本文將概括介紹什么是心率監控器以及其在當今世界所發揮的作用。然后，本文還將討論簡單的手持式心率監控器在設計中應考慮的事項。最后，我們還將介紹如何通過單部可編程片上系統(PSoC)來實現心率監控器。

　　什么是心率監控器?

　　心率監控器是一款用于監測人體心跳速率的器件。心率的單位是bpm(每分鐘心跳數)。人體的心跳速率根據其日常身體活動、睡眠和基本健康狀況的不同而有所差別。

　　心率監控器通常用于健身設備和某些醫院設備中，可診斷心動過速[1]和心律失常[2]等心血管疾病。如今，許多OEM廠商都開始支持基于智能手機互聯型及手持/配戴型健康監測產品。

　　健身設備中的心率監控器需求

　　全世界的人民都越來越重視健康和健身。加強體育鍛煉是保持健康的最常用方法之一，因為很多人發現很難通過改變飲食習慣來促進身體健康。在這種情況下，如果一個人想要堅持有規律的運動和鍛煉，那就最好能夠明白心率監控如此必要的原因。

　　在體育運動中跟蹤心率能讓人們確保其健身活動的安全性。一個人在休息狀態下的正常心率為每分鐘60到100次。但是，人體在進行體育運動時心率會增加，一個人所能承受的最大心率因年齡而異，年齡越大，最大心率就越低[3].在運動中記錄心率的另一個好處就是能夠評估人們的健康改善狀況。

　　此外，很多用戶也想要知道他們一天中能消耗多少卡路里。健身房里大多數健身相關的設備都內置心率監控器以及卡路里計算器。但是，更喜歡慢跑或散步的人們不愿借助機器輔助鍛煉，那么他們就需要有一款便攜式手持設備來監控他們的心率。

　　心臟跳動過程中的血液流動行為

　　心肌的收縮與舒張使血液能夠流進和流出心臟。在每個心動周期中，心臟中稱為竇房結的一組組織會產生電脈沖擴散到整個心臟，從而引起心肌有節律地收縮和舒張。在每個心動周期中，血管也會搏動，從而實現血液在人體內各個部位的流動。

　　測量心率的一般位置是在胳膊肘、手腕、頸部、膝部后區(腘動脈)和胸部(通常使用聽診器)。心率監控器可用于在這些位置測量心跳。但是，很多心率監控器體積大，難以攜帶，如果身體有復雜的運動，就無法在這些位置監控心率。但另一方面，心跳其實也可以在手指尖和耳垂底部等其它任何部位觸摸到，這就為便攜式心率監控器的推出提供了靈活性。

　　根據心率計算卡路里

　　鍛煉中消耗的卡路里取決于整個鍛煉過程中的平均心率和鍛煉時長?？防镉嬎阒惺褂玫钠渌貫槌Ａ俊Ｒ虼耍銛y式心率監控器也能提供顯示消耗卡路里的功能。

　　下面列出的方程式[4]詳細介紹了如何根據心率計算消耗的卡路里。

　　男性消耗卡路里的準確計算公式(千卡)：

　　消耗的卡路里={[年齡(年)x 0.2017]+[體重(公斤)x 0.1988]+(每分鐘心跳數x 0.6309)- 55.0969}x鍛煉持續時間(分)/ 4.184—(A)

　　女性消耗卡路里的準確計算公式(千卡)：

　　消耗的卡路里= {[年齡(年)x 0.074]+[體重(公斤)x 0.1263]+(每分鐘心跳數x 0.4472)- 20.4022} x鍛煉持續時間(分)/ 4.184 ——(B)

　　開始計算前應在設備中手動輸入人的年齡和體重。