周琪 盛党红 李海燕 戴晓天 周兵

南京工程学院，南京 21117

基于心率测量原理的便携式运动负荷检测仪设计

周琪 盛党红 李海燕 戴晓天 周兵

南京工程学院，南京 21117

本文基于MSP430单片机设计了一种手持式便携设备，采用心率传感器，基于心率测量原理实现人体运动后心率的测量，然后通过运动负荷转换算法计算出用户运动效果。

心率传感器；MSP430；运动负荷检测；便携设备

Heart rate sensor; MSP430; Exercise stess testing; Portable devices

引言

近几年，我国在校生的身体素质明显下滑，除了繁重的学业因素外，越来越多的学生把时间花费在了电脑等电子产品上，导致身体素质下降；我国教育部曾提出“每天运动1小时，健康工作50年”的口号，倡导全民运动，增强全民体质。基于以上背景，我们研制便携式运动负荷检测仪，不仅能增加用户运动的趣味性和热情，同时方便体育老师的日常教学考核工作，有较高的实用价值。

1 硬件系统设计

人体负荷检测仪的硬件结构图如图1所示，该仪器以MSP430为主控制器，外围模块主要由传感器模块、人机交互模块、数据存储模块、USB通讯模块、电源管理模块等部分组成。其中，USB通讯模块实现与上位机通讯，电源管理模块由锂电池供电[1-3]。

图1 人体负荷检测仪

在本系统中MSP430单片机系统是整个系统的核心控制部分，其能耗也是整个系统中最大的。系统选用了MSP430F149型16位单片机。MSP430系列单片机是TI公司设计的一款在低功耗方面具有鲜明特色的单片机，它的突出特点就是低电源电压和灵活的时钟源，可以使器件达到极低的功率消耗，可由多种电池供电，非常适用于手持式设备的开发[4-5]。……