基于LM324及51单片机的脉搏测量仪设计.doc

电气与电子信息工程学院 小型控制系统设计与制作课程设计 设计题目：　 心率计的设计 　　 专业班级： 10级电气自动化技术二班 学　　号：　　 201030220223 　　　　 　 姓 名： 卢伟 同 组 人： 朱良翮 指导教师： 皮大能 叶天凤 设计时间： 2012.12.3～2012.12.14 设计地点： K2-407 单片机、微机原理实验室 小型控制系统设计与制作课程设计成绩评定表 姓 名 卢伟 学 号 201030220223 课程设计题目： 心率计的设计 课程设计答辩或质疑记录： 课程设计中比较器的作用？ 答：用一个外接的基准电压作为基准值当输入信号大于基准电压时比较器输出高电压，当输入电压小于基准电压时比较器输出低电压。从而产生质量较高的脉冲电压。 成绩评定依据： 课程设计考勤情况（20％）： 课程设计答辩情况（30％）： 完成设计任务及报告规范性（50％）： 最终评定成绩（以优、良、中、及格、不及格评定） 指导教师签字： 2012年 12 月 日 目录 第1章概述 1 1.脉搏测量仪的发展与应用 第2章脉搏测量仪系统结构 4 2.工作原理 5 2.光电脉搏测量仪的特点 5 第3章硬件系统 7 3.1控制器 7 3.1. AT89C51的特点 7 3.1. AT89C51的结构 7 3.2脉搏信号采集 9 3.2.1光电传感器的原理 10 3.2.2光电传感器的结构 10 3.2.3光电传感器检测原理 11 3.2.4信号采集电路 11 3.3信号放大 12 3.3.1放大器的介绍 12 3.3.2放大电路 13 3.4电路 14 3.5单片机处理电路 16 3.6显示电路 17 3.6.1 LED的综述 18 3.6.2 LED的结构 18 3.6.3 LED数码管的显示方法 19 3.6.4脉搏测量仪电路原理图 20 第4章软件系统 21 4.1主程序流程： 21 4.2定时器中断程序流程： 21 4.3 INT中断程序流程： 22 4.4显示程序流程： 23 4.5软件说明 23 第五章抗干扰措施及使用方法 24 参考文献 31 附录 33 第1章概述 1.脉搏测量仪的发展与应用 随着科学技术的发展，脉搏测量技术也越来越先进，对脉搏的测量精度也越来越高，国内外先后研制了不同类型的脉搏测量仪，而其中关键是对脉搏传感器的研究。起初用于体育测量的脉搏测试集中在对接触式传感器的研究，利用此类传感器所研制的指脉、耳脉等测量仪各有其优缺点。指脉测量比较方便、简单，但因为手指上的汗腺较多，指夹常年使用，污染可能会使测量灵敏度下降：耳脉测量比较干净，传感器使用环境污染少，容易维护。但因耳脉较弱，尤其是当季节变化时，所测信号受环境温度影响明显，造成测量结果不准确[3]。过去在医院临床监护和日常中老年保健中出现的日常监护仪器，如便携式电子血压计，可以完成脉搏的测量,但是这种便携式电子血压计利用微型气泵加压橡胶气囊，每次测量都需要一个加压和减压的过程，存在体积庞大、加减压过程会有不适、脉搏检测的精确度低等缺点。 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。 其中光电式脉搏传感器是根据光电容积法制成的脉搏传感器，通过对手指末端透光度的监测，间接检测出脉搏信号。具有结构简单、无损伤、精度高、可重复使用等优点。通过光电式脉搏传感器所研制的脉搏测量仪已经应用到临床医学等各个方面并收到了理想效果。 人体心室周期性的收缩和舒张导致主动脉的收缩和舒张，是血流压力以波的形式从主动脉根部开始沿着整个动脉系统传播，这种波成为脉搏波[4]。从脉搏波中提取人体的心理病理信息作为临床诊断和治疗的依据，历来都受到中外医学界的重视。脉搏波所呈