基于单片机心率脉搏检测仪设计

目录
一、设计的背景和意义 (1)
二、设计方案的论证和确定 (1)
(一)设计要求分析 (1)
(二)设计方案确定 (1)
三、 设计过程 (3)
(一) 设计原理 (3)
(二)主要器件选型 (5)
(三)硬件结构设计 (7)
(四)软件控制设计 (11)
四、调试过程 (20)
1.仿真调试. (20)
2.实物演示 (22)
五、设计创意说明和总结 (25)
六、参考文献 (26)
七、致谢 (27)
一、设计的背景和意义
背景:
上海市轨道交通近期建设规划(2017-2025)
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。但人体的生物信号多属于强噪声背景下的低频的弱信号, 脉搏波信号更是低频微弱的非电生理信号,因此必需经过放大和后级滤波以满足采集的要求。
脉象探头式样很多,有单部、三部、单点、多点、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]。
意义:
近年来国内外致力于开发无创非接触式的传感器,这类传感器的重要特征是测量的探测部分不侵入机体,不造成机体创伤,能够自动消除仪表自身系统的误差,测量精度高,通常在体外,尤其是在体表间接测量人体的生理和生化参数。
二、设计方案的论证和确定
(一)设计要求分析
总体由设计由STC89C52、按键、LCD1602、光电传感器、等构成,见图3.1所示,系统设有四个按键,设置上下限脉搏数,当超过范围的时候单片机会驱动蜂鸣器发响,脉搏测量的时候需要人把手轻轻的按在光电传感器上面,由于人脉搏跳动的时候,血液的透光性不一样会导致接收器那边接收的信号强弱不一样,间接的把人脉搏信号传回,通过运放对其进行放大、整形后连接到单片机的IO 口,单片机利用外部中断对其进行计数,最终换算成人一分钟脉搏的跳动次数,最终在液晶屏上显示
主要设计主控模块,显示模块,传感器模块等
(二)设计方案确定
主控模块确定
第一种:IO口,且STC系列的单片机可以在线编程、调试,方便地实现程序的下载与整机的调采用52系列的单片机,此单片机是一个高可靠性,超低价,无法解密,高性能的8位单片机,32位I/O口。
第二种:MSP430系列单片机,此单片机是TI公司1996年开始推向市场的一种16位超低功耗的混合信号处理器。其中内部集成了很多模拟电路、数字电路和微处理器,提供强大的功能。但是该芯片昂贵不适合一般的设计开发。
因此本设计中选择价格适宜性价比高52系列单片机作为主控芯片
显示模块确定
第一种:点阵式数码管显示,此点阵式数码管是由八行八列的发光二极管组成,对于显示文字比较合适,如采用在显示数字显得太浪费,且价格也相对较高,因此不用此种作为显示。
第二种:LCD液晶显示屏,此液晶显示屏的显示功能强大,可显示大量文字,图形,显示多样,清晰可见,本次设计而言一个LCD1602的液晶屏即可,价格也还能接受,需要的接口线较多,但会给调试带来诸多方便。
因此本设计中选择价格适宜性价比高的LCD1602液显示屏作为显示模块。
传感器模块确定
光电传感器提取人体脉搏信号,授予手指组织可以分成皮肤、肌肉、骨骼等非血液组织和血液组织,其中非血液组织的光吸收量是恒定的,而在血液中,静脉血的搏动相对动脉血是十分微弱的,可以忽略,所以可以认为光透过手指后的变化仅由动脉血的充盈而引起,在恒定波长的光源的照射下,通过检测透过手指的光强将可以间接测量到人体的脉搏信号。
还有光电传感器较压电传感器比较容易买得到,因此这里选用光电传感器来提取人体脉搏信号。
三、
电源复位
、设计过程(一)设计1、硬件电
电路
电路
程 计原理 电路设计框STC LC 框图(如图3图3.1
C89C52RC CD1602显示晶
振电路
3.1所示)
正丙醇电路硬件设C
某小型火力发电厂。
设计框图
按键电路传感器电放大滤波波形整形路
电路
波电路
形电路
液键2、程序设开始 液晶初始化
菜单
键盘扫描
按下
按键
上限设下限设返回按1
按键设计框图(设定
厦门px设定
南京晨光东螺波纹管有限公司键
如图3.2所图3.计算显示返1对应值增按2按键所示)。
2程序设计算脉搏值
示脉搏值返回 15秒到
增加 计框图
对应值减按3与龙同行
按键
开减小 开中断,测脉按4 按键
脉搏

本文发布于:2024-09-22 09:33:42,感谢您对本站的认可!

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标签:设计   脉搏   显示   传感器   单片机   信号   检测   人体
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