| 项目名称: |
无线运动传感器节点设计-中北大学工训A413实验室 |
| 主题: |
穿戴设备 |
| 项目简介: |
本设计给出了基于 ADS1292、LMT70、单片机、姿态传感器、无线通讯模
块的无线运动传感器节点的设计方案。系统通过 ADS1292 采集心电信号，信号
经 FIR 带通滤波器去除基线漂移和肌电信号干扰，再使用阈值分割测量 R 波周
期，计算出瞬时心率。通过 LMT70 采集温度数据，经查表法实现温度测量，温
度可精确至 1℃。通过加速度计、陀螺仪等传感器数据融合，解算出使用者运
动姿态信息，实现运动步数测量，通过运动姿态计算步长，实现运动距离测
量。系统配备 LCD 显示器显示测量信息，同时通过 WIFI 模块将数据上传至服务
器端，服务器端可实时显示使用者心电波形、心率、温度和运动数据。 |
| 项目图片描述: |
无线运动传感器节点实现了实时心电采集、心率测量、体温检测、步数测量
与联网数据传输等功能，心电信号采集使用 ADS1292R 模拟前端芯片；心率由采
集的心电波形处理运算得到；体温检测使用 LMT70 温度传感器；单片机选用
STM32F103C8T6；联网数据传输功能基于 ESP8266 模块；网络传输的物理层选择
TCP 协议；服务器端使用 C#语言搭建，服务器的 UI 界面基于 winform 窗体应用，
服务器端心电波形的实时显示基于 winform 的 chart 图表控件。 |
| 项目图片: |
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| 软硬件框图描述: |
系统测试包括四部分，ECG 信号采集部分、温度采集部分、运动信息采集部分、
无线传输部分。
1.ECG 信号采集
（1） ECG 信号采集部分：
使用 FIR 带通滤波器和不使用滤波器分别测量人体，对比观察波形效果。将
导联线接入心电模拟器，观察心电波形，拔掉导联线，记录拔掉导联线到波形明
显失常的时间间隔。测量心电模拟器，查看测量出的瞬时心率与模拟器标称心率
的偏差。
（2）温度采集
首先用标准体温计测量被测试者的手掌温度并记录，重复测量 3 次，求标准
温度平均值。再利用本作品进行测量，测试者用手掌握住 LMT70 传感器的感应部
分，保持握姿直至测试温度数据稳定并记录，重复上述操作 3 次，计算出测试温
度平均值。将标准温度和测试温度数据作对比，计算误差。
（3）运动信息采集
首先被测试者应穿戴好测试设备，将主控核心部件挂在腰间，将姿态传感器
绑在大腿合适位置。接着进行被测试者的步距自校准过程，即得到平均步距信息。
最后，被测试者在标定 5 米直线上来回走动，走完 5 米整数倍距离后，根据收到
设备数据统计步数和行走距离。与实际步数和实际行走距离做对比，计算误差。 |
| 软硬件框图: |
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| 演示视频: |
https://www.bilibili.com/video/BV1rv4y1V73E/?spm_id_from=333.999.0.0 |
| 项目代码仓库: |
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