目录
第1章课题分析 (1)
1.1 课题来源 (1)
1.2 功能分析 (1)
1.3 方案分析 (2)
第2章方案论证 (3)
2.1 人体健康监测器的设计基本方案 (3)
2.2 各部分电路模块基本设计原理 (3)
2.2.1 单片机主控模块 (3)
2.2.2 体温测量模块 (4)
2.2.3 心率测量模块 (4)
2.2.4 显示模块 (5)
2.2.5 超限报警模块 (6)
第3章硬件设计 (7)
3.1 主控芯片、传感器简介及其工作原理 (7)
3.1.1 AT89C51单片机的介绍 (7)
3.1.2 DS18B20简介及其工作原理 (9)
3.1.3 MPX2100压阻式传感器简介及其工作原理 (12)
3.2 硬件电路设计 (12)
3.2.1时钟电路的设计 (13)
3.2.2 复位电路的设计 (13)
3.2.3 体温测量电路设计以及误差分析 (14)
3.2.2 心率测量电路设计以及误差分析 (15)
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3.2.4 显示电路设计 (16)
3.2.5报警电路设计 (17)
第4章软件设计 (18)
4.1 主程序流程图 (18)
4.2 子程序流程图 (20)
4.2.1 体温测量程序流程图 (20)
4.2.2 心率测量子程序流程图 (21)
4.2.3 报警程序流程图 (21)
4.2.4 显示子程序流程图 (22)
第5章系统调试过程与分析 (24)
5.1 软件调试 (24)
5.2 Proteus仿真 (25)
5.3 系统仿真调试 (25)
5.4 功能实现 (25)
5.5 硬件调试 (28)
5.5.1 静态调试 (28)
5.5.2 动态调试 (29)
5.5 遇到的问题及解决方案 (29)
第6章社会经济效益分析 (31)
第7章总结 (32)
致谢 (34)
参考资料 (35)
附录Ⅰ电路原理图 (37)
附录Ⅱ程序清单 (38)
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第1章课题分析
本课题的题目是人体健康监测器的设计，传统的测量方法比较麻烦，而且需要一定的专业知识以及相关的专业人士来测量，本设计利用AT89C51单片机，通过编程对其加以控制，实现对人体基本体征的监测，方便实用，普通人群就可以使用，并且价格相对低廉。此设计监测人体的心率以及体温，此两项人体健康参数一旦超出正常人体健康范围就会报警，时刻保证人体的健康。
1.1课题来源
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AT89C51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。
1.2功能分析
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
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有着积极的意义。
该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，它基于满足人们日益增长的健康性的需求，适应我国工业发展的要求。
1.3方案分析
该设计要完成对人体体温、心率的监测、心跳指示灯以及超常报警系统的设计。首先，要实现对人体体温以及心率的监测，需要利用传感器采集体温以及心率信号，然后将采集到的信号转换为单片机可以处理的信号，再由显示电路显示出来，来实现监测功能。体温测量通过传感器DS18B20采集人体温度信号，信号经过传感器后成为能够直接被单片机处理的数字信号。心率测量通过传感器MPX2100采集人体心率信号，信号经过传感器后输出电压与所受压力成精确的正比关系，再通过电压比较器将采集到的信号转换为脉冲信号，进行脉冲计数得出心率大小。超常报警系统需要正确的人体健康参数来完成。人体健康参数是有一定标准的，正常人体心率大约在60-100次/分，老年人可能会偏慢一些，人体正常体温平均在36～37.5℃之间（腋窝），超出这个范围就是发热，本系统设置当监测出人体心率超出60-100次/分、体温超出36～37.5℃时，进行报警，提醒人们注意自己的身体状况。
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第2章 方案论证
本设计为人体健康监测器的设计，下面是对该设计的基本方案、各部分电路模块以及传感器的选择的介绍。
2.1人体健康监测器的设计基本方案
系统采用单片机AT89C51作为主控制器，同时进行两种工作方式：人体心率监测，人体体温监测。该方案可以有效、实时的显示心率、体温这些要求监测参数，能够达到系统设计的各项指标，设计方案是切实可行的，图2.1为人体健康监测器的工作原理框图。
图2.1 人体健康监测器原理框图 2.2各部分电路模块基本设计原理
由原理框图可以看出，本设计大致分为5个主要模块，其中包括单片机主控模块、体温检测模块、心率检测模块、显示模块以及超限报警模块。
2.2.1单片机主控模块
本设计主控模块选用单片机AT89C51。AT89C51是一种带4K 字节FLASH 存储器电压比较器
单
片
机 温度传感器
DS18B20 压阻式传感器
MPX2100 显示电路
超限报警电路
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（FPEROM —Flash Programmable and Erasable Read Only Memory ）的低电压、高性能CMOS 8位微处理器。AT89C51 提供以下标准功能：4k 字节Flash 闪速存储器，128字节内部RAM ，32 个I/O 口线，两个16位定时/计数器，一个5向量两级中断结构，一个全双工串行通信口，片内振荡器及时钟电路。同时，AT89C51可降至0Hz 的静态逻辑操作，并支持两种软件可选的节电工作模式。空闲方式停止CPU 的工作，但允许RAM ，定时/计数器，串行通信口及中断系统继续工作。掉电方式保存RAM 中的内容，但振荡器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下一个硬件复位 。
2.2.2体温测量模块
体温检测模块使用DS18B20温度传感器，它一种改进型智能温度传感器。与传统的热敏电阻相比，他能够直接读出被测温度并且可根据实际要求通过简单的编程实现9～12位的数字值读数方式并且从DS18B20读出的信息或写入DS18B20的信息仅需要一根口线（单线接口）读写,温度变换功率来源于数据总线，总线本身也可以向所挂接的DS18B20供电，而无需额外电源。因而使用DS18B20可使系统结构更趋简单，可靠性更高。他在测温精度、转换时间、传输距离、分辨率等方面较其他传感器有了很大的优势，给用户带来了更方便的使用和更令人满意的效果。体温测量模块方框图如图 2.2所示。
图2.2 体温测量模块方框图 2.2.3心率测量模块
心率检测模块采用压阻式压力传感器MPX2100，其采集心跳信号输出为电压信号，然后经过电压比较器，将采集的电压信号与阈值进行比较，若采集的电压信号高于阈值则输出1，否则输出0，然后单片机计数器进行计数，计数过程利用编程控制，计每10秒脉冲个数再乘以6即为心率，同时显示部分也设定为10秒钟更新显示一次，即可得到人体此时心率大小。心率测量模块方框图如图2.3所示。
人体
温度传感器DS18B20
AT89C51单片机
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图2.3 心率测量模块方框图
2.2.4显示模块
在系统运行过程中，需要对检测的心率以及体温值实时显示，考虑一下两种方案。 方案一：使用液晶显示体温以及心率值。液晶显示屏（LCD ）具有轻薄短小、低耗电量、无辐射危险，平面直角以及影像稳定不闪烁等优势，可视面积打，画面效果好，分辨率高，抗干扰能力强等特点。同时不只能显示数字还可以显示中文汉字及各种单位。
方案二：使用传统的数码管显示。数码管具有低能耗、低损耗、低压、寿命长、耐老化、防晒、防潮、防火、防高低温，对外界环境要求低，易于维护，同时其精度比较高。但是同时要显示心率以及体温，数码管无法显示。
根据题目要求，选择使用LM016L 液晶显示器。
LM016L 液晶模块采用HD44780控制器，hd44780具有简单而功能较强的指令集，可以实现字符移动，闪烁等功能，LM016L 与单片机MCU 通讯可采用8位或4位并行传输两种方式，hd44780控制器由两个8位寄存器，指令寄存器（IR ）和数据寄存器（DR ）忙标志（BF ），显示数RAM （DDRAM ），字符发生器ROMA （CGOROM ）字符发生器RAM （CGRAM ），地址计数器RAM(AC)。IR 用于寄存指令码，只能写入不能读出，DR 用于寄存数据，数据由内部操作自动写入DDRAM 和CGRAM,或者暂存从DDRAM 和CGRAM 读出的数据，BF 为1时，液晶模块处于内部模式，不响应外部操作指令和接受数据，DDTAM 用来存储显示的字符，能存储80个字符码， CGROM 由8位字符码生成5*7点阵字符160中和5*10点阵字符32种.8位字符编码和字符的对应关系，可以查看参考文献（30）中的表4. CGRAM 是为用户编写特殊字符留用的，它的容量仅64字节，可以自定义8个5*7点阵字符或者4个5*10人体 压阻式传感器
MPX2100 电压比较器 AT89C51单片机
点阵字符，AC可以存储DDRAM和CGRAM的地址。
2.2.5超限报警模块
本系统采用发光二极管作为上下限超常报警指示灯，方便人们观察。当人体温度高于或低于一定的值时系统会发光报警。同样，当心率值高于或者低于一定的值时系统会发光报警。人体正常体温范围为36～37.5℃，正常心率为60-100次/分，所以当测得的体温以及心率超出以上范围时，发光二级管发光进行报警，提示人们注意自己的身体状况。
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第3章硬件设计
人体健康监测器的硬件电路主要由以下几部分组成：时钟电路、复位电路、体温测量电路、心率测量电路、显示电路以及超常报警电路。本设计采用单片机AT89C51，温度传感器DS18B20，压阻式传感器MPX2100，LM016L液晶显示模块。下面将对本设计中使用到的芯片、传感器以及硬件电路的设计进行介绍。
3.1 主控芯片、传感器简介及其工作原理
3.1.1 AT89C51单片机的介绍
3.1.1.1 AT89C51引脚图如图3.1
所示。
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AT89C51是一种低电压、高性能CMOS 8位微处理器，它具有4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的特性。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器，不必扩展外部程序存储器和数据存储器这样大大的减少了系统硬件部分，为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。
3.1.1.2 管脚说明
VCC：供电电压。
GND：接地。
P0口：P0口为一个8位漏极开路双向I/O口，每脚可吸收8个TTL门电流。当P1口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。P0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的低8位。在FIASH编程时，P0 口作为原码输入口，当FIASH进行校验时，P0输出原码，此时P0外部必须被拉高。
P1口：P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4个TTL门电流。P1口管脚写入1后，被内部上拉为高，可用作输入，P1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。在FLASH编程和校验时，P1口作为低8位地址接收。
P2口：P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2口缓冲器可接收，输出4个TTL门电流，当P2口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。并因此作为输入时，P2口的管脚被外部拉低，将输出电流。这是由于内部上拉的缘故。P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时，P2口输出地址的高8位。在给出地址“1”时，它利用内部上拉优势，当对外部8位地址数据存储器进行读写时，P2口输出其特殊功能寄存器的内容。P2口在FLASH编程和校验时接收高8位地址信号和控制信号。
P3口：P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口，可接收输出4个TTL门电流。当P3口写入“1”后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。P3口也可作为AT89C51的一些特殊功能口，如下所示：
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P3.0 RXD （串行输入口）
P3.1 TXD （串行输出口）
P3.2 /INT0（外部中断0）
P3.3 /INT1（外部中断1）
P3.4 T0（计时器0外部输入）
P3.5 T1（计时器1外部输入）
P3.6 /WR （外部数据存储器写选通）
P3.7 /RD （外部数据存储器读选通）
RST ：复位输入。单片机的复位电路接一个Vcc(+5V 电源)，在加电瞬间电容通过电阻充电在RST(复位引脚)端出现高电平，并保持一定时间，只要充电时间足够长，就可使单片机复位。
EA /VPP ：当EA 端保持高电平时，此间内部程序存储器。在FLASH 编程期间，此引脚也用于施加12V 编程电源（VPP ）。
XTAL1：反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。
XTAL2：来自反向振荡器的输出。
3.1.2 DS18B20简介及其工作原理
DS18B20是美国DALLAS 半导体公司继
DS18B20之后最新推出的一种改进型智能温度传感
器。与传统的热敏电阻相比，他能够直接读出被测温
度并且可根据实际要求通过简单的编程实现9～12位
的数字值读数方式。可以分别在93.75 ms 和750 ms
内完成9位和12位的数字量，并且从DS18B20读出
的信息或写入DS18B20的信息仅需要一根口线（单
线接口）读写,温度变换功率来源于数据总线，总线本
身也可以向所挂接的DS18B20供电，而无需额外 图3.2 DS18B20封装图 电源。因而使用 1 2 3DALLAS DS18B20GND DQ VDD 1 2 3 DS18B20 TO-92封装底视图DS18B20z 8脚SOIC 封装 1 82 73 64 5 NC DQ VDD NC NC GND NC NC
DS18B20可使系统结构更趋简单，可靠性更高。他在测温精度、转换时间、传输距离、分辨率等方面较DS1820有了很大的改进，给用户带来了更方便的使用和更令人满意的效果。DS18B20采用3脚PR35封装或8脚SOIC封装，如图3.2所示。
3.1.2.1 DS18B20内部结构
主要由四部分组成：64位光刻ROM、温度传感器、非挥发的温度报警触发器TH和TL、配置寄存器。ROM中的64位序列号是出厂前被光刻好的，它可以看作是该DS18B20的地址序列码，每个DS18B20的64位序列号均不相同。64位ROM的排的循环冗余校验码（CRC=X8＋X5＋X4＋1）。ROM的作用是使每一个DS18B20都各不相同，这样就可以实现一根总线上挂接多个DS18B20的目的。内部结构如图3.3所示。
图3.3 DS18B20内部结构图
3.1.2.2 DS18B20的温度转化
DS18B20中的温度传感器可完成对温度的测量，以12位转化为例:用16位符号扩展的二进制补码读数形式提供，以0.0625℃/LSB形式表达，其中S为符号位。见表3.1：
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表3.1 温度的二进制补码形式
Bit 7 Bit 6 Bit 5 Bit 4 Bit 3 Bit 2 Bit 1 Bit 0 Ls byte
32 22 12 02 12- 22- 32- 42-
Bit 15 Bit 14 Bit 13 Bit 12 Bit 11 Bit 10 Bit 9 Bit 8 Ms byte S S S S S 62 52 42
这是12位转化后得到的12位数据，存储在18B20的两个8比特的RAM 中，二进制中的前面5位是符号位，如果测得的温度大于0，这5位为0，只要将测到的数值乘于0.0625即可得到实际温度；如果温度小于0，这5位为1，测到的数值需要取反加1再乘于0.0625即可得到实际温度。
例如+125℃的数字输出为07D0H ，+25.0625℃的数字输出为0191H ，-25.0625℃的数字输出为FF6FH ，-55℃的数字输出为FC90H 。见表3.2：
表3.2 温度的转化
125℃
0000 0111 1101 0000 07D0H 85℃
0000 0101 0101 0000 0550H 25.0625℃
0000 0001 1001 0001 0191H 10.125℃
0000 0000 1010 0010 00A2H 0.5℃
0000 0000 0000 1000 0008H 0℃
0000 0000 0000 0000 0000H -0.5℃
1111 1111 1111 1000 FFFFH -10.125℃
1111 1111 0101 1110 FF5EH -25.0625℃
1111 1110 0110 1111 FE6FH -55℃ 1111 1100 1001 0000 FC90H
3.1.2.3 DS18B20使用中注意事项
DS18B20虽然具有测温系统简单、测温精度高、连接方便、占用口线少等优点，
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但在实际应用中也应注意以下的问题：
较小的硬件开销需要相对复杂的软件进行补偿，由于DS1820与微处理器间采用串行数据传送，因此，在对DS18B20进行读写编程时，必须严格的保证读写时序，否则将无法读取测温结果。
3.1.3 MPX2100压阻式传感器简介及其工作原理
压阻式压力传感器是利用单晶硅的压阻效应制成的器件,即在硅基片上用扩散工艺制成4个等值电阻的应变元件构成的惠斯登电桥。MPX2100 是摩托罗拉公司生产的一种带温度补值的压阻式压力传感器,它采用先进的半导体电子技术进行微细加工,具有很好的线性度,输出电压和所加压力成精确的正比例关系。由于传感器硅片上集成有温度补尝网络,经激光微调,传感器的零位输出、满量程输出、线性度、温度补尝等都达到了较好的性能指标。我国健康成人安静时的收缩压为13. 3～16. 0 Kpa (100～120mmHg) ,舒张压为8. 0～10.7 Kpa (60～80mmHg) ,这些数值都在MPX2100的压力范围内，如表3.3所示。
表3.3 MPX2100工作参数
3.2硬件电路设计
此电路设计包括体时钟电路、复位电路、体温测量电路、心率测量电路、显示电路以及超常报警电路，总电路图见附录Ⅰ。 压力范围
( KPa)
压力过载( KPa) 典型工作电压(V) 最大工作电压(V) 温度误差带( ℃) 线性度( %FS) 全量程温度影响( %FS) 0～100 400 10 16 0～85 ±0. 1～0.
25 ±0. 5～ ±1
3.2.1
时钟电路的设计
单片机工作的时间基准是由时钟电路提供的，系统采用12MHz的晶振作时钟电路，在XTALI和XTAL2两端跨接石英晶体及两个微调电容。C1和C2一般取30pF 左右。本设计中振荡器时钟电路如图3.4所示，其中C2=C3=22pF。
3.2.2 复位电路的设计
单片机的RST引脚为主机提供一个外部复位信号输入端口。复位信号是高电平有效，高电平有效的持续时间应为2个机器周期以上。
复位以后，单片机内各部件恢复到初始状态，单片机从ROM的0000H开始执行程序。单片机的复位方式有上电自动复位和手工复位两种，图3.5是AT89C51单片机采用的上电复位电路。阻容器件的参考值图中所示，即R12=10KΩ，C3=22μF。
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图3.5 复位电路
3.2.3 体温测量电路设计以及误差分析
3.2.1.1 体温测量电路设计
体温测量过程是将传感器直接与人体接触即可采集人体体温信号，DS18B20内部进行温度变换，直接输出数字信号，单片机可直接处理数字信号。DS18B20测温系统简单、测温精度高、连接方便、占用口线少，输出信号即为数字信号，单片机可以直接接收，故可与单片机直接连接。其中DQ端与P3.7相连，电路图连接如图3.6
所示。
图3.6 体温测量电路
3.2.1.2 体温采集误差分析
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温度采集过程中可能会产生误差，其误差来源可能是由于传感器与人体接触不够紧密，或是接触时间较短，温度未升至人体体温就进行读数，可以多等待一会再进行体温读数，这样可以相对准确的测出人体体温。使用此人体健康监测器的过程中，尽量避免以上情况的发生。
3.2.2心率测量电路设计以及误差分析
因体温测量使用的是DS18B20传感器，输出信号位数字信号，单片机可直接进行处理，相对简单，而心率测量则相对复杂一些，需要一个模数转换的过成，下面对心率测量过程进行一个详细的介绍。
3.2.2.1心率测量电路的设计
测量心率脉冲信号的传感器采用压阻式压力传感器MPX2100，将传感器贴于人体，当感受到心跳时动脉压力发生变化，通过采集电压变化信号来测心跳。传感器采集信号，输出为电压值，通过一个电压比较器进行电压值的比较，输出信号为一个脉冲信号，单片机对电压比较后输出的脉冲进行计数，每10秒更新显示一次，以此来测得心率的大小。
其中比较器设计的是一个任意电平比较器，采用LM324集成运放来完成，由于仿真过程中传感器的电源电压为5V，故设定此比较器的阈值电压为2.5V，这里比较器起到一个模数转换的作用，将传感器采集到的电压信号转换成脉冲信号，然后通过单片机对脉冲信号的计数来测出心率大小。
心率测量部分与单片机管脚P3.4相连，其中还设有心跳指示灯，心脏每跳动一下，LED指示灯闪烁一次，心率测量电路如图3.7所示。
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图3.7 心率测量电路
3.2.2.2 心率采集误差分析
心率测量过程中也可能产生误差，其中传感器MPX2100温度误差带为0-85度，当环境温度较低时，可能会导致其传感器产生误差，误差来源还可能是在测量过成中传感器与人体接触不够紧密导致测得的电压信号不准确。在使用此人体健康监测器的过程中，尽量避免以上情况的发生即可。
3.2.4显示电路设计
显示电路部分采用LM016L液晶模块，此液晶模块采用HD44780控制器，具有简单而功能较强的指令集，可以实现字符移动，闪烁等功能，与单片机通讯可采用8位或4位并行传输两种方式，本设计中管脚连接方式为D0-D7分别与单片机P1.0-1.7连接，图3.8即为显示电路。
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图3.8 显示电路
3.2.5报警电路设计
报警电路由二极管与电阻相连，如需要报警则二极管发光，其中何时报警可以编写程序进行控制，本设计中报警电路与单片机P2.0管脚相连，图3.9即为报警电路。
图3.9 报警电路
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第4章软件设计
软件设计就是用计算机所能接受的形式把解决问题的步骤描述出来。简单的说，软件设计就是编制计算机程序。一个好的程序应该完成规定的任务，而且应该层次清晰、易于阅读，并尽可能少占内存，缩短执行时间，但也不要一味地追求少占内存，缩短执行时间。这样做可能会使程序的可读性变差。随着大规模和超大规模集成电路的发展，芯片的内存容量也在不断的增加，计算机执行指令的时间也大大的缩短。因此，程序的长短和执行时间，不再显得那么重要，而程序的易读性和程序的开发周期，显得越来越重要。另外，在较复杂的程序设计中，必须充分考虑程序的可读性、稳定性、可扩展性、兼容性以及容错性等也是衡量与评价程序的优劣的重要指标。
AT89C51单片机是电子时钟系统的核心部分，各个模块在单片机控制下实现各个模块的功能。该系统的软件部分的设计包括主程序、温度测量子程序、心率测量子程序、超限报警子程序以及显示模块子程序，本章节着重介绍各个模块程序的设计思想和流程。
4.1主程序流程图
主程序的流程设计首先对系统和外接芯片进行初始化，然后是体温测量和心率测量程序，再通过程序控制，从LCD输出显示，最后是报警系统程序。主程序流程图如图4.1所示。
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目录： 人体与家具—斜作业面 人体与家具—坐立交替式作业 人体与家具—坐姿作业 人体与家具—站立作业 人体与家具—工作面的高度 人体与家具—斜作业面 作业时，人的视觉注意区域决定头的姿势。头的姿势要舒服，视线与水平线的夹焦应在图3-5所规定的范围内。坐姿时，此夹角为32°～44°，站姿时为23°～34°。由于视线倾斜的角度包括头的倾斜和眼球转动两个角度，实际头倾斜角度为站立8°～22°，坐姿17°～29°。 实际工作中，头的姿势很难保持在图中所示的范围内，如最常见的在写字台上读写书画，头的倾角就超过了舒服的范围(即8°～22°)，因此出现了桌面或者作业面倾斜的设计。此时人的头和躯体的姿势受作业面高度和倾斜角度两个因素曲影响。图中的绘图桌都是已经批量生产的产品。研究者根据人的作业姿势，选出、4张设计好的和4张设计差的绘图桌进行比较，通过测量发现如下结果： (1)设计好的，躯体弯曲为7°～9°；
(2)设计差的，躯体弯醢为19°～42°； (3)设计好的，头的倾角为29°～33°； (4)设计差的，头的倾角为30°～36°。 特别是当水平作业面过低时，由于头的倾角不可能过多超过30°，人不得不增加躯体的弯曲程度。因此，绘图桌的设计应注意以下几条要求： (l)高度和倾斜度都可调； (2)桌面前缘的高度应在65～130cm内可调； (3)桌面倾斜度应在0°～75°内可调。 对学生使用课桌时的姿势的研究已经发现，躯体倾斜(第12节胸椎与眼睛的连线同水平面之词的夹角)程度与桌面倾斜有关系： (1)水平桌面：35°～45°； (2)倾斜12°桌面：37°～48°； (3)倾斜24°桌面：40°～50°。 可见，倾斜桌面有利于保持躯体自然姿势，避免弯曲过度。另外，肌电图和个体主观感受测量都证明了倾斜桌面的优越性，倾斜桌面还有利于视觉活动。但桌面斜了，放东西就困难，这一点设计时亦应予以考虑。 从适应性而言，可调工作台是理想的人体工程学的设计。在轻负荷作业条件下，不同身高的人应采用的调节高度。 调节操作人员肘部的离地高度。如果操作人员是坐着工作的，调节坐椅的高度。如果操作人员是站立工作的，可在脚下设置不同高度的踏脚板或铺设不同张数的地毯，以调节高度。 人体与家具—坐立交替式作业 这是指工作者在作业区内，既可坐也可站立。重要的和需要经常注意的视觉工作必须设计在舒服的视线范围内，从而避免由于头的姿势不自然而引起的颈部肌肉痛疼。
东华理工学院长江学院毕业设计（论文） 题目：人体健康监测器 英文题目：Monitoring human health equipment 学生姓名：邵锦 班级：023122 指导教师：黄永忠 专业：机电系自动化
二零零二六年六月
摘要 随着现代人生活节奏的加快以及生活质量的提高，人们对自身健康状况越来越关注，人们希望能随时、简单、方便的对身体进行检查，因此，一些体积小的便携式或者家用的健康监测装置，比如：体温表、电子血压计等由于操作简单，受到人们的欢迎。但是，这些装置大多功能单一，如果需要随时对多种健康指标进行监测，必须随身携带多种监测装置，给使用者带来了麻烦。 本设计是一种随身携带的监测人体健康的仪器。包含了一个或多个传感器，模/数转换器将采集的信号转换为数字信号发送给中央处理单元：中央处理单元将数字信号转换为人体健康数据，通过显示器等外部设备显示给用户。它综合了一系列单一健康监测器的功能，可同时对人体的体温、血压和脉搏进行监测，让用户随时了解自己的身体状况 关键词。 A/D574转换器芯片、INA102集成仪表用放大器、8279芯片、8031芯片 Summary Along with modern people rhythm of life quickening as well as quality of life enhancement, the people more and more pay attention to own state of health, the people hoped can as necessary, simple, convenient carry on the inspection to the body, therefore, some volumes small portable or home use health monitor installment, for instance:Clinical、 thermometer, electronic sphygmomanometer and so on because operates simply, receives people's welcome. But, these installment mostly function is unitary, if needs as necessary to carry on the monitor to many kinds of healthy targets, must carry many kinds of monitor installment along with, has brought the trouble to the user. This design is the monitor human body health instrument which one kind carries along with. Has contained or many sensors, the mold/The number switch will gather the signal will transform into the digital signal transmission for the central processing element: The central processing element transforms the digital signal into the human body healthy data, through the monitor and so on the external instrumentation demonstrated gives the user.It synthesized a series of sole healthy monitor function, may simultaneously to the human body temperature, the blood pressure and the pulse carries on the monitor, lets the
人体工程学是室内设计中必不可少的一门专业知识，了解人体工程学可以使装修设计尺寸更符合人们的曰常行为和需要。 人体工程学内容主要包括以下几点： *人体尺度 *人体行为区域 *常用家具设备尺寸 *建筑尺度规范 *视觉心理和空间 一、人体尺度 人体尺度，即人体在室内完成各种动作时的活动范围。设计人员要根据人体尺度来确定门的高宽度、踏步的高宽度、窗台阳台的高度、家具的尺寸及间距、楼梯平台、家内净高等室内心尺寸。常用的室内尺寸如下：支撑墙体：厚度0.24m 室内隔墙断墙体：厚度0.12m 大门：门高2.0~2.4m，门宽0.90~0.95m 室内门：高1.9~2.0m左右、宽0.8~0.9m门套厚度0.1m 厕所、厨房门：宽0.8~0.9m、高1.9~2.0m 室内窗：高1.0m 左右窗台距地面高度0.9~1.0m 室外窗：高1.5m 窗台距地面高度1.0m 玄关：宽1.0m、墙厚0.24m 阳台：宽1.4~1.6m、长3.0~4.0m（一般与客厅的长度相同） 踏步：高0.15~0.16m、长0.99~1.15m、宽0.25m；扶手宽0.1m、扶手间距0.2m、中间的休息平台宽1.0m。 二、常用家具尺寸； 卧室： 单人床：宽0.9m、1.05m、1.2m；长1.8m、1.86m、2.0m、2.1m；高0.35m~0.45m。 双人床：宽1.35m、1.5m、1.8m，长、高同上。 圆床：直径1.86m、2.125m 、2.424m。 矮柜：厚度0.35~0.45m、柜门宽度0.3~0.6m、高度0.6m。 衣柜：厚度0.6~0.65m、柜门宽度0.4~0.65m、高度2.0~2.2m。 客厅： 沙发：厚度0.8~0.9m、坐位高0.35~0.42m、背高0.7~0.9m。 单人式：长0.8~0.9m 双人式：长1.26~1.50m 三人式：长1.75~1.96m 四人式：长2.32~2.52m 茶几： 小型长方：长0.6~0.75m、宽0.45~0.6m、高度0.33~0.42m 大型长方：长1.5~1.8m、宽0.6~0.8m、高度0.33~0.42m 圆型：直径0.75/0.9/1.05/1.2m,高度0.33~0.42m 正方型：宽0.75/0.9/1.05/1.20/1.35/1.50m，高度0.33~0.42,但边角茶几有时稍高一些，为0.43~0.5m 书房： 书桌：厚度0.45~0.7m（0.6m最佳）、高度0.75m。 书架：厚度0.25~0.4m、长度0.6~1.2m、高度1.8~2.0m，下柜高度0.8~0.9m 餐厅： 椅凳：座面高0.42~0.44m、扶手椅内宽于0.46m
毕业论文 中文标题基于Arduino的人体健康监测系统 英文标题Human health monitoring system based on Arduino
基于Arduino的人体健康监测系统 摘要 近年来,随着生活、工作等方面压力的增加,越来越多的人开始重视自身身体健康问题，鉴于此种情况，本文介绍了以一款简单清晰、发展迅速的开源电子原型平台Arduino uno为主，利用腕带式脉搏传感器、红外体温传感器MLX90615采集信号经单片机处理后通过网络模块进行上传的人体健康监测系统。此系统所采用设备,体积小,使用方便，测量精度较高可以同时对人体体温、脉搏进行监测，并上传至网络，可以随时查看。此系统不仅仅可以作为私人健康监测系统使用，对人群密集处的健康监测也有着一定的研究意义。 关键词：Arduino；腕带式脉搏传感器；红外体温传感器;上传网络
HUMAN HEALTH MONITORING SYSTEM BASED ON ARDUINO Abstract In recent years, with the increase in life, work and other aspects of pressure, more and more people began to pay attention to their own health problems, in view of this situation, this article introduced a simple and clear, rapid development of open source electronic prototype platform Arduino uno Mainly, the use of wristband pulse sensor, infrared temperature sensor MLX90615 acquisition signal through the microcontroller processing through the network module to upload the human health monitoring system. The system used by the device, small size, easy to use, high measurement accuracy can simultaneously on the human body temperature, pulse monitoring, and upload to the network, you can always view. This system can not only be used as a private health monitoring system, but also has some research significance for the health monitoring of crowds. Key words：Arduino；Wristband pulse sensor；Infrared body temperature sensor；Upload the network
家具与陈设作 业
室内设计人体工程学和常用家具尺寸实测结果 文管一号楼宿舍相关测量结果 宿舍门：高2.0m、宽0.9m门套厚度0.1m 宿舍窗：窗台距地面高度1.08m 尺寸为2.08*2.08 宿舍电脑桌：桌面0.76m，键盘放置平面高度0.67m 宿舍床： 1.8m 尺寸为2.0m*0.9m 文管一号宿舍楼梯踏步：高0.15m、长0.99m、宽0.25m； 楼梯休息平台尺寸： 1.64m*3.28m 张洁(161414229)同学的人体尺度测量结果（24个） 尺寸名称厘米（cm）英寸（in） 1身高179 70 2眼睛高度167 66 3肘部高度118 46 4挺直坐高92 36 5正常坐高90 35 6坐着时的眼睛高度76 30 7坐着时的肩中部高度56 22 8肩宽56 22 9两肘之间宽度48 19 10臀部宽度39 15 11肘部平放高度25 10 12大腿厚度17 7 13膝盖高度52 20 14膝腘高度45 18 15臀部-膝腘部长度52 20 16臀部-膝盖长度60 23 17臀部-足尖长度64 25 18臀部-脚后跟长度100 40 19坐着时的垂直伸够高度130 51 20垂直手握高度210 82 21侧向手握距离80 31 22手臂平伸拇指梢距离78 30 23最大人体厚度20 8 24最大人体宽度56 22
常用家具尺寸 卧室： 单人床：宽0.9m、1.05m、1.2m；长1.8m、1.86m、2.0m、2.1m；高0.35m~0.45m。 双人床：宽1.35m、1.5m、1.8m，长、高同上。 圆床：直径1.86m、2.125m 、2.424m。 矮柜：厚度0.35~0.45m、柜门宽度0.3~0.6m、高度0.6m。 衣柜：厚度0.6~0.65m、柜门宽度0.4~0.65m、高度2.0~2.2m。 客厅： 沙发：厚度0.8~0.9m、坐位高0.35~0.42m、背高0.7~0.9m。 单人式：长0.8~0.9m 双人式：长1.26~1.50m 三人式：长1.75~1.96m 四人式：长2.32~2.52m 茶几： 小型长方：长0.6~0.75m、宽0.45~0.6m、高度0.33~0.42m 大型长方：长1.5~1.8m、宽0.6~0.8m、高度0.33~0.42m 圆型：直径0.75/0.9/1.05/1.2m,高度0.33~0.42m 正方型：宽0.75/0.9/1.05/1.20/1.35/1.50m，高度0.33~0.42,但边角茶几有时稍高一些，为0.43~0.5m 书房： 书桌：厚度0.45~0.7m（0.6m最佳）、高度0.75m。 书架：厚度0.25~0.4m、长度0.6~1.2m、高度1.8~2.0m，下柜高度0.8~0.9m 餐厅： 椅凳：座面高0.42~0.44m、扶手椅内宽于0.46m 餐桌：中式一般高0.75~0.78m、西式一般高0.68~0.72m 方桌：宽1.20/0.9/0.75m 长方桌：宽0.8/0.9/1.05/1.20m、长1.50/1.65/1.80/2.1/2.4m 圆桌：直径0.9/1.2/1.35/1.50/18m 厨房： 橱柜*作台：高度0.89~0.92m 平面*作区：厚度0.4~0.6m 抽油烟机与灶的距离：0.6~0.8m 作台上方的吊柜：距地面最小距离>1.45m、厚度0.25~0.35m、吊柜与*作台之间的距离>0.55m 卫生间： 盥洗台：宽度为0.55~0.65m、高度为0.85m、盥洗台与浴缸之间应留约0.76m 宽的通道。 淋浴房：一般为0.9X0.9m、高度2.0~2.0m 抽水马桶：高度0.68m、宽度0.38~0.48m 、进深0.68~0.72m
最新亚健康检测仪器及技术分析 均瑶集团董事长王均瑶38岁,同仁堂董事长张生瑜39岁,著名歌星邓丽君42岁,演员傅彪42岁,高秀敏46岁,中央电视台主播罗京48岁……人们在为他(她)们英年早逝扼腕叹息的同时,更因亲人朋友去医院后得到医生“早干嘛去了”的“训斥”而欲哭无泪。人们不禁对医生产生疑问：为什么年年都体检，肿瘤、心脑血管等重大疾病还是让人防不胜防呢平时自己感觉身体很好的，没啥小病小灾的，为什么一旦生病就很严重呢医生也被诸多无理“医闹”弄得灰头土脸：有钱花几千上万对香车定期保养，有几人定期做亚健康检测身体是你的，吃喝玩乐拼命三郎的是你，凭什么要求我对你的健康付全责有几人懂得常规体检与亚健康检测的区别为什么不提前干预。。。。。。 原来，传统体检的诊断标准是临床疾病标准，简单地说，必须等疾病达到判定的指标（成形）或者发展到足够程度，才会被临床仪器确诊。也就是说从发病到被临床诊断相当长的一段时间，当前所有传统检测设备因自身的局限性，无法对疾病有预知性，从而使这个可以早期干预的最宝贵时间段，往往被人们忽略或错过，使得“能治的时候看不到，看到的时候治不了”的悲剧时常发生。 黄帝内经说“上医治未病，中医治欲病，下医治已病”。那么有没有“上医”呢有！它不是某个“神医”，而是依据科学的先进的物理、数学、计算机、生理学、生物医学、医学等等理论，在以“亿”为单位的数据库基础上建立的最新亚健康检测技术。 中国人民解放军总医院（301医院）创建于1953年，是集医疗、保健、教学、科研于一体的大型现代化综合性医院。医院担负党中央、中央军委和总部首长及部分驻京部队官兵的医疗保健任务，承担各军区、军兵种转送的疑难、危重病人的诊治工作，收治全国各地的患者。医院同时又是解放军医学院，是全军唯一一所医院办学单位。并于2014年1月创建了解放军总医院健康管理研究院，成为目前国内规模最大、层次最高的健康管理服务机构，亚健康检测与防治，无疑他是目前国内权威与前沿。我们以中国人民解放军总医院正在使用的仪器为例来进行最新亚健康检测技术分析。 一、TTM热断层扫描系统
第1章绪论 1.1 研究背景和意义 随着社会和科学技术的不断进步，人们对生命现象的认识也越来越深入，生物医学信号的检查是对人体健康状况评估的手段。在医院里，通过检查必要的生物医学数据，医生可以对病人健康程度做一个评估，并且根据数据诊断出病患所得的疾病以及康复状况。同时，医药保健类产品早已经不是医院的专利，以家庭为单位，几乎每个家庭都配备了必要的医疗保健类用品[1-3]。在适宜的医疗设备条件下，病人可以不依靠医生的辅助，自己采集医学生理数据，通过医学根据对此参数分析，评估健康水平或者诊断自身是否有疾病。现代的医疗仪器给人民生活带来了便捷，在智能化、便携式、可靠性、安全性等方面都有了很大的提高。仪器在实现功能的同时都有不同的特点，有的仪器便于携带，有的仪器操作简单。当然，结合众多优点的仪器无疑受到消费者的青睐。以医院为单位，因为测量出来的数据可以直接提供给医生作为诊断或评估病人身体状况的参考，所以这类医疗仪器性能高、功能强大、测量数据准确。而对于以家庭或个人来说，在保证功能的同时，方便测量生理数据、便于携带、价格低廉、智能化这些特点是此类医疗仪器发展的趋势。 作为诸多生理信号的一种，脉象信号蕴含着丰富的信息，从脉搏波中提取人体的生理病理信息作为临床诊断和治疗的依据，历来都受到中外医学界的重视。脉搏波所呈现出的形态(波形)、强度(波幅)、速率(波速)和节律(周期)等方面的综合信息，在很大程度上反映出人体心血管系统中许多 生理病理的血流特征[4]。许多中医文献分析脉象的形成和西医分析虽然表、述各有不同，但是有相同的科学原理。 人体循环系统由心脏、血管、血液所组成，负责人体氧气、二氧化碳、养分及废物的运送。血液经由心脏的左心室收缩而挤压流入主动脉，随即传递到全身动脉。当大量血液进入动脉将使动脉压力变大而使管径扩张，在体表较浅处动脉即可感受到此扩张，即所谓的脉搏[1]。 正常人的脉搏和心跳是一致的。脉搏的频率受年龄和性别的影响，婴儿每分钟
人体健康监测与评估平台的研发 随着生活节奏加快和生活压力增加,人们面临着各种疾病高发的威胁,越来越多人饱受着各种疾病的折磨。因此,针对人们的日常健康状况进行监测和评估显得尤为重要。当人们的健康状况正在发生由好到坏的转变时,若能通过日常人体基本生理参数进行监测和评估,及时的向人们进行早期预警,将有效的防止健康状况的继续恶化。 传统的监测方法操作繁复,难以实现提前预警,并且实施起来有一定的困难。目前,随着智能手机的普及,以及手机数据处理能力不断提高和图像处理技术快速发展,使得人体一些基本生理参数的测量以及健康状态的监测可在一部手机上得以实现。基于此,本文拟开发一套既能测量人体生理参数也能实现健康评估的软件系统,以实现人体健康状态的早期预警,并具有低成本、方便、快捷等特点。 首先,本文介绍了光电容积脉搏波描记法(PhotoPlethysmoGraphy,PPG)技术的发展状况以及目前以PPG技术为基础的生理参数测量产品的存在状况。经过综合分析,阐述了本文的可行性以及创新性。并介绍了本文的研究内容以及结构安排。 其次,对人体健康监测平台的需求进行综合分析和总体框架设计。该系统的总体框架设计主要包括3部分内容:手机客户端实现脉搏信号和人体生理特征参数的获取;服务器的搭建;基于隐马尔科夫模型(Hidden Maikov Model,HMM)的健康评估模型的建立。此外,还分析了系统需要实现的功能以及搭建整个平台所用到的相关技术。 然后,基于PPG原理,通过手机指尖视频获取脉搏信号,并对所得信号进行了去噪处理。经过去噪后,根据相应的算法,从信号中提取出心率、呼吸率、平均压
和血氧饱和度等4种人体基本生理参数。接着,基于HMM基本原理,建立人体健康监测的评估模型,并对所建模型的准确性和合理性进行验证。 在模型建立过程中,首先基于采集信号提取38个时频域和小波包能量特征,并将这38个工程信号特征与对应的生理特征参数进行融合,得到一个高维矩阵。其次,利用Isomap降维算法对所得高维矩阵向低维空间映射,进行降维,避免高维矩阵因非线性,信息冗余以及互耦等特点导致的维度灾难和过拟合等问题。最后,采用所建模型对8组临床监测数据进行结果评估,并与临床健康状况进行对比分析,验证所建立模型的合理性和准确性。 继而,本文开展了人体健康监测的评估系统的软件设计与实现,并对该系统进行了测试分析与验证。主要进行以下3部分工作:(1)Android客户端各个模块的设计与实现,其中包括登录模块、UI模块、脉搏波获取模块、信号预处理模块、生理特征提取模块以及客户端和服务器的通信模块;(2)服务器端平台的搭建,其中包括服务器的框架设计以及服务器对数据库操作表的设计;(3)采用所构建的人体健康监测平台获取的数据进行人体健康状况分析,并将本系统测量的生理数据与医疗器械测量结果进行对比,验证平台监测和评估的准确性和合理性。最后,本文成功搭建人体健康监测平台,可实现人体常规生理特征的测量和健康状况评估。 同时,针对不足之处提出了改进以及对未来的研究方向进行了展望。
基于Arduino的人体健康监测系统毕业论文
毕业论文 中文标题基于Arduino的人体健康监测系统 英文标题Human health monitoring system based on Arduino
基于Arduino的人体健康监测系统 摘要 近年来,随着生活、工作等方面压力的增加,越来越多的人开始重视自身身体健康问题，鉴于此种情况，本文介绍了以一款简单清晰、发展迅速的开源电子原型平台Arduino uno为主，利用腕带式脉搏传感器、红外体温传感器 MLX90615采集信号经单片机处理后通过网络模块进行上传的人体健康监测系统。此系统所采用设备,体积小,使用方便，测量精度较高可以同时对人体体温、脉搏进行监测，并上传至网络，可以随时查看。此系统不仅仅可以作为私人健康监测系统使用，对人群密集处的健康监测也有着一定的研究意义。 关键词：Arduino；腕带式脉搏传感器；红外体温传感器;上传网络
HUMAN HEALTH MONITORING SYSTEM BASED ON ARDUINO Abstract In recent years, with the increase in life, work and other aspects of pressure, more and more people began to pay attention to their own health problems, in view of this situation, this article introduced a simple and clear, rapid development of open source electronic prototype platform Arduino uno Mainly, the use of wristband pulse sensor, infrared temperature sensor MLX90615 acquisition signal through the micro controller processing through the network module to upload the human health monitoring system. The system used by the device, small size, easy to use, high measurement accuracy can simultaneously on the human body temperature, pulse monitoring, and upload to the network, you can always view. This system can not only be used as a private health monitoring system, but also has some research significance for the health monitoring of crowds. Key words：Arduino；Wristband pulse sensor；Infrared body temperature sensor；Upload the network
毕业设计（论文） 题目基于单片机的便携式人体 健康指标检测系统设计 系（院）电气工程系 专业电气工程与自动化 班级 学生姓名 学号 指导教师 职称 二〇一四年六月二十日
独创声明 本人郑重声明：所呈交的毕业设计(论文)，是本人在指导老师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，成果不存在知识产权争议。据我所知，除文中已经注明引用的内容外，本设计（论文）不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确方式标明 本声明的法律后果由本人承担。 作者签名: 年月日 毕业设计（论文）使用授权声明 本人完全了解滨州学院关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定。 本人愿意按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版，同意学校保存学位论文的印刷本和电子版，或采用影印、数字化或其它复制手段保存设计（论文）；同意学校在不以营利为目的的前提下，建立目录检索与阅览服务系统，公布设计（论文）的部分或全部内容，允许他人依法合理使用。 （保密论文在解密后遵守此规定） 作者签名: 年月日
基于单片机的便携式人体健康指标检测系统设计 摘要 随着现代人生活节奏的加快以及生活质量的提高，人们对自身健康状况越来越关注，人们希望能随时、简单、方便的对身体进行检查，因此，一些体积小的便携式或者家用的健康检测装置，比如：体温表、电子血压计等由于操作简单，受到人们的欢迎。但是，这些装置大多功能单一，如果需要随时对多种健康指标进行检测，必须随身携带多种检测装置，给使用者带来了麻烦。因此本设计对多种人体信号进行检测，减少使用者的麻烦。 系统以AT89C51单片机为控制核心，硬件主要包括：单片机最小系统，体温测量模块，脉搏测量模块，血压测量模块，报警模块，LCD显示模块等。软件则包括：系统的流程图，主程序以及各模块子程序。系统能实时的对人体体温、脉搏、血压进行检测，并在数据出现异常时报警，同时存入数据库供随时回放，并通过串口与PC机通讯，将存储资料进行打印。 关键词：DS18B20，ASDX001，AT89C51
目录 第1章课题分析 (1) 1.1 课题来源 (1) 1.2 功能分析 (1) 1.3 方案分析 (2) 第2章方案论证 (3) 2.1 人体健康监测器的设计基本方案 (3) 2.2 各部分电路模块基本设计原理 (3) 2.2.1 单片机主控模块 (3) 2.2.2 体温测量模块 (4) 2.2.3 心率测量模块 (4) 2.2.4 显示模块 (5) 2.2.5 超限报警模块 (6) 第3章硬件设计 (7) 3.1 主控芯片、传感器简介及其工作原理 (7) 3.1.1 AT89C51单片机的介绍 (7) 3.1.2 DS18B20简介及其工作原理 (9) 3.1.3 MPX2100压阻式传感器简介及其工作原理 (12) 3.2 硬件电路设计 (12) 3.2.1时钟电路的设计 (13) 3.2.2 复位电路的设计 (13) 3.2.3 体温测量电路设计以及误差分析 (14) 3.2.2 心率测量电路设计以及误差分析 (15) -V-
3.2.4 显示电路设计 (16) 3.2.5报警电路设计 (17) 第4章软件设计 (18) 4.1 主程序流程图 (18) 4.2 子程序流程图 (20) 4.2.1 体温测量程序流程图 (20) 4.2.2 心率测量子程序流程图 (21) 4.2.3 报警程序流程图 (21) 4.2.4 显示子程序流程图 (22) 第5章系统调试过程与分析 (24) 5.1 软件调试 (24) 5.2 Proteus仿真 (25) 5.3 系统仿真调试 (25) 5.4 功能实现 (25) 5.5 硬件调试 (28) 5.5.1 静态调试 (28) 5.5.2 动态调试 (29) 5.5 遇到的问题及解决方案 (29) 第6章社会经济效益分析 (31) 第7章总结 (32) 致谢 (34) 参考资料 (35) 附录Ⅰ电路原理图 (37) 附录Ⅱ程序清单 (38) -VI-
室内设计人体工程学和常用家具尺寸
家具与陈设作业
室内设计人体工程学和常用家具尺寸实测结果 文管一号楼宿舍相关测量结果 宿舍门：高2.0m、宽0.9m门套厚度0.1m 宿舍窗：窗台距地面高度1.08m 尺寸为2.08*2.08 宿舍电脑桌：桌面0.76m，键盘放置平面高度0.67m 宿舍床： 1.8m 尺寸为2.0m*0.9m 文管一号宿舍楼梯踏步：高0.15m、长0.99m、宽0.25m； 楼梯休息平台尺寸： 1.64m*3.28m 张洁(161414229)同学的人体尺度测量结果（24个）
常用家具尺寸 卧室： 单人床：宽0.9m、1.05m、1.2m；长1.8m、1.86m、2.0m、2.1m；高0.35m~0.45m。 双人床：宽1.35m、1.5m、1.8m，长、高同上。 圆床：直径1.86m、2.125m 、2.424m。 矮柜：厚度0.35~0.45m、柜门宽度0.3~0.6m、高度0.6m。 衣柜：厚度0.6~0.65m、柜门宽度0.4~0.65m、高度2.0~2.2m。 客厅： 沙发：厚度0.8~0.9m、坐位高0.35~0.42m、背高0.7~0.9m。 单人式：长0.8~0.9m 双人式：长1.26~1.50m 三人式：长1.75~1.96m 四人式：长2.32~2.52m 茶几： 小型长方：长0.6~0.75m、宽0.45~0.6m、高度0.33~0.42m 大型长方：长1.5~1.8m、宽0.6~0.8m、高度0.33~0.42m 圆型：直径0.75/0.9/1.05/1.2m,高度0.33~0.42m 正方型：宽0.75/0.9/1.05/1.20/1.35/1.50m，高度0.33~0.42,但边角茶 几有时稍高一些，为0.43~0.5m 书房： 书桌：厚度0.45~0.7m（0.6m最佳）、高度0.75m。 书架：厚度0.25~0.4m、长度0.6~1.2m、高度1.8~2.0m，下柜高度0.8~0.9m 餐厅： 椅凳：座面高0.42~0.44m、扶手椅内宽于0.46m 餐桌：中式一般高0.75~0.78m、西式一般高0.68~0.72m 方桌：宽1.20/0.9/0.75m 长方桌：宽0.8/0.9/1.05/1.20m、长1.50/1.65/1.80/2.1/2.4m 圆桌：直径0.9/1.2/1.35/1.50/18m 厨房： 橱柜*作台：高度0.89~0.92m 平面*作区：厚度0.4~0.6m 抽油烟机与灶的距离：0.6~0.8m 作台上方的吊柜：距地面最小距离>1.45m、厚度0.25~0.35m、吊柜与*作台之间的距离>0.55m 卫生间： 盥洗台：宽度为0.55~0.65m、高度为0.85m、盥洗台与浴缸之间应留约0.76m 宽的通道。 淋浴房：一般为0.9X0.9m、高度2.0~2.0m 抽水马桶：高度0.68m、宽度0.38~0.48m 、进深0.68~0.72m
基于人机工程学的床具设计 左洪亮,裴学胜,武瑞之 0前言对 床具的研究和设计,国外已有30多年的历史,形成了比较完整的设计理论,并有广泛的应用。对于居室环境和家具的研究必须总结人的生理、心理和解剖学特性,而这些特性各个民族之间既有共性又有差异性(民族性和地区性)。我国在室内与家具的人机工程学研究方面几乎是一个空白,既然人机工程学具有较强的民族性和地区性,因此必须开展自己民族自己国家的研究,形成符合本国本民族的人机工程学理论和应用技术。 图1影响睡眠的物质条件 人的一生约1 3的时间在睡眠中度过[1],因此睡眠质量与人们的健康和精神状态息息相关。长期以来人们从生理学、心理学方面对人的睡眠进行了许多研究。但要保证高质量的睡眠,仅对睡眠的生理和心理进行研究是不够的,还要研究寝具等物质方面的条件。归纳起来,影响睡眠的物质条件有温度、湿度、通风、照明、安静程度(噪声)以及床具的功能等[1],如图1。其中床具是影响睡眠的重要因素,它的设计要符合人机工程学原理。人机工程学是研究人及其与人有关的物体(机械、家具、工具等)、系统及其环境,使其符合人体的生理、心理及解剖学特性,从而改善工作与休闲环境,提高舒适性和效率的边缘学科[1]。本文主要通过利用人机工程学原理,以及结合对床具设计中的床具的结构、尺度、材料等进行研究,以提高床具的舒适性。 1人体构造与寝卧姿势分析 人们可能会认为把人体水平地支撑起来是件很简单的事,实际上,通常要保证人体卧姿的舒适性是相当困难的,人体上半身分头、胸和臀部,站立时,以上三部分的重力方向基本上是重合的。但通过分析发现,卧姿时,三重力方向则是平行的,如图2ａ,分别对脊柱产生弯曲作用。如果支撑人体的垫子很软时,背部的接触面积大,如图2ｂ左,重的身体部分(臀部)下陷就深,轻的部分则下陷小,这样使腹部相对上浮造成身体呈Ｗ形,使脊柱的椎间盘内压力增大,结果难以入睡。如果床垫太硬,背部的接触面积减小,如图2ｂ右,局部压力增大,背部肌肉收缩增强,也会使人不舒适。因此,床垫软硬必须合理。
基于人体工程学的床类家具设计 摘要 1.引言 现代人更加注重生活的质量和品位。在辛勤工作之余，我们需要的是一份身心上的从容和闲适。睡床，无疑是能给我们带来这份从容和闲适的居家产品。但是，从古至今“睡床”的内容没有改变，形式也变化不大。如果可能的话，我们更希望能有一张睡床，除了提供一般的“睡卧”功能外，还能给我们带来源自人性关怀的温馨感和出自现代科技的优越感。 床类家具设计的好与坏直接影响人们的身体健康和工作效率以及工作质量。不良的设计，会改变人体的脊椎和椎间盘的压力，导致腰部疲劳和酸痛，甚至会改变人体骨骼和肌肉结构，使血液循环和神经组织过分受压。 因此，有必要从人体工程学的原理出发，对床类家具设计进行分析和研究，更好地吸收一些优秀床类家具设计的真谛，从而设计出舒适健康的床类家具，满足人们的生活和工作需要。 2.人性化床类家具的研究现状 目前，国内外对于床类家具的研究大致可分为三个方面。第一，是从材料的方面进行研究;第二，是从人类工程学方面进行研究;第三，是从历史方面进行研究。其中，材料领域的研究成果较多，而第二、第三方面的研究极少。 国外对卧具的研究和设计己有多年的历史，形成了较为完整的设计理论，并有广泛的应用，但是床类家具的设计有较强的民族性和地区性，所以国外的设计理论根本不符合我国的人机工程理论和应用技术。 我国在床类家具的人性化设计方面，相较发达国家而言，几乎是一个空白，卧具设计在我国长期处于弱势。随着社会的进步和人类的发展，人们逐渐产生了对人性化卧具的需求。因此，必须开展自己民族、自己国家的设计理论。在吸取学习国际上先进技术和优秀的设计理论后，我国近年来也开始推行以人为本的设计理念，这是一个必然的趋势，这也是国内外经过数百年理论实践后，证明值得研究和发展并保持的设计。 虽然我国古代卧具有一定的人性化设计思想，但其尚缺乏一套系统科学的理论依据，因而尚处在萌芽状态。国外对于人体工程学家具的设计早有研究，并出现了像阿尔瓦·阿尔托(AlvarAalto)，以及约里奥库卡波罗(Yrjokukk即11ro)这样著名的注重人本精神，注重人体工程学的设计大师，并创造了许多经典的符合人体工程学的家具。虽然现在我国也开始注意卧具设计中的尺寸结构，但是就如人们所知道的，人体工程学不是一门简单的学问，不是几个简单的数据就可以解决的，所以，我国现代真正意义上的符合人体工程学的卧具还比较少，我国的家具业与