基于单片机的心率计.doc

PAGE 基于单片机的心率计 摘要 心血管疾病是造成人类致残和过早死亡的主要原因之一，高心率是心血管疾病的独立风险因素。采用电子心率计进行家庭心率监测，是预防严重心血管事件的重要举措。腕式电子心率计价格低廉、使用方便，是一种理想的自助式心率监测仪器。本文以STC89C52RC为核心控制处理单元，红外传感器为传感器，采用软硬件双重滤波技术，设计并实现了一种基于51单片机的心率监测系统。人体心率信号。测量范围可通过按键和声音报警器进行调节。这种传感器可以放置在身体任何一个脉搏明显的部位。测量结果以数字方式显示，测量精度可达每分钟2次。经过大量实验，心率计基本达到了课题要求部分的各项指标。 关键词：单片机；心率计；LM358  目 录 TOC \o 1-3 \h \z \u 1 绪论 1 1.1课题的研究背景 1 1.2课题的研究意义 1 2 方案设计 2 2.1 研究内容 2 2.2 方案设计与论证 2 2.2.1 传感器的选择与论证 2 2.2.2 信号处理方案选择和论证 3 2.2.3 单片机系统选择 5 2.2.4 显示模块选择和论证 5 2.3 元器件选择及功能介绍 6 2.3.1单片机STC89C52RC 6 2.3.2红外传感器 7 2.3.3双运算放大器LM358N 8 2.3.4 LCD1602显示模块 9 3 硬件系统设计 11 3.1 系统设计框图 11 3.2 信号采集电路 11 3.3信号放大电路 12 3.4信号比较电路 13 3.5 LCD1602显示电路 13 3.6 键盘电路 14 4 系统软件设计 15 4.1测量计算原理 15 4.2主程序流程图 15 4.3中断程序流程图 16 4.4定时器T0和T1的中断服务程序 16 5 系统测试与结果分析 18 5.1 测试方法和仪器 18 5.2 测试数据与结果分析 18 5.2.1测量结果与分析 18 5.2.2几种主要系统干扰与影响 22 总结和展望 23 结束语 25 参 考 文 献 26 致 谢 28 附录1 系统原理图 29 附录2 源程序 30 河北工业大学城市学院2018届本科毕业设计 PAGE 8 1 绪论 1.1课题的研究背景 随着人们生活水平的不断提高和科学技术的进步，人们越来越重视自身的健康。医院也希望能在最短时间内采集患者的血糖、心率等生理参数，及时了解患者病情的发展趋势。基于社区的无线医疗系统具有许多优点。它可以消除许多设备之间的连接，使病人的测量更加简单。它可以跟踪测试，通过无线传输将测量数据发送到接收设备，方便患者以后查询和了解自己的健康变化。 心率是健康促进服务体系中很重要的一项指标，心率监测在慢病防控中有着重要的意义。随着人们生活水平的提高，心血管疾病对人类生命和健康的危害程度日益增加。心血管疾病是导致残疾和早死的主要原因之一。高心率是心血管疾病的独立危险因素。利用电子心率计监测家庭心率是预防严重心血管事件的重要措施。腕式电子心率计价格低廉，使用方便，可随时测量，是一种理想的自助式心率监测仪器。 1.2课题的研究意义 随着传感技术、计算机、通信及医疗技术的不断发展，医疗领域从中获得很大的进步，最为突出的是在社区医疗监护技术方面。这些技术的不断发展，保证了对各种生理参数的连续监测成为可能。基于无线传感器网络设备芯片的电子心率计是针对居住在集中区域的居民，使心率测量在最短的时间内完成，并以方便直观的方式保存数据，供被测者进行心率测量。在那之后能看到被测者身体的变化。 本课题根据已学过的电子电路知识、单片机控制技术、电子系统设计等知识，研究设计一种以微处理器为核心的电子心率计，以实现对人体心率的测量等功能。其系统硬件主要包括单片机控制模块，充气泵和放气阀，心率传感器模块，滤波和放大电路，键盘和显示模块等。 2 方案设计 2.1 研究内容 心率计以STC89C52RC单片机为核心控制处理单元，红外传感器为传感器，软硬件双滤波技术实现对人体心率信号的精确检测，并最终以数字形式显示出来。 本课题开发一款低功耗、便携式便携式电子心率计，具体要求如下： （1）实时显示被测者心率值，并显示； （2）可用按键设置正常心率的范围，超过这个范围，进行报警提示。 2.2 方案设计与论证 2.2.1 传感器的选择与论证 （1）压电式 压电式传感器的检测方法是利用压力传感器或振动传感器将人体脉搏振动转换成电信号。常见的压力传感器可用现有的压电陶瓷代替。压电式元件的内阻极高，通常采