毕业设计（论文）-心率测试仪设计

《毕业设计（论文）-心率测试仪设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、心率测试仪引言健康对于每一个人来说都是至关重要的。体现一个人的健康状态有几个常用的指标，如体温，脉搏，心率以及血压等。心率是指人体心脏每分钟搏动的次数．它是反映心脏是否正常工作的一个重要参数。同时心率值也是衡量体力劳动强度和脑力劳动强度的重要指标。目前全国正在推行新的工资制度——岗位技能工资制。岗位技能工资制包括劳动技能、工作责任、劳动强度和劳动条件四项指标。其中评定某个岗位劳动强度大小最有效的方法就是测定该岗位工人作业时的心率值。但国内一直投有有效的专用心率仪，所以劳动强度测定成了当前推行岗位技能工资制的阻力。因此，设计一种可随身携带、可长时间记录、显示和存贮心率值，

2、可与微机通讯并具有较强抗干扰能力的心率测试仪是十分必要的。而且具有相当大的实用价值。随着电子技术与计算机技术的迅速发展，电子产业的应用领域正在不断地扩大，其应用已经深入到人类的日常生活当中了，尤其是在医疗中。智能化电子产品将成为新的潮流趋势。目前市场上所推出的家庭医疗电子产品大多以测量血压为主,智能脉搏测试仪器尚不多见。利用数字电路里的计数电路和模拟电路里的放大电路能够很好的满足市场上大量电子产品的需求。同时随着市场的需求增大，电路测试仪的精度提高的同时，必须考虑电路的成本和系统的运行速度等等。13心率测试仪摘要为了更好地运用我们所学的知识，加深对电子技术相关的掌握，本

3、次心率测试仪电子线路的设计我采用了基于TTL和数字电路系列芯片制作了一个简易的心率测试仪。本次电路设计是由放大整形电路、滤波电路、倍频电路、实基电路、逻辑控制电路、计数锁存电路、译码显示电路和报警电路组成。测试仪主要是通过感应人体心率的跳动的信号，可用压力传感器或者红外光传感器来传递信号，经过放大整形滤波后，可由倍频电路来缩短测量时间，并用由555定时器接成的施密特触发器做时基电路产生60s定时，最后心率信号通过计数器和锁存器后进入七段数码管显示出来，一分钟后计数显示结束，数字不符合正常的心率范围时，报警电路将启动，二极管将发出亮光。关键字：放大电路、滤波电路、倍频电路

4、、时基电路、锁存电路、计数译码显示电路、报警电路13心率测试仪心率测试仪设计1、设计方案与思路1.1传感器：将微小的心率信号转换为与此相应的电信号。1.2放大整形电路：将由传感器得到的微小信号放大整形成具有一定形状的信号。1.3倍频电路：将放大整形后的脉冲信号的频率提高，从而缩短测量时间。1.4时基控制电路：在555定时器的控制下，产生短时间的控制信号，使脉冲信号能够在一定时间内送到计数和显示电路中。1.5锁存电路：保存计数的结果以便于刷新，重新计数。1.6整体框架：整形滤波器放大器传感器时钟振荡器与门译码显示锁存器计数器报警电路计数器二、单元电路设计级参数计算2.1传

5、感器心率传感器的作用是将心率信号转换为响应的电冲信号。心率传感器是心率测试仪中重要的组成部分，其性能的好坏直接影响到后置电路的处理和结果的显示。目前典型的心率传感器有以下三种：光电类、压阻类和压电类。在这三种当中目前采用最多的是压电型传感器，其工作原理是利用敏感元件直接把压力转变为电信号。在传感器的选择中，压力传感器和红外光传感都是很好的选择。同时为排除电源的噪声干扰，在传感器之前需接一个电容接地。2.2放大与整形放大电路是模拟电子电路中最常用、最基本的一种典型电路。无论日常使用的收音机、电视机，或者精密的测量仪器和复杂的自动控制系统等，其中一般都有各种各样不同类型的放

6、大电路。所谓“放大”表面上是将信号的幅度由小变大，其实“放大”的本质首先是实现能量的控制，放大的对象是变化量。运放电路的输入电阻高，抑制共模信号能力强，由于每个人的心率强弱不一样，检测的信号强弱大小也不一样，则放大倍数应当适当。放大电路有很多种，在本次设计中，采用了同相比例运算电路。由一个运放器、三个电阻和一个电容组成,放大倍数大约为25倍。电路图如下：13心率测试仪整形电路的功能是将模拟电压信号转化为高低电平信号输出到单片机系统往往整形电，可以采用反相滞回电压比较器进一步提高电路抗干扰能力，并且可以经过对强弱脉搏的测试和统计分析可以将其阈值确定。路比较复杂，要较好的对

7、不规则型信号进行规制整形是有一定难度的事情，电压比较器往往是个很好的选择，为了简单点直接选用经过放大后通过一个电平转换来整形。2.3滤波电路滤波电路的作用实质上是“选频”13心率测试仪，即允许某一部分频率的信号顺利通过，而将另一部分频率的信号滤掉。在无线电通信、自动测量和控制系统中，常常利用滤波电路进行模拟信号的处理，如用于数据传送、抑制干扰等。在模拟电路中，根据工作信号的频率范围，滤波电路有很多种类，有低通，高通，带通和带组等滤波电路。低通滤波电路是指低频信号能够通过而高频信号不能通过的滤波器；高通滤波器刚好相反，能通过而低频信号不能通