单片机简易脉搏测量器

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1、摘要1一、概述21.1设计背景21.2脉搏测量仪的发展与应用2二、设计任务与要求42.1方案设计要求42・2方案设计4三、硬件电路设计53.1主控制电路53.2信号提取电路83・3信号处理电路93.4数码显示电路123.5按键电路133.6电源电路13四、软件设计144.1程序流程144.2程序源代码14五、总结19参考献文20附录21简易脉搏测量器吴帅11应电11摘要随着人们生活的水平的不断提高，生活方式、饮食结构不断改变，习惯的变化和高节奏的生活导致了高血压、冠心病等心血管疾病成为常见病与多发病。要避免和减少高血压、冠心病这类心血管疾病给人类健康带来的严重危害，有效的早期诊断治疗

2、方法和设备，快速的发病后的救治手段都是非常重要的，这些也正当前广人医学界专家正在共同努力研究的重点。而脉搏是人体活动最重要、最灵敏和最可靠的信息源，是反映人体健康状况的重要窗口，而对脉搏的提取速度又快，因此利用脉搏信号快速的发现病因也是一个有效的方法。本文论述了课题研究的现状和意义；介绍了数字式脉搏测量器的具体实现方案；介绍了使用的芯片和他们的使用方法；阐述了硬件设计与软件设计方案；说明了相应软件的流程和方法，并解说了相应硬件与软件的调试。最后对所做的工作进行了分析和总结，指出了系统涵待改进和提高的地方，展望了系统今后的发展方向。关键i司：51单片机脉搏信号光电传感器定时计数—、概述

3、1.1设计背景在我国传统中医学的诊断中，“望、闻、问、切”是最基木的四个方面。而在其中“切”也就是脉诊，占有非常重要的地位。通过脉诊，医牛可以对患者的身体状况有一个大概的了解，进而对症下药。脉搏信号可以肓接反应出患者心脏的部分状况，我国传统中医学认为，通过脉诊可以了解到患者脏腑气血的盛衰，可以探测到病因，病位，预测疗效等。从近代医学的角度来看，人体循环系统承担着协调全身各组织的能量代谢，输送氧气、营养物质，运走代谢废物等重要的工作，还承担运送抗体、激素等物质以协调整体的动态平衡。从整体的角度对疾病进行综合分析，显然循环系统的信息将占很重要的比重；从整个循环系统来看橈动脉介于大动脉与小

4、动脉之间，由于心脏的舒缩、内脏血容量的变化、血管端点阻抗、管道内脉波的反射、血液的粘滞性、血管壁的粘弹性等因素使脉象携带着有关心脏运动、内脏循环、外周循环等丰富的心血管系统及整体的动态信息。因此脉诊的临床意义很大，它的机理是急待于我们进行研究的。鉴于脉诊的重要性，人们对于脉搏测量一盲非常关注，早在1860年Vierordt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，国内外在硏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、广州、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

5、医脉象研究工作进入了一个新的境界。1.2脉搏测量仪的发展与应用脉搏测量仪的发展主要向以下几个趋势发展：(1)自动测量脉搏并H对所得到的脉搏进行自动分析。(2)数字化技术等先进技术的应用。(3)多功能化越来越明显。目前很多脉搏测量仪都具有检测血氧等其他的功能，但是对这些信号的分析和诊断还需要一些有经验的医牛观察，进行分析后才能确认结果，浪费大量的人力，H由人为引入的误差较大。因此，未来脉搏自动检测的内容将更加详细，自动分析诊断功能也更强大。随着数字科学技术的发展，脉搏测量仪集成度将更高，更便于携带。数字信号处理的运用将使干扰更小，测量更为准确。目前的脉搏测量仪，一般都具有测试血氧，心电

6、图等等功能，单纯的脉搏测量仪己经很少见。随着电子技术的发展，脉搏测量仪必然可以实现更多的功能。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、妊娠症检测、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。二、设计任务与要求2.1方案设计要求正常人的脉搏次数是每分钟60〜80次（婴儿为90〜140次，老年人则为100〜150次），这种频率信号属于低频范畴。因此,脉搏计的用来测量低频信号的装置，它的基木功能要求应该是：（1）要把人体的脉搏数（振动）转换成电信号，这就需要借助传感器。（2）对转换后的电信号要进

7、行放大和整形处理，以保证其它电路能正常加工和处理。（3）在一分时间内，测出经放大整形后的电信号周期个数。总之，脉搏计的核心是要对低频信号在固定的短时间计数，最后以数字形式显示出来。可见，脉搏计的主要组成部分是计数器和数字显示器。2.2方案设计设计了一种基于51单片机的脉搏测量仪。系统以51单片机为核心，用红外发射管和接收管对人体的脉搏心率进行数据采集，将采集信号经过放大、滤波、整形电路后输出的高低电平脉冲信号输入到单片机中，并利用单片机系统内部定时器来计算