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RT-H001:可穿戴心率监测模块方案

2018-05-15

一、心率测算原理

1、什么是心率模块?

心率模块是专业用于监测手腕,手指头、额头、耳垂、胸部等人体部位而获得的心率。模块是用反射式光电心率传感器的光学原理穿透皮肤检测血液的流动情况,通过特殊软件算法进行处理而获取人的当前心率。

由于运动的影响,人体在运动的时候心率也是一个变化的过程。人体静止时,测试心率正常误差小于3BPM.人体在运动时测试的心率误差会相对大,测试误差小于10BPM(一般正常运动的情况小于5BPM).

2、心率数据计算?

计算锻炼心率的范围,方法如下:用220减去实验者的年龄,这是心率最大值,然后用下面的公式计算最低锻炼心率和最高锻炼心率:

220一年龄=最大心率(MHR);
MHR*0.6=最低锻炼心率;
MHR*0.9=最高锻炼心率。

3、数据分析

最低锻炼心率和最高锻炼心率之间,便是个人锻炼心率的范围。
若实验结果在范围之内,则身体状况良好,锻炼充足;
实验结果在范围之外,则实验者身体状况欠佳,应加强锻炼。

运动员的运动时间更长、精力更旺盛的原因,是因为运动员常常锻炼,所以在锻炼时心脏的输出量比常人更大,血液循环更快,同时也吸人了更多的氧,使肌肉细胞进行有氧呼吸产生更多的能量。

正常人脉搏恢复的时间是大于10 min的,一般为12 min一15 min。锻炼后的心率无法短时间内恢复到运动前的水平,因为开始时的心率没有任何复加运动,机体的损耗程度小,处于较低心率水平。

二、方案概述

RT-H001心率模块是专业用于通过检测手腕、手背、额头、耳部等人体部位而获取人的心率(即脉率,以下暂称为心率)模块利用特定频率的光子穿透皮肤而检测血液的流动情况,通过特殊的算法进行处理从而获取人体当时的心率。

由于受运动影响,人体运动时的脉搏也是一个变化的过程。在人体静止时,测试误差小于 3BPM,在人体运动时测试误差较大,测试误差小于 10BPM(一般情况正常运动小于 5BPM)。

三、方案主芯片:

1、心率传感器LST1303
2、精密运算放大器LST221
3、低功耗MCU

四、方案原理图、实物图

模块大小为圆形,直径 12mm,安装固定孔直径 1.1mm,厚度 1.5mm(不包含光电传感器,其中 PCB板厚度 0.4mm。电路元件高度 1.1mm)。


五、方案特色/优势   

1. 工作电压 3.3V  6.5mA;睡眠电流: 1uA.
2. 采用反射式心率传感器,性能优越,灵敏度高,准确性良好,即使在运动中也可以相对准确监测。
3. 模块面积小,客户设计方便,直接输出心率数据,适合于二次产品开发,如智能穿戴设备手环,手表,头盔 蓝牙耳机 智能眼镜等。
4.成熟,性能稳定,低成本,低功耗方案,有效节约产品开发周期,使用方便快捷。

六、方案应用领域

1、智能手表、健康手表、运动手表
2、智能手环、健康手环
3、智能眼镜, 智能头盔
4、智能耳机、蓝牙耳机、运动耳机
5、鼠标、无线鼠标
6、游戏机、游戏手柄
7、跑步机、健康理疗设备
8、老人院、养老院、疗养院
9、汽车健康监护系统


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