| 近日朋友让帮忙做一个微型健康数据采集系统，其中包含了呼吸频率的测定。由于要求系统体积要小，并且可以在户外使用，所以在方案选定上考虑了几种方法，但都因各种原因而舍弃了（比如测二氧化碳浓度的方法）。最后我们考虑采用麦克风来测试。 选用该种方法主要是因为麦克风在气流的震荡下会产生强烈的电信号。和麦克风具有相近功能的气压传感器在多种方案测试下均不能满足需求。呼吸产生的压差不足以使普通气压传感器产生明显的电信号，即使通过放大处理，也不能将低频率的呼吸信号提取出来，若选用其他较好的传感器，则又无形的增加了设备的生产成本。所以我们选用了对气流变化更加敏感的小麦克风来采集信号。 由于麦克风得敏感性，周围的噪声干扰是必须处理的。人体呼吸频率约为十多次每秒，需要设计低通滤波器来进行信号的提取。同时又因为呼吸频率的电信号微弱，还得经过多次放大才能进行采集和使用。但是在滤波电路和放大电路的顺序选择上，需要考虑下音频信号的衰减倍数、滤波电路截止频率、信号放大倍数等问题，最后还得考虑滤波与放大电路孰先孰后（若这个问题不能处理好的话，极易因为噪声信号的饱和而使呼吸引号无法被有效提取）。 目前我们在进行了以上的处理后能够得出比较理想的呼吸信号，但是还有一些不足。由于呼吸信号的低频特性，在设计低通滤波器时，电阻和电容的搭配上选取不方便，最后造成了信号的高延迟。 若有朋友对此问题感兴趣，或是有其他更好的测定方案的话，希望能够与你交流交流。 注：方案的选用请建立在MSP430的应用基础上，若需要用到软件滤波或是信号分析的方法话则请注明芯片选择和具体滤波算法。因为MSP430在软件滤波和信号分析方面的应用上，个人感觉比较吃力，毕竟其性能和ARM芯片还是不能比的。 |
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MSP430呼吸频率测定方案探讨
关键词： MSP430 呼吸 频率 测定 方案 探讨
3楼
软件滤波要考虑实际呼吸频率，范围可能对于低频来说有点宽
试想一下，剧烈运动时的呼吸频率可能是睡眠时呼吸频率的5~10倍，在高频范围内，这样的差别太悬殊
处理不好就失去了“低通”的意义
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