人体生理参数设计平台与实现
发布时间：2021-08-18 14:40
随着人们生活质量的提高,肥胖人口变得越来越多,长期肥胖可能会引起糖尿病、心血管病等一系列疾病;还有很多人虽然体重没有超重,但是一直缺乏锻炼,身体的肌肉含量过低,造成其一直生活在亚健康状态,因此制造一款不仅能测量人体体重,还能测量人体体脂、肌肉含量、骨骼含量和基础代谢率等信息的设备就很有意义了。本文设计了一款基于自主研发的32位MIPS MCU的生理参数测量仪,其中的IP都是基于需求设计的,不仅降低了功耗和成本,而且减小了电路的互相干扰从而提高了系统的稳定性。MCU上用到的模块有PWM、UART、ADC和OPO等,这些模块的设计是在Linux平台上完成的,设计中需要编写规格说明,并绘制状态机,最后编写Verilog代码等完成数字前端流程,PR等后端设计,流片,测试等步骤。其中的PWM模块用于产生50Khz交流方波,ADC模块用于转化模拟信号,UART用于数据的传输。MCU之外,在外围电路上还设计了一些专门用于测量人体电阻的模块,包括低通滤波模块、三运放测量放大电路模块、电压电流转换电路模块和基于运放的峰值检测电路等四个模块,将这些外围模块与MCU结合,通过PCB板最终实现了生理参数测量平...
【文章来源】：西安电子科技大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
细胞电流图
通过化简可以得出如图 2.2（b）所示是图2.2（a）的简化模型。该电路被定义为生物阻抗 R、C 三元件模型[36]。图 2.2 细胞阻抗等效模型由图 2.2（b）可得单个细胞的生物阻抗为：0R RZ R1 (j ) (2-1)其中： 0R Re(2-2) ( Ri Re)Cm(2-3)ReReRiRRi (2-4)根据 Cole-Cole 的设想，实际在复平面上的阻抗值实际为一个位于四象限的有弧度的曲线，如图 2.3 所示其圆心为（x0，y0）位置[35]。
图 2.3 细胞阻抗图阻抗特性方程可表达为：0R RZ R1 (j ) 2 20 0 0R x r y2 20 0R x r y 02y 1 arcsin( ) 间常数,R0表示频率位于 0 时阻抗的大小，R∞代表 f 为弛因子，当α> 1 时，阻抗为第四象限的一段圆弧，人
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于Multisim的现代电子设计技术[J]. 狄京,许燕青,周一恒,马草原. 实验科学与技术. 2015(04)
[2]终端电阻在MVB通信系统中的应用[J]. 彭亮. 技术与市场. 2014(05)
[3]PCB设计课程项目驱动教学改革的探索[J]. 曹义,邢玉秀,张琳,刘亿文. 电子世界. 2014(01)
[4]电压电流转换电路的探究[J]. 李子青. 电子制作. 2013(13)
[5]驾驭聚合物的力量[J]. 安妮·特拉夫顿. 科技创业. 2012(Z1)
[6]嵌入式系统及其发展趋势研究[J]. 王金宇. 电脑知识与技术. 2010(05)
[7]8位RISC MCU IP软核仿真的新方法[J]. 王祖强,张华,李玲. 计算机工程. 2007(06)
[8]不同类型健身运动处方对大学生身体成分影响的实验研究[J]. 张丽玉,吴燕波,陈喜福,吴婵清,陈洁营. 浙江体育科学. 2005(03)
[9]生物电阻抗法测量肥胖者体脂含量的应用方程[J]. 王京钟,王筱桂. 卫生研究. 2003(04)
博士论文
[1]基于BIA的人体健康监测与智能评价系统研究[D]. 刘伟.合肥工业大学 2013
[2]基于脉搏波阻抗谱的血液电特性无创检测[D]. 卢宗武.天津大学 2007
[3]基于Petri网的嵌入式系统高层级设计方法与技术研究[D]. 郭军.西北大学 2007
[4]生物组织阻抗频谱测量技术及特性的基础研究[D]. 林新.第四军医大学 2005
硕士论文
[1]MIPS 4Kc CPU IP核及其相关SOC的研究与设计[D]. 潘滨.西安科技大学 2014
[2]超声波除垢器驱动电源研究[D]. 林靓.武汉理工大学 2013
[3]基于虚拟仪器的人体阻抗测量系统设计[D]. 李琳.内蒙古大学 2012
[4]嵌入式浏览器资源管理优化与实现[D]. 杜佳霖.电子科技大学 2011
[5]雷电探测系统硬件设计[D]. 周永贵.华中科技大学 2011
[6]基于32位RISC体系结构的微处理器设计与研究[D]. 张晗.西安电子科技大学 2011
[7]基于生物电阻抗方法的颅内压无创检测仪器系统的原理与实现[D]. 程星星.重庆大学 2010
[8]基于生物电阻抗的人体成分测试与研究[D]. 祁朋祥.中国科学技术大学 2009
[9]嵌入式Linux系统移植与实现[D]. 何云霞.电子科技大学 2009
[10]环境监测系统及基于Linux操作系统的嵌入式软件设计[D]. 孟维红.天津大学 2008
本文编号：3350078
【文章来源】：西安电子科技大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
细胞电流图
通过化简可以得出如图 2.2（b）所示是图2.2（a）的简化模型。该电路被定义为生物阻抗 R、C 三元件模型[36]。图 2.2 细胞阻抗等效模型由图 2.2（b）可得单个细胞的生物阻抗为：0R RZ R1 (j ) (2-1)其中： 0R Re(2-2) ( Ri Re)Cm(2-3)ReReRiRRi (2-4)根据 Cole-Cole 的设想，实际在复平面上的阻抗值实际为一个位于四象限的有弧度的曲线，如图 2.3 所示其圆心为（x0，y0）位置[35]。
图 2.3 细胞阻抗图阻抗特性方程可表达为：0R RZ R1 (j ) 2 20 0 0R x r y2 20 0R x r y 02y 1 arcsin( ) 间常数,R0表示频率位于 0 时阻抗的大小，R∞代表 f 为弛因子，当α> 1 时，阻抗为第四象限的一段圆弧，人
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于Multisim的现代电子设计技术[J]. 狄京,许燕青,周一恒,马草原. 实验科学与技术. 2015(04)
[2]终端电阻在MVB通信系统中的应用[J]. 彭亮. 技术与市场. 2014(05)
[3]PCB设计课程项目驱动教学改革的探索[J]. 曹义,邢玉秀,张琳,刘亿文. 电子世界. 2014(01)
[4]电压电流转换电路的探究[J]. 李子青. 电子制作. 2013(13)
[5]驾驭聚合物的力量[J]. 安妮·特拉夫顿. 科技创业. 2012(Z1)
[6]嵌入式系统及其发展趋势研究[J]. 王金宇. 电脑知识与技术. 2010(05)
[7]8位RISC MCU IP软核仿真的新方法[J]. 王祖强,张华,李玲. 计算机工程. 2007(06)
[8]不同类型健身运动处方对大学生身体成分影响的实验研究[J]. 张丽玉,吴燕波,陈喜福,吴婵清,陈洁营. 浙江体育科学. 2005(03)
[9]生物电阻抗法测量肥胖者体脂含量的应用方程[J]. 王京钟,王筱桂. 卫生研究. 2003(04)
博士论文
[1]基于BIA的人体健康监测与智能评价系统研究[D]. 刘伟.合肥工业大学 2013
[2]基于脉搏波阻抗谱的血液电特性无创检测[D]. 卢宗武.天津大学 2007
[3]基于Petri网的嵌入式系统高层级设计方法与技术研究[D]. 郭军.西北大学 2007
[4]生物组织阻抗频谱测量技术及特性的基础研究[D]. 林新.第四军医大学 2005
硕士论文
[1]MIPS 4Kc CPU IP核及其相关SOC的研究与设计[D]. 潘滨.西安科技大学 2014
[2]超声波除垢器驱动电源研究[D]. 林靓.武汉理工大学 2013
[3]基于虚拟仪器的人体阻抗测量系统设计[D]. 李琳.内蒙古大学 2012
[4]嵌入式浏览器资源管理优化与实现[D]. 杜佳霖.电子科技大学 2011
[5]雷电探测系统硬件设计[D]. 周永贵.华中科技大学 2011
[6]基于32位RISC体系结构的微处理器设计与研究[D]. 张晗.西安电子科技大学 2011
[7]基于生物电阻抗方法的颅内压无创检测仪器系统的原理与实现[D]. 程星星.重庆大学 2010
[8]基于生物电阻抗的人体成分测试与研究[D]. 祁朋祥.中国科学技术大学 2009
[9]嵌入式Linux系统移植与实现[D]. 何云霞.电子科技大学 2009
[10]环境监测系统及基于Linux操作系统的嵌入式软件设计[D]. 孟维红.天津大学 2008
本文编号：3350078
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