基于51单片机便携式心率测试仪的研究与设计

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1、基于单片机的便携式心率测试仪的设计系部名称：电气与信息工程学院专业班级：测控技术与仪器082班学生姓名：李强国指导教师：胡文静职称：教授哈尔滨理工大学二○一三年七月哈尔滨理工大学本科生毕业设计摘要心率测量仪在我们的日常生活中已经得到了非常广泛的应用。为了提高心率测量仪的简便性和精确度，本设计计了一种基于51单片机的心率测量仪。系统以AT89S51单片机为核心，以红外发光二极管和光敏三极管为传感器，并利用单片机系统内部定时器来计算时间，由光敏三极管感应产生脉冲，单片机通过对脉冲累加得到脉搏跳动次数，时间由定时器定时而得。系统运行中能显示脉搏次数和时间，系统停止运行

2、时，能够显示总的脉搏次数和时间,在脉搏数超过设定上下限时蜂鸣器报警。经测试，系统工作正常，达到设计要求。关键词：心率测量仪；AT89S51单片机；红外发光二极管；光敏三极管；蜂鸣器。II哈尔滨理工大学本科生毕业设计ABSTRACTHeartratemeasuringinstrumentinourdailyliveshasbeenwidelyused.Inordertoimprovethepulsemeasuringinstrumentissimpleandaccurate,thedesignmethodbasedon51singlechipHeartrateme

3、asuringinstrument.SystembasedontheAT89S51single-chipmicrocomputerasthecore,withtheinfraredemittingdiodeandaphotosensitivetriodesensorthree,andtheuseofMCUinternaltimertocalculatetime,aphotosensitivetriodeinductionpulsethree,singlechipmicrocomputerbasedonpulseaccumulationbypulsenumber,

4、andtimebythetimertimer.Systemcandisplaythepulsefrequencyandduration,thesystemstopsrunning,candisplaythetotalpulsefrequencyandduration,thepulsenumberexceedsthesetupperandlowerlimitalarmbuzzer.Aftertesting,thesystemisworkingproperly,achievesthedesignrequirements.Keywords:Heartratemeasu

5、ringinstrument;AT89S51singlechipmicrocomputer;Infraredemittingdiode;Athreetransistor;Buzzer.II哈尔滨理工大学本科生毕业设计目录摘要IABSTRACTII第1章引言31.1概述31.2基于单片机的心率测试仪的发展与应用41.3设计说明书内容5第2章整体方案分析62.1任务62.2要求62.3设计时要考虑的问题62.3.1环境光对脉搏传感器测量的影响62.3.2电磁干扰对脉搏传感器的影响72.3.3测量过程中运动噪声的影响72.4系统基本方案72.4.1脉搏传感器部分72.

6、4.3显示部分92.5整体方案9第3章硬件电路设计分析113.1控制器113.1.3AT89C51的结构123.2脉搏信号采集153.2.1光电传感器的结构及原理15图3.2透射式光电传感器图153.2.2信号采集电路153.3信号放大163.4波形整形电路17哈尔滨理工大学本科生毕业设计3.5单片机处理电路183.6显示电路193.6.1LED的综述203.6.2LED的结构203.6.3LED数码管的显示方法203.7本章总结21第四章软件系统224.1主程序流程：224.2定时器中断程序流程：224.3INT中断程序流程：234.4显示程序流程：234.5

7、软件说明24结束语24参考文献26致谢28附录29附录Astateflow原理图29附录Bsimulink原理图30附录CboilerPlantmodelsimulink图31附录Dstateflow子状态仿真图32附录Estateflow的模型查看器34附录Fstateflow的仿真结果及生成的源代码35附录G英文文献翻译42哈尔滨理工大学本科生毕业设计第1章引言1.1概述心脑血管疾病是当今全球死亡率最高的疾病，是21世纪人类健康的头号杀手。多年来，心率测试仪在心脑血管疾病的研究和诊断方面发挥出显著的作用，它记录的心脏活动时的生物电信号，已称为临床诊断的重要依

8、据。临床上使用的心电监护