机控制技术实现了对人体体温和心率等重要体征参数的智能化测量。在对病人的治疗和监护管理工作中，医护人员需要对病人的体温做定时的测量，以便能够使医生及时了解病人的身体状况，对病情做出相应的判断，为制定治疗方案提供参考。本系统以“患者为中心”，医护人员可以通过该系统实时提取患者相关信息，从而充分发挥个性化护理特点减轻医院护理人员的劳动强度，提高工作效率，医疗临床操作过程也更加规范化，从而使医院护理工作迈上一个新台阶。综上所述，人体健康监测器系统系统的研究是市场激烈竞争的必然产物，它基于满足6人们日益增长的健康性的需求，适应我国工业发展的要求。参考文献1王雪文.传感器原理及应用M.北京:北京航天航空大学出版社.2004:9-15.2刘少强主编.传感器设计与应用实例M.中国电力出版社,2008:39-403朱定华.单片机原理及接口技术M.北京:电子工业出版社.2001:170-179.4李华等.MCS52系列单片机实用接口技术J.北京科技,2009(1):16-22.5何立民.单片机应用技术选编J.北京航天航空大学学报,2000(5):2-3.6张鑫等.单片机原理及应用M.北京:电子工业出版社.2010:34-36.7张秀国.单片机C语言程序设计教程与实训M.北京大学出版社,2008:128-1098江世明.基于Proteus的单片机应用技术M.北京：电子工业出版社.2009:135-142.9宗俭.等离子弧压调高控制器研究D.哈尔滨工程大学，2006.10唐继贤.52单片机工程应用实例M.北京：北京航空航天大学出版社.2009:216-221.11吴娜.甲醛气敏元件研制及灵敏度特性研究D.大连：大连理工大学，2005.12黄根春，陈晓桥等.电子设计教程M.北京：电子工业出版社.2007:96-107.13袁启昌，袁海宁等.C+语言程序设计M.北京：清华大学，2004.14PhilipsSemiconductorsandElectronicsNorthAmericaCorporation.DataHanndbook80C51-Based8-BitMicrocontrollersM.PrintedinUSA,2005:27-2815PhilipsSemiconductorsandElectrollersNorthAmericaCorporation.DataHanndbook8051MicrocontrollersM.PrintedinUSA,2005.7:462-4637三、课题研究的内容、方法和预期目标：内容：根据原理分析设计人体健康监测系统以及合理规划系统软件和硬件的分配.方法：查阅文献资料和其他书籍，分析人体健康监测系统的原理以及实现方法，利用压力传感器、温度传感器以及80S52系列单片机等实现信号采集系统、信号处理系统、信号转换系统和微处理系统等各个系统的协调工作以期望达到预定目标.预期目标：设计出人体健康监测系统，实现由体温、心跳等基本特征向直观数据的转变，能为个体自主管理身体，掌握生理资料，为医生诊断提供初步数据等起到重要作用.8四、所需仪器设备、材料情况：计算机，PROTUES软件，论文所需的文献、书籍。序号起止日期工作内容阶段成果12012.11.02-11.30查阅、搜集资料，研究搜集的资料；资料搜集齐全22012.12.01-12.31撰写开题报告论文开题；完成开题报告32013.01.01-03.28全面细致的研读，精选资料，撰写论文提纲和文体框架；完成提纲和框架42013.03.29-04.15丰富论文内容，完