基于伽利略的心跳采集系统
pulse sensor 采集心率信息 送入Galileo平台上,然后Galileo平台对心跳波形进行处理,通过蓝牙模块给客户端。蓝牙模块通过UART串口控制。Galileo处理的关键点就是计算两个相邻的心跳脉冲之间的间隔时间,利用这个间隔时间来计算每分钟的心跳次数(心率),我们利用MATLAB辅助工具来模拟和验证我们的算法。具体如图7所示。
首先对pulse sensor传进来的信号进行采样上图绿色波形即为经过采样的心跳信号,然后通过和一个阈值比较,如果心跳强度值超过阈值,则强行置1,否则置0,所以绿色波形转变为蓝色的矩形波,我们再对矩形波的上升沿探测,标记处上升沿的时间,图8中为红点标出上升沿,通过计算红色点之间的时间间隔,就可以计算出心率了,实际上我们可以利用心跳波形的最大点进行时间标记的,但是两者的结果都是一样的。
4 软件模块
客户端为Android平台上的应用程序,可以运行于x86架构的Android平台,也可以运行于基于ARM的Android平台。前面提到过,客户端的功能是接收硬件平台的数据,经过处理后表现在界面上,并且从用户的心率信息判断用户是否在做有氧运动,给相应的提醒。
4.1 界面设计
客户端分为:注册界面、系统介绍界面、登陆界面,主界面、蓝牙设备选择界面和设置界面。
主界面有连接按钮,波形显示区(灰色部分)、心率区(青色部分)、有氧运动提示区(粉红色部分)。
设置界面通过设置是否显示波形控制系统的工作模式(全功能或者低功耗模式),并可以调整年龄,记录有氧运功时间,设置波形密度等。
4.2 运行机制
在界面介绍中的图9为运行于全功能模式下的情形,它也表现了用于并未处于有氧运动。图8为低功耗模式下,波形停止显示,也表现了用户在有氧运动,底部的一片区域变为绿色,手机周期性发出声音并震动。这个数据之所以是71,是因为我们在设置界面吧年龄设置得比较高,因此心率很低时就被判定为出于有氧运动。
有氧运动判别法:进行体育运动时,当心率达到最大心率的50%-90%,就可认定是在进行有氧运动 。最大心率=220-年龄。
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