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基于单片机的智能脉搏测试仪设计

摘要

脉搏测量仪在咱们的日常生活中已经取得了超级普遍的应用。为了提高脉搏

测量仪的简便性和精准度，本课题设计了一种基于51单片机的脉搏测量仪。系统

以AT89C51单片机为核心，利用光电传感器搜集信号，通过硬件电路整形放大后，

实现单片机对脉搏的累加计数。系统运行中能显示脉搏次数，系统停止运行时，

能够显示总的脉搏次数。经测试，系统工作正常，能准确达到设计要求。

关键词：脉搏计数AT89C51单片机光电传感器

Abstract

Pulsemeasuringinstrumenthasbeenwidelyusedinourdailylife.

systembasedonsingle-chipmicrocomputer.Thesystemtakesthe

AT89C51microcontrollerasthecore,usestheopticalsensortocollect

signals.Aftershapingandenlargingbyhardwarecircuits,the

microcontrollercanmakethepulseaccumulatedcounting.Thesystem

candisplaythetimeofthepulseduringoperation.Itcanalsoshowthe

totalnumberwhenitstops.Aftertesting,thesystemworkswelland

meetsthedesignrequirementsaccurately.

Keywords：PulsecountingAT89C51single-chipmicrocomputer

Photoelectricsensor

1概述

选题的背景和意义

脉搏携带有丰硕的人体健康状况的信息，医院的护士天天都要给住院的病人

把脉记录病人每分钟脉搏数，方式是用手按在病人腕部的动脉上，依照脉搏的跳

动进行计数。为了节省时刻，一样可不能作1分钟的测量，一般是测量10秒钟

时刻内心跳的数，再把结果乘以6即取得每分钟的心跳数，即便如此做仍是比较

费时，而且精度也不高。为了提高脉搏测量的精准与速度，多种脉搏测量仪被运

用到医学上来，从而开辟了一条全新的医学诊断方式。

应用现状

目前脉搏测量仪在多个领域被普遍应用，除应用于医学领域，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。

2脉搏测量系统结构

光电脉搏测量仪的结构组成

光电脉搏测量仪是利用光电传感器作为变换原件，把搜集到的用于检测脉搏

跳动的红外光转换成电信号，用电子仪表进行测量和显示的装置。本系统的组成

包括光电传感器、信号处置、单片机电路、数码显示、电源等部份。

（1）光电传感器

即将非电量(红外光)转换成电量的转换元件，它由红外发射二极管和接收三

极管组成，它能够将接收到的红外光按必然的函数关系(一般是线性关系)转换成

便于测量的物理量(如电压、电流或频率等)输出。

（2）信号处置

即处置光电传感器搜集到的低频信号的模拟电路(包括放大、整形等)。

（3）单片机电路

即利用单片机自身的按时中断计数功能对输入的脉冲电平进行运算得出心

率（包括AT89C5一、外部晶振、外部中断等）。

（4）数码显示

即把单片机计算得出的结果用8位LED数码管显示，便于直接准确无误的读

出数据。

（5）电源

即向光电传感器、信号处置、单片机供电的电源，能够是5V的交流或直流

的稳压电源。

工作原理

本设计采纳单片机AT89C51为操纵核心，实现脉搏测量仪的大体测量功能。

脉搏测量仪硬件框图如以下图所示：

光电传低通放比较和整

感器大器形

外部中断信号

数