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随着人们越来越注重运动与保健，可穿戴设备受到青睐，尤其是智能腕表和手环。智能腕表和手环基于光电容积脉搏描记法(PhotoPlethysmoGraphy,PPG)测量原理对心率信号进行采集，这种方法使用方便，但是PPG信号比较微弱，信噪比低，想要获得高精度的心率数据比较困难，除此之外，它们还面临续航能力不足等问题。所以，提高腕表和手环测量精度、降低功耗有着重要的意义。
本课题旨在基于PPG检测原理设计一款脉搏波检测腕表，具有低功耗、小体积的特点，能够实现准确的心率采集功能，并且具有稳定的蓝牙通讯功能，可以与Android智能移动终端进行数据通信，实时的对身体健康数据进行监测。本课题主要完成了以下研究工作:
(1)对PPG检测原理进行研究，选取绿光作为探测光源，并对采用PPG法对脉搏波进行检测面临的难点进行了分析。
(2)研究相关理论，基于小波变换理论与自适应LMS滤波器技术对PPG信号进行降噪预处理。并采用时间窗口法、峰峰值动态判定、中值平均法提取心率值。
(3)设计硬件电路，包括主控与蓝牙电路、电源充电供电电路、运动传感电路、心率传感电路、按键复位电路、OLED显示电路，并制作PCB板，进行焊接调试。
(4)研究TI-RTOS嵌入式实时操作系统和低功耗蓝牙(BLE)协议栈，在IAR集成环境中，开发腕表检测系统软件，并为腕表设计三种工作模式:默认模式、心率模式、睡眠模式，可以通过按键进行切换。
(5)对Android系统架构与软件设计方法进行研究，完成对腕表用户数据同步，和腕表数据在Android智能终端的显示，方便用户读取自己的健康数据。
测试结果表明，本课题设计的脉搏波检测腕表蓝牙通讯稳定，信号强;功耗低，待机状态系统可以续航一个星期，连续心率模式下可以工作12小时;静态心率测量误差最高5％，动态心率测量误差不超过9％;计步行走50步时误差最高8％，500步以上误差低于2.6％。
本课题旨在基于PPG检测原理设计一款脉搏波检测腕表，具有低功耗、小体积的特点，能够实现准确的心率采集功能，并且具有稳定的蓝牙通讯功能，可以与Android智能移动终端进行数据通信，实时的对身体健康数据进行监测。本课题主要完成了以下研究工作:
(1)对PPG检测原理进行研究，选取绿光作为探测光源，并对采用PPG法对脉搏波进行检测面临的难点进行了分析。
(2)研究相关理论，基于小波变换理论与自适应LMS滤波器技术对PPG信号进行降噪预处理。并采用时间窗口法、峰峰值动态判定、中值平均法提取心率值。
(3)设计硬件电路，包括主控与蓝牙电路、电源充电供电电路、运动传感电路、心率传感电路、按键复位电路、OLED显示电路，并制作PCB板，进行焊接调试。
(4)研究TI-RTOS嵌入式实时操作系统和低功耗蓝牙(BLE)协议栈，在IAR集成环境中，开发腕表检测系统软件，并为腕表设计三种工作模式:默认模式、心率模式、睡眠模式，可以通过按键进行切换。
(5)对Android系统架构与软件设计方法进行研究，完成对腕表用户数据同步，和腕表数据在Android智能终端的显示，方便用户读取自己的健康数据。
测试结果表明，本课题设计的脉搏波检测腕表蓝牙通讯稳定，信号强;功耗低，待机状态系统可以续航一个星期，连续心率模式下可以工作12小时;静态心率测量误差最高5％，动态心率测量误差不超过9％;计步行走50步时误差最高8％，500步以上误差低于2.6％。