便攜式脈搏測量儀的設(shè)計.doc
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便攜式脈搏測量儀的設(shè)計,摘要脈搏波所呈現(xiàn)出來的形態(tài)、強(qiáng)度、速率和節(jié)律等方面的綜合信息，能反映出人體心血管系統(tǒng)中許多生理疾病的血流特征。根據(jù)人體脈搏信號特征，本文設(shè)計了一種基于單片機(jī)的脈搏測量系統(tǒng)。因為手指放在光的傳遞路徑中，血管中血液飽和度的變化將引起光的傳遞強(qiáng)度變化，所以，本系統(tǒng)采用了紅外發(fā)射與接收二極笯@淶甭霾釁骼床杉霾藕擰Ｊ紫齲...
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摘 要
脈搏波所呈現(xiàn)出來的形態(tài)、強(qiáng)度、速率和節(jié)律等方面的綜合信息，能反映出人體心血管系統(tǒng)中許多生理疾病的血流特征。根據(jù)人體脈搏信號特征，本文設(shè)計了一種基于單片機(jī)的脈搏測量系統(tǒng)。因為手指放在光的傳遞路徑中，血管中血液飽和度的變化將引起光的傳遞強(qiáng)度變化，所以，本系統(tǒng)采用了紅外發(fā)射與接收二極笯@淶甭霾釁骼床杉霾藕擰Ｊ紫齲杉降男藕磐ü屯瞬ㄓ敕糯蟮緶范月霾藕漚寫?，染忬，将放大后的脉搏信号通过整形稻湻进行悼妷蝙准变化，再经过一次放大稻湻对整形后的脉搏信簼a蟹糯?，将信簰仾换为AT89S52單片機(jī)易于處理的脈沖信號。通過單片機(jī)編程對脈沖信號進(jìn)行處理，測量出一分鐘內(nèi)的脈搏次數(shù)，最終在液晶屏中直觀地顯示出來。為了節(jié)省時間，一般不會作1分鐘的測量，通常是測量10秒鐘時間內(nèi)的脈搏數(shù)，再把結(jié)果乘以6即得到每分鐘的脈搏數(shù)。當(dāng)所測得的脈搏次數(shù)小于50或大于120時，系統(tǒng)會進(jìn)行報警。
關(guān)鍵詞： 人體脈搏信號；單片機(jī)；信號處理；脈搏傳感器；
ABSTRACT
The shape, intensity, speed, and rhythm of pulse signals reflect the physical and pathological characters of heart-blood system in human bodies mostly. According to the characteristics of the human pulse signals, a pulse fluctuation frequency measurement system is designed. When the finger is put in the deliver path of light, as the saturation of blood degree changes, the strength of the light delivered in the path changes. So firstly, two infrared emitting diodes working as a pulse sensor are chosen to collect the signals of human pulse, secondly, an amplification circuit and a filter wave circuit to enlarge the signal are used, then orthopedic circuit which can invert the analog signal is used before the amplification circuit is used again so that AT89S52 single chip microcomputer is able to deal with the pulse signal and get the pulse fluctuation frequency. Finally, the results are displayed with a LCD screen. To save time, we do not usually measure the pulse for a minute ,we just measure it within 10 seconds, then multiply the result by 6 to get the per minute’s count of the pulse. When the count of pulse is less than 50 or more than 120, the bell of the system rings to give a warning.
Key Words：Pulse signal of human body; single chip microcomputer; treatment of signal; pulse sensor;
目 錄
1 引言 1
2 系統(tǒng)概述 3
2.1 系統(tǒng)總設(shè)計目標(biāo) 3
2.1.1 實(shí)現(xiàn)要求 3
2.1.2 主要完成內(nèi)容 3
2.2 系統(tǒng)總體設(shè)計方案 3
2.2.1 系統(tǒng)硬件組成部分 3
2.2.2 脈搏傳感器的選擇 4
2.2.3 信號處理電路所用芯片的選擇 5
2.2.4 單片機(jī)的選擇 5
3 主處理電路的設(shè)計 7
3.1 單片機(jī)最小系統(tǒng)的設(shè)計 7
3.1.1 時鐘信號 7
3.1.2 RC復(fù)位電路 7
3.2 系統(tǒng)模塊電路的設(shè)計 8
3.2.1 信號采集與信號處理電路的設(shè)計 8
3.2.2 定時電路的設(shè)計 10
3.2.3 報警電路的設(shè)計 11
3.2.4 顯示電路的設(shè)計 11
3.3 電路所用芯片簡介 12
3.3.1 AT89S52芯片簡介 12
3.3.2 CD4069芯片的簡介 16
3.4 1602液晶屏的簡介 17
3.4.1 液晶屏的引腳功能 17
3.4.2 液晶屏的顯示原理 18
3.5 PCB腐蝕板的簡介 19
3.5.1 PCB板的簡介 19
3.5.2 PCB腐蝕板的制作流程 20
3.6 紅外發(fā)光二極管的簡介 20
4 系統(tǒng)軟件的設(shè)計 22
4.1 脈搏頻率的測量方法 22
4.1.1 周期測量法 22
4.1.2 多周期同步測量法 23
4.1.3 頻率測量法 23
4.2 程序設(shè)計 24
4.2.1 系統(tǒng)主程序的設(shè)計 24
4.2.2 脈搏頻率的測量原理 24
5 系統(tǒng)軟件調(diào)試 27
5.1 硬件調(diào)試過程 27
5.2 軟件調(diào)試過程 27
5.3 調(diào)試中遇到的問題及解決方法 28
結(jié) 論 29
參考文獻(xiàn) 30
附錄1總電路圖 31
附錄2 譆@絳� 32
致 謝 39
脈搏波所呈現(xiàn)出來的形態(tài)、強(qiáng)度、速率和節(jié)律等方面的綜合信息，能反映出人體心血管系統(tǒng)中許多生理疾病的血流特征。根據(jù)人體脈搏信號特征，本文設(shè)計了一種基于單片機(jī)的脈搏測量系統(tǒng)。因為手指放在光的傳遞路徑中，血管中血液飽和度的變化將引起光的傳遞強(qiáng)度變化，所以，本系統(tǒng)采用了紅外發(fā)射與接收二極笯@淶甭霾釁骼床杉霾藕擰Ｊ紫齲杉降男藕磐ü屯瞬ㄓ敕糯蟮緶范月霾藕漚寫?，染忬，将放大后的脉搏信号通过整形稻湻进行悼妷蝙准变化，再经过一次放大稻湻对整形后的脉搏信簼a蟹糯?，将信簰仾换为AT89S52單片機(jī)易于處理的脈沖信號。通過單片機(jī)編程對脈沖信號進(jìn)行處理，測量出一分鐘內(nèi)的脈搏次數(shù)，最終在液晶屏中直觀地顯示出來。為了節(jié)省時間，一般不會作1分鐘的測量，通常是測量10秒鐘時間內(nèi)的脈搏數(shù)，再把結(jié)果乘以6即得到每分鐘的脈搏數(shù)。當(dāng)所測得的脈搏次數(shù)小于50或大于120時，系統(tǒng)會進(jìn)行報警。
關(guān)鍵詞： 人體脈搏信號；單片機(jī)；信號處理；脈搏傳感器；
ABSTRACT
The shape, intensity, speed, and rhythm of pulse signals reflect the physical and pathological characters of heart-blood system in human bodies mostly. According to the characteristics of the human pulse signals, a pulse fluctuation frequency measurement system is designed. When the finger is put in the deliver path of light, as the saturation of blood degree changes, the strength of the light delivered in the path changes. So firstly, two infrared emitting diodes working as a pulse sensor are chosen to collect the signals of human pulse, secondly, an amplification circuit and a filter wave circuit to enlarge the signal are used, then orthopedic circuit which can invert the analog signal is used before the amplification circuit is used again so that AT89S52 single chip microcomputer is able to deal with the pulse signal and get the pulse fluctuation frequency. Finally, the results are displayed with a LCD screen. To save time, we do not usually measure the pulse for a minute ,we just measure it within 10 seconds, then multiply the result by 6 to get the per minute’s count of the pulse. When the count of pulse is less than 50 or more than 120, the bell of the system rings to give a warning.
Key Words：Pulse signal of human body; single chip microcomputer; treatment of signal; pulse sensor;
目 錄
1 引言 1
2 系統(tǒng)概述 3
2.1 系統(tǒng)總設(shè)計目標(biāo) 3
2.1.1 實(shí)現(xiàn)要求 3
2.1.2 主要完成內(nèi)容 3
2.2 系統(tǒng)總體設(shè)計方案 3
2.2.1 系統(tǒng)硬件組成部分 3
2.2.2 脈搏傳感器的選擇 4
2.2.3 信號處理電路所用芯片的選擇 5
2.2.4 單片機(jī)的選擇 5
3 主處理電路的設(shè)計 7
3.1 單片機(jī)最小系統(tǒng)的設(shè)計 7
3.1.1 時鐘信號 7
3.1.2 RC復(fù)位電路 7
3.2 系統(tǒng)模塊電路的設(shè)計 8
3.2.1 信號采集與信號處理電路的設(shè)計 8
3.2.2 定時電路的設(shè)計 10
3.2.3 報警電路的設(shè)計 11
3.2.4 顯示電路的設(shè)計 11
3.3 電路所用芯片簡介 12
3.3.1 AT89S52芯片簡介 12
3.3.2 CD4069芯片的簡介 16
3.4 1602液晶屏的簡介 17
3.4.1 液晶屏的引腳功能 17
3.4.2 液晶屏的顯示原理 18
3.5 PCB腐蝕板的簡介 19
3.5.1 PCB板的簡介 19
3.5.2 PCB腐蝕板的制作流程 20
3.6 紅外發(fā)光二極管的簡介 20
4 系統(tǒng)軟件的設(shè)計 22
4.1 脈搏頻率的測量方法 22
4.1.1 周期測量法 22
4.1.2 多周期同步測量法 23
4.1.3 頻率測量法 23
4.2 程序設(shè)計 24
4.2.1 系統(tǒng)主程序的設(shè)計 24
4.2.2 脈搏頻率的測量原理 24
5 系統(tǒng)軟件調(diào)試 27
5.1 硬件調(diào)試過程 27
5.2 軟件調(diào)試過程 27
5.3 調(diào)試中遇到的問題及解決方法 28
結(jié) 論 29
參考文獻(xiàn) 30
附錄1總電路圖 31
附錄2 譆@絳� 32
致 謝 39
