便携式脉搏测量仪的设计.doc
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便携式脉搏测量仪的设计,摘要脉搏波所呈现出来的形态、强度、速率和节律等方面的综合信息，能反映出人体心血管系统中许多生理疾病的血流特征。根据人体脉搏信号特征，本文设计了一种基于单片机的脉搏测量系统。因为手指放在光的传递路径中，血管中血液饱和度的变化将引起光的传递强度变化，所以，本系统采用了红外发射与接收二极笯@涞甭霾衅骼床杉霾藕拧Ｊ紫龋...
内容介绍
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摘 要
脉搏波所呈现出来的形态、强度、速率和节律等方面的综合信息，能反映出人体心血管系统中许多生理疾病的血流特征。根据人体脉搏信号特征，本文设计了一种基于单片机的脉搏测量系统。因为手指放在光的传递路径中，血管中血液饱和度的变化将引起光的传递强度变化，所以，本系统采用了红外发射与接收二极笯@涞甭霾衅骼床杉霾藕拧Ｊ紫龋杉降男藕磐ü屯瞬ㄓ敕糯蟮缏范月霾藕沤写恚缓螅糯蠛蟮穆霾藕磐ü蔚缏方械缪够急浠倬淮畏糯蟮缏范哉魏蟮穆霾藕沤蟹糯螅藕抛晃狝T89S52单片机易于处理的脉冲信号。通过单片机编程对脉冲信号进行处理，测量出一分钟内的脉搏次数，最终在液晶屏中直观地显示出来。为了节省时间，一般不会作1分钟的测量，通常是测量10秒钟时间内的脉搏数，再把结果乘以6即得到每分钟的脉搏数。当所测得的脉搏次数小于50或大于120时，系统会进行报警。
关键词： 人体脉搏信号；单片机；信号处理；脉搏传感器；
ABSTRACT
The shape, intensity, speed, and rhythm of pulse signals reflect the physical and pathological characters of heart-blood system in human bodies mostly. According to the characteristics of the human pulse signals, a pulse fluctuation frequency measurement system is designed. When the finger is put in the deliver path of light, as the saturation of blood degree changes, the strength of the light delivered in the path changes. So firstly, two infrared emitting diodes working as a pulse sensor are chosen to collect the signals of human pulse, secondly, an amplification circuit and a filter wave circuit to enlarge the signal are used, then orthopedic circuit which can invert the analog signal is used before the amplification circuit is used again so that AT89S52 single chip microcomputer is able to deal with the pulse signal and get the pulse fluctuation frequency. Finally, the results are displayed with a LCD screen. To save time, we do not usually measure the pulse for a minute ,we just measure it within 10 seconds, then multiply the result by 6 to get the per minute’s count of the pulse. When the count of pulse is less than 50 or more than 120, the bell of the system rings to give a warning.
Key Words：Pulse signal of human body; single chip microcomputer; treatment of signal; pulse sensor;
目 录
1 引言 1
2 系统概述 3
2.1 系统总设计目标 3
2.1.1 实现要求 3
2.1.2 主要完成内容 3
2.2 系统总体设计方案 3
2.2.1 系统硬件组成部分 3
2.2.2 脉搏传感器的选择 4
2.2.3 信号处理电路所用芯片的选择 5
2.2.4 单片机的选择 5
3 主处理电路的设计 7
3.1 单片机最小系统的设计 7
3.1.1 时钟信号 7
3.1.2 RC复位电路 7
3.2 系统模块电路的设计 8
3.2.1 信号采集与信号处理电路的设计 8
3.2.2 定时电路的设计 10
3.2.3 报警电路的设计 11
3.2.4 显示电路的设计 11
3.3 电路所用芯片简介 12
3.3.1 AT89S52芯片简介 12
3.3.2 CD4069芯片的简介 16
3.4 1602液晶屏的简介 17
3.4.1 液晶屏的引脚功能 17
3.4.2 液晶屏的显示原理 18
3.5 PCB腐蚀板的简介 19
3.5.1 PCB板的简介 19
3.5.2 PCB腐蚀板的制作流程 20
3.6 红外发光二极管的简介 20
4 系统软件的设计 22
4.1 脉搏频率的测量方法 22
4.1.1 周期测量法 22
4.1.2 多周期同步测量法 23
4.1.3 频率测量法 23
4.2 程序设计 24
4.2.1 系统主程序的设计 24
4.2.2 脉搏频率的测量原理 24
5 系统软件调试 27
5.1 硬件调试过程 27
5.2 软件调试过程 27
5.3 调试中遇到的问题及解决方法 28
结 论 29
参考文献 30
附录1总电路图 31
附录2 譆@绦� 32
致 谢 39
脉搏波所呈现出来的形态、强度、速率和节律等方面的综合信息，能反映出人体心血管系统中许多生理疾病的血流特征。根据人体脉搏信号特征，本文设计了一种基于单片机的脉搏测量系统。因为手指放在光的传递路径中，血管中血液饱和度的变化将引起光的传递强度变化，所以，本系统采用了红外发射与接收二极笯@涞甭霾衅骼床杉霾藕拧Ｊ紫龋杉降男藕磐ü屯瞬ㄓ敕糯蟮缏范月霾藕沤写恚缓螅糯蠛蟮穆霾藕磐ü蔚缏方械缪够急浠倬淮畏糯蟮缏范哉魏蟮穆霾藕沤蟹糯螅藕抛晃狝T89S52单片机易于处理的脉冲信号。通过单片机编程对脉冲信号进行处理，测量出一分钟内的脉搏次数，最终在液晶屏中直观地显示出来。为了节省时间，一般不会作1分钟的测量，通常是测量10秒钟时间内的脉搏数，再把结果乘以6即得到每分钟的脉搏数。当所测得的脉搏次数小于50或大于120时，系统会进行报警。
关键词： 人体脉搏信号；单片机；信号处理；脉搏传感器；
ABSTRACT
The shape, intensity, speed, and rhythm of pulse signals reflect the physical and pathological characters of heart-blood system in human bodies mostly. According to the characteristics of the human pulse signals, a pulse fluctuation frequency measurement system is designed. When the finger is put in the deliver path of light, as the saturation of blood degree changes, the strength of the light delivered in the path changes. So firstly, two infrared emitting diodes working as a pulse sensor are chosen to collect the signals of human pulse, secondly, an amplification circuit and a filter wave circuit to enlarge the signal are used, then orthopedic circuit which can invert the analog signal is used before the amplification circuit is used again so that AT89S52 single chip microcomputer is able to deal with the pulse signal and get the pulse fluctuation frequency. Finally, the results are displayed with a LCD screen. To save time, we do not usually measure the pulse for a minute ,we just measure it within 10 seconds, then multiply the result by 6 to get the per minute’s count of the pulse. When the count of pulse is less than 50 or more than 120, the bell of the system rings to give a warning.
Key Words：Pulse signal of human body; single chip microcomputer; treatment of signal; pulse sensor;
目 录
1 引言 1
2 系统概述 3
2.1 系统总设计目标 3
2.1.1 实现要求 3
2.1.2 主要完成内容 3
2.2 系统总体设计方案 3
2.2.1 系统硬件组成部分 3
2.2.2 脉搏传感器的选择 4
2.2.3 信号处理电路所用芯片的选择 5
2.2.4 单片机的选择 5
3 主处理电路的设计 7
3.1 单片机最小系统的设计 7
3.1.1 时钟信号 7
3.1.2 RC复位电路 7
3.2 系统模块电路的设计 8
3.2.1 信号采集与信号处理电路的设计 8
3.2.2 定时电路的设计 10
3.2.3 报警电路的设计 11
3.2.4 显示电路的设计 11
3.3 电路所用芯片简介 12
3.3.1 AT89S52芯片简介 12
3.3.2 CD4069芯片的简介 16
3.4 1602液晶屏的简介 17
3.4.1 液晶屏的引脚功能 17
3.4.2 液晶屏的显示原理 18
3.5 PCB腐蚀板的简介 19
3.5.1 PCB板的简介 19
3.5.2 PCB腐蚀板的制作流程 20
3.6 红外发光二极管的简介 20
4 系统软件的设计 22
4.1 脉搏频率的测量方法 22
4.1.1 周期测量法 22
4.1.2 多周期同步测量法 23
4.1.3 频率测量法 23
4.2 程序设计 24
4.2.1 系统主程序的设计 24
4.2.2 脉搏频率的测量原理 24
5 系统软件调试 27
5.1 硬件调试过程 27
5.2 软件调试过程 27
5.3 调试中遇到的问题及解决方法 28
结 论 29
参考文献 30
附录1总电路图 31
附录2 譆@绦� 32
致 谢 39
