基于51单片机的脉搏测量仪设计

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1、延安大学西安创新学院本科毕业论文（设计）题目：数字心率计的设计专业：电子信息工程姓名：学号：指导教师：职称：毕业时间：Ⅰ数字心率计的设计摘要：本文是基于51单片机数字心率计的设计，采用了红外对管传感器和光电转换原理进一步实现对心率的检测。心率计通过感知手指内的微弱波动来接收信号，可以避免人工听诊器所带来不必要的麻烦。心率传感器采样脉搏信号，采用STC89C52单片机作为控制器，心率传感器输出方波传入单片机，单片机每接收10个脉冲波形，数码管就计数一次。这样就实现了心率计数的功能，进一步达到了检测疾病的目的。关键词：STC89C52单片机、心率计数器、LM358

2、Ⅰ目录摘要IAbstractII第1章概述11.1选题的背景和意义11.2脉搏测量仪的发展与应用2第2章脉搏测量仪系统结构42.1光电脉搏测量仪的结构42.2工作原理52.3光电脉搏测量仪的特点5第3章硬件系统73.1控制器73.1.1STC89C52简介73.1.2STC89C52的特点73.1.3STC89C52的结构73.2脉搏信号采集93.2.1光电传感器的原理103.2.2光电传感器的结构103.2.3光电传感器检测原理113.2.4信号采集电路113.3信号放大123.3.1放大器的介绍123.3.2放大电路133.4波形整形电路143.5单片机处

3、理电路163.6显示电路173.6.1LED数码管的综述183.6.2LED数码管的结构183.6.3LED数码管的显示方法19Ⅰ3.6.4脉搏测量仪电路原理图20第4章软件系统214.1主程序流程：214.2定时器中断程序流程：214.3INT中断程序流程：224.4显示程序流程：234.5软件说明23第五章抗干扰措施及使用方法245.1抗干扰措施245.1.1环境光对脉搏传感器测量的影响245.1.2电磁干扰对脉搏传感器的影响245.1.3测量过程中运动噪声的影响255.2测量仪使用方法25第6章系统调试266.1系统调试266.2系统检验276.3误差分

4、析28第七章总结与展望29参考文献31附录33致谢39Ⅰ第1章概述1.1选题的背景和意义脉搏携带有丰富的人体健康状况的信息，自公元三世纪我国最早的脉学专著《脉经》问世以来，脉学理论得到不断的发展和提高。在中医四诊（望、闻、问、切）中，脉诊占有非常重要的位置。脉诊是我国传统医学中最具特色的一项诊断方法，其历史悠久，内容丰富，是中医“整体观念”、“辨证论证”的基本精神的体现与应用。脉诊作为“绿色无创”诊断的手段和方法，得到了中外人士的关注。但由于中医是靠手指获取脉搏信息，虽然脉诊具有简便、无创、无痛的特点易为患者接受，然而在长期的医疗实践中也暴露出一些缺陷。首先，

5、切脉单凭医生手指感觉辨别脉象的特征，受到感觉、经验和表述的限制，并且难免存在许多主观臆断因素，影响了对脉象判断的规范化；其次，这种用手指切脉的技巧很难掌握；再则，感知的脉象无法记录和保存影响了对脉象机理的研究。脉诊的这种定性化和主观性，大大影响了其精度与可行性，成为中医脉诊应用、发展和交流中的制约因素。为了将传统的中医药学发扬光大，促进脉诊的应用和发展，必须与现代科技相结合，实现更科学、客观的诊断[1]。医院的护士每天都要给住院的病人把脉记录病人每分钟脉搏数，方法是用手按在病人腕部的动脉上，根据脉搏的跳动进行计数。为了节省时间，一般不会作1分钟的测量，通常是测

6、量10秒钟时间内心跳的数，再把结果乘以6即得到每分钟的心跳数，即使这样做还是比较费时，而且精度也不高。为了提高脉搏测量的精确与速度，多种脉搏测量仪被运用到医学上来，从而开辟了一条全新的医学诊断方法。早在1860年VierordtⅠ创建了第一台杠杆式脉搏描记仪，国内20世纪50年代初朱颜将脉搏仪引用到中医脉诊的客观化研究方面。此后随着机械及电子技术的发展，国内外在研制中医脉象仪方面进展很快，尤其是70年代中期，国内天津、上海、江西等地相继成立了跨学科的脉象研究协作组，多学科共同合作促使中医脉象研究工作进入了一个新的境界。脉象探头式样很多，有单部、三部、单点、多点

7、、刚性接触式、软性接触式、气压式、硅杯式、液态汞、液态水、子母式等组成,脉象探头的主要原件有应变片、压电晶体、单晶硅、光敏元件、PVDF压电薄膜等，其中以单部单点应变片式为最广泛，不过近年来正在向三部多点式方向设计[2]。目前脉搏测量仪在多个领域被广泛应用，除了应用于医学领域，如无创心血管功能检测、妊高症检测、中医脉象、脉率检测等等，商业应用也不断拓展，如运动、健身器材中的心率测试都用到了技术先进的脉搏测量仪。1.2脉搏测量仪的发展与应用随着科学技术的发展，脉搏测量技术也越来越先进，对脉搏的测量精度也越来越高，国内外先后研制了不同类型的脉搏测量仪，而其中关键是

8、对脉搏传感器的研究。起初用于体育测量的