科技的不断进步让人们越来越依靠科技,而不是单纯的靠人力资源来解决问题。脉搏测量仪的问世就是科学技术的应用实例。现在的任务是要研制一种简单易实施的脉搏测量装置,能够很方便的读出患者的心率,这样的话就能对心血管疾病起到提前预防的作用。
目前脉搏测量仪得到了广泛应用:不仅仅局限于医学领域,商业应用也经常用到脉搏测量,比如健身器材中也都安装了测量仪,这样能方便的读出健身者的心率,能够给他们提供更全面的健康信息。
1。2 当前的研究与发展现状
1。3 本文完成的工作及章节安排
本文详细介绍了如何用51单片机系统来设计一个脉搏测量仪,脉搏测量仪能够显示一分钟内脉搏跳动的次数,并且可以通过二极管的闪烁来直观的显示脉搏的跳动,本文也对脉搏测量仪的每部分电路进行了详细的解释,包括脉搏采集电路,放大电路,脉搏整形电路等。对测量仪的软件系统也做了详细的阐述,最后对测量仪进行仿真调试,实验结果误差小,在实验允许的范围内,认为本实验是成功的。
第二章介绍了测量仪的系统结构,系统结构分为五个部分,并对每个部分进行了方案的论证,最终选取最合适的方法来实现系统的功能。
第三章介绍了测量仪的硬件系统部分,对脉搏采集电路,放大电路,整形电路等结合电路原理图进行了详细的论述。
第四章介绍测量仪的软件系统部分,采用C语言进行编程,程序包括主程序,中断程序和显示程序。
第五章到第六章讲解了影响测量仪准确性的干扰因素,并说明了如何降低这些干扰以达到最佳的测量状态。接下来进行电路的仿真与调试,在尽可能的消除干扰因素的情况下,进行了实际的测量,并与听诊器听到的理论值相比较,实验误差较小,满足设计需求。
2 脉搏测量仪系统结构以及方案论证
在本实验系统中,通过传感器来收集人的心率变化这种生物信号并将其转变成物理信号,物理信号的变化也就是电压信号的变化,通过分析传感器输出的电压信号的变化,我们可以分析心率的变化。根据以上的分析,基本对心率监测系统有了一个初步的了解,接下来进行课题的实施。
2。1 光电脉搏测量仪的结构
脉搏测量仪能够准确的读出患者一分钟的心跳次数,并将其正确的显示,一般来说测量仪都包括传感器,信号处理等五个部分,下面对这五个部分做简单的说明:
1.光电传感器
在本测量实验中,所采用的传感器可以将采集的红外光转换成电压。红外光通过人的手指照射到传感器上,手指在有脉搏的情况下含氧量会上升,使红外光发生变化,传感器能感知这种变化,并将这种变化按照一定的线性函数关系转化成电压信号,电压信号经过放大整形送到单片机在进一步处理。
2.信号处理
传感器收集到的信号频率比较低,这种信号不稳定,而且容易失真变形,不能直接送到单片机中进行处理,低频信号经过放大、滤波和整形后才能送到单片机在处理,这就是信号处理部分。
3。 单片机电路文献综述
对输入的电压信号进行处理的部分,是整个系统的核心控制部分,在本实验系统中我们采用51单片机,有关单片机的详细介绍将在下一章进行。
4.液晶显示
用来显示最终测量结果的器件。
5。 电源
电源电路是给整个脉搏测量装置提供电能的部分。
AT89C51单片机的简易脉搏测量系统设计+电路图(2):http://www.youerw.com/tongxin/lunwen_137337.html