基于AVR及无线收发模块的脉搏监测系统设计论文
脉搏测量仪设计毕业论文
郑大自考毕业设计（论文）题目：脉搏测量仪设计指导教师：职称：学生姓名：魏娟学号：专业：电子信息工程技术摘要近年来随着计算机在社会领域的渗透, 单片机的应用正在不断地走向深入，同时带动传统控制检测日新月益更新。
在实时检测和自动控制的单片机应用系统中，单片机往往是作为一个核心部件来使用，仅单片机方面知识是不够的，还应根据具体硬件结构，以及针对具体应用对象特点的软件结合，以作完善。
单片机最小系统是在以STC89C52RC单片机为基础上扩展，使其能更方便地运用于测试系统中。
本设计主要在单片机上扩展I/O口，复位电路，晶振电路，LED显示电路并写好底层程序，做出能应用于循环彩灯的最小系统。
关键词：最小系统，STC89C52RC, 循环彩灯灯Abstract:With the infiltration in the social field of the computer in recent years, the application of the one-chip computer is moving towards deepening constantly, drive tradition is it measure crescent benefit to upgrade day to control at the same time. In measuring in real time and automatically controlled one-chip computer application system, the one-chip computer often uses as a key part, only one-chip computer respect knowledge is not enough, should also follow the structure of the concrete hardware , and direct against and use the software of target’s characteristic to combine concretly, in order to do perfectly.The smallest system one chip computer is in expands at the base of STC89C52RC one chip computer，make it used more convient in the test system. This design mainly expands I/O in the take on chip computer, reset circuit, crystals circuit, the LED display circuitand writes the first floor procedure.Make for scrolling minimum system.Keyword：minimum system, STC89C52RC, scrolling目录1．绪论 (4)2.电路设计方案及功能分析 (5)2.1 设计目的 (5)2.2 设计要求 (5)2.3 系统基本方案选择和论证 (5)2.3.1、STC89C52RC介绍 (6)2.3.2、时间周期 (11)2.3.3、LED灯管 (12)2.3.4、发光二级管 (12)2.3.5、蜂鸣器 (12)2.3.6、锁存器 (13)2.4 系统框图 (13)3.系统的硬件设计与实现 (14)3.1 电源供电模块的实现 (14)3.2 复位电路 (15)3.3 晶振电路 (16)4. 系统的软件设计 (19)4.1 软件介绍 (19)4.1.1 Keil C51 (19)4.1.2 Protel99SE (20)4.1.3 Proteus (21)4.2程序流程图 (22)4.3 延时的计算 (23)5.系统调试及结果分析 (24)6.总结和体会 (24)7. 遇到问题 (24)8.参考文献 (25)9.附录 (25)9.1电路原理图： (25)9.2 元件清单 (26)9.3程序 (27)1．绪论由于单片机技术在各个领域正得到越来越广泛的应用，世界上许多集成电路生产厂家相继推出了各种类型的单片机，在单片机家族的众多成员中MCS-52系列单片机以其优越的性能、成熟的技术及高可靠性和高性能价格比，迅速占领了工业测控和自动化工程应用的主要市场，成为国内单片机应用领域中的主流。
基于脉象频谱分析的无线脉诊仪系统设计与实现
摘 要： 以中医脉诊理论为依托，以近年来发展的脉象频谱分析理论为指导，介绍一种新型基于脉象频谱分析的无线脉诊仪系统。该系统由脉象传感器模块、信号采集处理模块、信号接收模块和上位机分析显示模块组成。以无线传输的方式进行通信，采集到的脉搏信号在上位机中进行离散快速傅里叶变换得到各个谐波波形。仿真和实验数据显示，系统工作稳定、数据传输可靠，符合设计要求。关键词： 频谱分析；脉象；无线通信；脉诊仪
本文介绍了无线脉诊仪系统的设计过程，信号由传感器采集，通过无线的方式传输，以USB转串口通信形式传输到上位机，通过基于MATLAB的DFFT处理和基于VB编程的界面显示获得各个谐波幅值。仿真结果表明，采集的波形清晰平稳、噪声基本滤除，测得幅值基本与标准相符合，脉诊仪能够较好地应用于实践。今后的工作主要是将测得的幅值的匹配层传递到换能元件上变成电荷量，再经传感器内部放大电路转换成电压信号输出。该传感器是一种高性能低成本的振动传感器，具有灵敏度高、频率响应范围宽、抗过载及冲击能力强、抗干扰性好、操作简便等特点。因此能够满足本文设计上的要求。2.3 无线通信的实现 本系统采用无线的方式进行数据传输，能够减少空间的约束，大大提高了脉诊仪的方便性。采用nRF24L01无线新型单片射频收发模块，工作于2.4 GHz~2.5 GHz ISM频段。相比较于PTR8000，nRF24L01采用隐式天线，模块体积更小，使用更加方便；多种低功率工作模式更加节能。其封装及引脚排列。
脉诊是中医学中最具特色的诊断方法之一。在传统脉诊中，中医常常以大量诊断经验为基础来辨别脉象指征，凭感觉描述脉搏的表现，没有从理论上形成一个客观化、标准化的统一量化分析诊断方法。对患者的诊断准确程度受个人的经验和主观感觉影响很大，不同的中医可能诊断出不一样的结果。自上世纪50年代开始，随着电子技术的迅猛发展，很多国内外专家就设想通过利用现代科学技术，开发出能用于中医脉诊的更精确、客观化和智能化的仪器。中医脉诊仪PDI（Pulse Diagnosis Implement）的概念也由此提出。英国人Marey最早设计了以弹簧为动力的杠杆式脉搏传感器，并记录了桡动脉脉搏波[1]。 脉诊仪是一种能对中医脉象信息进行自动采集、分析和处理，最后得出中医脉诊结果的脉诊设备[2]。国内外已出现多种中医脉诊仪设计方案，并组装了多种样机，如汤伟昌等人的ZMH-I型脉象仪[3]、王贻俊等人的MXY-1型中医脉诊仪[4]、唐金元等人的T-2A型中医脉诊仪[5]、周鹏等人的基于虚拟仪器技术的中医脉诊仪[6]、日本Colin公司研制生产的CMB-3000/2000型桡动脉脉波检测仪[7]。但上述脉诊仪往往有价格昂贵、体积较大且受制于距离限制等弊端，因此不能为广大家庭所接受。本文以延续了几千年的中医脉诊理论为依托，以近年来发展的脉象频谱分析理论为指导，结合现代电子技术，提出一种基于脉象频谱分析的无线型脉诊仪设计与实现方法，为脉诊仪的简单化、方便化和客观化研究奠定基础。1 脉象频谱分析理论 脉象信号的分析主要是指通过计算机进行各类算法分析。时域分析方法是一种较为传统且在前期研究中应用较广泛的方法。它直接通过脉图的形态分析，用以阐明脉动频率和节律、脉力的强弱、脉势的虚实和脉象形态特征等。 现代中医理论认为：人体血液循环系统工作的过程就是一个共振的过程，不同脏腑，其振动频率也会不同[8]。由脏到腑，共振的频率逐渐增加，由人体12条经络，共有12个谐波。这为对脉搏信号进行频谱分析提供了理论上的可行性。脉象频谱分析主要是通过离散快速傅里叶变换，将时域的脉搏信号变换到频域，得到相应的脉搏频谱曲线，通过对频谱曲线的特征分析，从中提取与人体生理病理相应的信息，为脉象分类提供各种频域特征参数[9]。脉象频谱分析中使用较多的方法包括：基本幅值/相位谱分析、功率谱分析、倒谱分析、双谱估计等。2 系统的总体架构和工作原理2.1 系统总体架构 本系统主要可以分为4个部分：脉搏传感器、信号采集处理模块、信号接收模块和上位机显示处理模块，其总体架构。其中，脉搏传感器采集人体寸关尺部位脉搏波形，信号通过放大电路和A/D转换后，以无线的方式传输给接收模块，经过USB转串口模块后，在上位机中进行频谱分析和显示波形。
基于单片机的脉搏心率测量仪-参考论文.
摘要脉搏心率测量仪在我们的日常生活中已经得到了非常广泛的应用。
为了提高脉搏心率测量仪的简便性和精确度，本课题设计了一种基于52单片机的脉搏心率测量仪。
系统以STC89C52单片机为核心，以红外反射式传感器ST188为检测原件，并利用单片机系统内部定时器来计算时间，由红外反射式传感器ST188感应产生脉冲，单片机通过对脉冲累加得到脉搏心率跳动次数，时间由定时器定时而得。
系统运行中能显示脉搏心率次数和时间，系统停止运行时，能够显示总的脉搏心率次数和时间。
经测试，系统工作正常，达到设计要求。
关键词：脉搏心率测量仪；STC89C52单片机；红外反射式传感器AbstractPulse meter in our daily life have got the very extensive application.In order to improve the simplicity and accuracy of the apparatus used to measure the pulse, this topic has designed a pulse measuring instrument based on 52 microcontroller.System with STC89C52 single-chip microcomputer as the core, with original ST188 infrared reflection type sensor for the detection, and use the single chip microcomputer system internal timer to measure time, pulse generated by the reflecting type of infrared sensor ST188 induction, microcontroller pulse is obtained by the pulse accumulation number, time by the timer timing.System can display the pulse frequency and time, the system stops running, can display the total pulse frequency and time.After the test, the system works well, to meet the design requirements.Keywords：The pulse measuring instrument;STC89C52 single-chip microcomputer;The infrared reflection type sensor目录摘要 (I)Abstract........................................................... I I 第1章概述 (1)1.1 选题的背景和意义 (1)1.2 脉搏心率测量仪的发展与应用 (2)第2章脉搏心率测量仪系统结构 (4)2.1 光电脉搏心率测量仪的结构 (4)2.2工作原理 (5)2.3光电脉搏心率测量仪的特点 (5)第3章硬件系统 (7)3.1 控制器 (7)3.1.1 STC89C52 简介 (7)3.1.2 STC89C52 的特点 (7)3.1.3 STC89C52 的结构 (8)3.2脉搏心率信号采集 (10)3.2.1光电传感器的原理 (11)3.2.2光电传感器的结构 (11)3.2.3 光电传感器检测原理 (12)3.2.4信号采集电路 (12)3.3信号放大 (13)3.3.1放大器的介绍 (13)3.3.2 放大电路 (14)3.4 波形整形电路 (15)3.5单片机处理电路 (17)3.6 显示电路 (17)3.6.1 LCD1602 的综述 (19)3.6.2 LCD1602 的结构 (19)3.6.3 LCD1602指令集 (19)3.6.4 脉搏心率测量仪电路原理图 (21)第4章软件系统 (24)4.1 主程序流程： (24)4.2 定时器中断程序流程： (24)4.3 INT中断程序流程： (25)4.4 显示程序流程： (26)4.5 软件说明 (27)第五章抗干扰措施及使用方法 (27)5.1抗干扰措施 (27)5.1.1环境光对脉搏心率传感器测量的影响 (27)5.1.2电磁干扰对脉搏心率传感器的影响 (28)5.1.3 测量过程中运动噪声的影响 (28)5.2测量仪使用方法 (28)第6章系统调试 (30)6.1 系统调试 (30)6.2 系统检验 (31)6.3 误差分析 (32)第七章总结与展望 (34)参考文献 (36)附录 (38)致谢 (44)第1章概述1.1 选题的背景和意义脉搏心率携带有丰富的人体健康状况的信息，自公元三世纪我国最早的脉学专著《脉经》问世以来，脉学理论得到不断的发展和提高。
基于AVR及无线收发模块的脉搏监测系统设计资料-
摘要随着人们生活的水平不断提高，生活方式、饮食结构不断改变，习惯的变化和高节奏的生活导致了高血压、冠心病等心血管疾病成为常见病与多发病。
要避免和减少高血压、冠心病这类心血管疾病给人类健康带来的严重危害，有效的旱期诊断治疗方法和设备，快速的发病后的救治手段都是非常重要的,这些也正是当前广大医学界专家正在共同努力研究的重点。
而脉搏是人体活动最重要、最灵敏和最可靠的信息源，是反映人体健康状况的重要窗口，而对脉搏的提取速度又快，因此利用脉搏信号快速的发现病因也是一个有效的方法。
本课题采用嵌入式与无线通讯技术，提出处理脉信号的新方案,即采集及处理与无线发送部分（前端系统）+无线接收与PC机显示部分（后端系统）。
前端系统主要负责脉搏信号的采集和初步处理并发送，能够单独工作；通过无线接收和串口接口连接到PC机上显示，后端系统主要负责跟踪显示由前端系统传递来的信号。
正是有了无线接收模块的作用，使得系统具备了远程监测的能力。
本文论述了课题研究的现状和意义以及设计方案；介绍了主要的芯片的原理和他们的使用方法；阐述了硬件设计与软件设计方案；说明了相应软件的流程和方法，并解说了相应硬件与软件的调试。
最后对所做的工作进行了分析和总结，指出了系统涵待改进和提高的地方，展望了系统今后的发展方向。
关键词: 嵌入式系统;无线收发模块;串口;传感器AbstractWith people's lives has improved continuously, lifestyle, the changing structure of diet, habits change and the high tempo of life has led to hypertension, coronary heart disease and other cardiovascular diseases **mon diseases and frequently-occurring disease.To prevent and reduce hypertension, coronary heart disease such cardiovascular disease to the serious human health hazards, effective diagnosis and treatment of the dry method and equipment, rapid onset of treatment methods are very important, these are precisely the current The broad masses of medical experts are working together the focus of the study.The pulse of human activities is the most important and most sensitive and most reliable source of information, to reflect the health status of an important window on the pulse of the fast speed of extraction, use of rapid pulse signals that cause is also an effective method.The issue with the use of embedded wireless technology, network signal processing by the new programme,acquisition and processing and wireless transmitter part (front-end systems) + wireless receiver and PC revealed that some of (back-end systems).Front-end system is mainly responsible for the signal pulse of the collection and initial processing and send to separate work and a wireless receiver connected to the serial interface on a PC, back-end system is mainly responsible for the tracking system shows that the front end to the transmission signal.It is precisely because of the role of the wireless receiver modules, making the remote monitoring system has the ability.This article discusses the issue of the status and significance of research and design programmes;On the main chip and the principle of the use of their methods on the design of hardware and software design; note the corresponding software processes and methodologies and explain the corresponding hardware and software debugging.Finally, the work done by an analysis and concluded that the culvert system to be improved and increased local and looking forward to the system's future development direction.Key words: Embedded systems; wireless transceiver module; Serial; sensor目录引言 (1)1 课题现状及研究意义 (2)** 课题现状 (2)** 研究意义 (3)2 方案论证4** 方案选择 (4)** 系统框图 (5)3 主要芯片介绍7** 光电传感器 (7)** Atmega8515 (7)** 无线收发模块 (11)** MAX232芯片 (13)4 硬件设计16** 采集部分 (16)** 滤波部分 (16)** 放大部分 (18)** 555施密特整形电路 (19)** 下位机处理部分 (20)**单片机复位电路 (20)**数码管显示部分电路 (20)**无线发送模块部分 (21)**单片机的晶振和中央处理部分 (22)** 上位机部分 (22)**无线接收模块部分 (22)**接收数据处理部分 (23)**串口部分 (23)5 软件设计26** 下位程序设计的流程图 (26)** 无线模块部分 (26)** 上位机部分流程图 (27)** VB界面 (27)6 系统调试与验证29** 硬件调试 (29)** 采集部分 (29)** 滤波部分 (29)** 放大部分 (30)** 555整形部分的调试 (30)** 下位机处理部分 (30)** 上位机处理部分 (31)** 软件调试 (31)**下位机处理部分 (32)**上位机部分 (33)** 整体调试 (35)** 抗干扰措施 (36)**硬件抗干扰措施 (36)**软件抗干扰措施 (36)7 结果分析与展望38谢辞 (39)参考文献 (40)附录 (41)附录一 (41)附录二 (42)引言当今在医学领域中，生物医学参数的测试研究是医学界和工程技术界都很关心的新兴学科。
脉搏监测系统设计
脉搏监测系统设计作者：李旭坤刘文波马志强卫会军刘博来源：《科学导报·学术》2020年第17期摘;要：本课题采用嵌入式与无线通讯技术，提出处理脉信号的新方案，即采集及处理与无线发送部分（前端系统）+无线接收与PC机显示部分（后端系统）。
前端系统主要负责脉搏信号的采集和初步处理并发送，能够单独工作;通过无线接收和串口接口连接到PC机上显示，后端系统主要负责跟踪显示由前端系统传递来的信号。
正是有了无线接收模块的作用，使得系统具备了远程监测的能力。
关键词：嵌入式系统;无线收发模块;串口;传感器1 研究意义脉搏是常见的生理现象，是心脏和血管状态等重要生理信息的外在反映;因此，脉搏检测不仅为血压测量、血流测量及其他生理检测提供了生理参考信息，而且脉搏波本身也能给出许多有诊断价值的信息。
中医脉象诊断技术就是脉搏测量技术在中医诊断上的卓有成效的应用。
采用傳感器检测脉搏，可较客观地得到尽可能多的信息，更因为此法对人体无创伤，且使用方便，易于被人们接受。
本课题采用光电传感器提取脉搏信号，用嵌入式处理脉搏信号，通过无线收发模块（CC1100）远距离传送，并在PC机上显示.这样就既能减少对人体的创伤的同时，也能远距离并可以在PC机上监视，形成能远程监测人体脉搏的系统，为医生的研究提供一个有效的数据基础。
2方案选择1、压力传感器：用压力传感器采集脉搏信号，原理是将脉搏跳动产生的力通过传感器转化为电信号。
他的特点是跳动的脉搏信号要强，如果跳动信号弱，那么传感器可能不能有效的反映出脉搏信号。
要么就提高传感器的精度，大家都知道提高一个器件的精度的代价是什么样，而且使用时要用东西把他固定住，这也使得使用起来比较麻烦。
2、光电传感器：用光电传感器采集脉搏信号，原理是吸收红外线穿透血管时血液浓度的改变而导致红外线强度的改变使红外线吸收传感器产生电信号的变化来反映脉搏的变化。
3;主要芯片介绍3.1 光电传感器BPW83型红外接收二极管和IR333型红外发射二极管工作波长都是940 nm，在指夹中，红外接收二极管和红外发射二极管相对摆放以获得最佳的指向特性。
基于单片机的脉搏心率测量仪的开发与设计毕业论文
毕业设计(论文) 题目：基于单片机的脉搏测量仪的研究与设计摘要在传统的医疗检测中，脉象检测一直都起着非常重要的作用，人体的脉象包含着大量的人体的生理和病理方面的信息。
脉诊一直是医生诊断疾病的重要手段之一，但受人为因素的影响很大。
经医学观察研究表明，人体手指末端含有丰富的毛细血管和小动脉，这些动脉和人体其他地方的动脉一样，含有丰富的生理信息。
由于光电脉搏检测技术具有很高的绝缘性，且抗电磁等干扰能力强，可以对人体进行无损伤检测。
本文设计通过光电法对人体指尖的脉搏进行测量，并将测量信息送入单片机进行处理，最后通过数码管将测量结果显示出来。
将对脉搏信号的检测模块，脉搏信息的处理模块，单片机，数码管显示模块等电路集成在一块电路板上，形成一个简易的脉搏测量仪。
这种测量仪具有精确度高，体积小，价格便宜，易于操作等特点，特别适合于个人使用和家庭使用，给我们的生活带来极大方便，让我们第一时间对自己的身体状况有进一步的了解。
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关键词：脉搏；光电传感器；单片机；数码管AbstractIn the traditional medical testing，the pulse condition detection has been playing a very important role．The pulse condition of the human body contains a large number of physiology information and pathology information，the pulse examination has been being one of the important means for the doctor to diagnosis the illness．But the man-made factors influence it very much，the medical observation research shows．The end of the finger contains rich capillaries and small arteries．These arteries and the other arteries of the body hold rich physiologic information．The Photoelectric pulse detecting technology can test the body without damage owing to its high insulation and strong ability to resist the electromagnetic interference．This design in the text can survey the pulse of the finger tip through photoelectric method and transport the information to the microcontroller to do with it．At last，the result is showed by the digital tube．When the electric circuit such as the detection module of the pulse signal，the processing module of the pulse information，SCM，digital tube are integrated in the board of electric circuit，it formed an simple pulse measuring instrument，this instrument has high accuracy，small, cheap，and easy to operate．It is especially suitable for personal use and family use．It brings great convenience to our life，so we can have a further understanding of our body condition．聞創沟燴鐺險爱氇谴净。
脉搏测量仪毕业设计论文11
摘要本课题是人体脉搏测量仪的设计。
由于脉搏信号的特殊性，在设计时必须要注意实现测量的准确。
该系统的重点就在于要求实现测量的简便化和精确化。
系统要在小于十秒的时间内，测量出人体一分钟的脉搏，并且保证误差在2次以内。
本系统以89S51单片机作为中心，通过使用单片机来实现系统最核心的计算脉搏功能。
在信号的前端处理上，使用压电陶瓷片采集人体脉搏信号，然后经过AD620放大，施密特触发器整形，低通滤波器滤波等一系列操作，将脉搏信号转换为同频率的脉冲信号输入到单片机内，并利用单片机对其进行计数。
计数的方法是利用单片机的计时器，计算一次心跳的时间，然后由该周期计算出频率，继而就可以求出一分钟的脉搏数。
按照理论来说，只要有一次心跳信号就可以。
但是要考虑到计算的精确性，可以设定为测量五次心跳信号，然后再求脉搏就可以使结果比较精确。
计数结果将最终送至液晶屏1602来进行显示。
虽然压电陶瓷片的性能并非很好，在信号的采集上不能实现非常精确的采集，但是它的价格低廉，并且在经过系统的信号调理电路后，也能比较满意的实现我们所要实现的目标。
整个系统耗电低，体积小，具有便携性与精确性。
经过多次调试和实验，本系统基本实现了设计所要求的指标。
关键词：脉搏测量；压电陶瓷片；液晶显示屏；单片机目录引言 (1)1设计任务及要求 (3)1.1 设计任务 (3)1.2 设计要求 (3)1.3 设计时所遇到的问题 (3)2系统总体设计 (3)2.1 方案论证 (3)2.2 总体设计框图 (4)3系统硬件设计 (5)3.1 脉搏信号采集 (5)3.1.1传感器的选择 (5)3.1.2三种方案的优缺点比较 (6)3.1.3压电陶瓷片介绍 (7)3.2 信号调理单元 (7)3.2.1一级放大电路 (8)3.2.2二阶滤波器电路 (10)3.2.3二级放大电路 (12)3.3 整形电路 (14)3.4 电源滤波电路 (16)3.5 单片机电路 (16)3.6 显示系统 (18)4 系统软件设计 (19)4.1 软件部分设计 (19)4.1.1主程序模块 (20)4.1.2液晶驱动模块 (21)4.2 软件开发环境 (21)5 测试方案及结果 (21)5.1 测试方案 (21)5.2 模拟测试结果 (21)5.2 实际测试结果 (22)6 结束语 (22)谢辞 (24)参考文献 (25)附录 (26)引言在我国传统中医学的诊断中，“望、闻、问、切”是最基本的四个方面。
基于单片机的脉搏测量仪设计毕业设计(论文)
分类号 TP216 单位代码 11395 密级学号 0905270128学生毕业设计（论文）题目基于单片机的脉搏测量仪设计作者院 (系)专业测控技术与仪器指导教师答辩日期2013 年 6 月 1 日毕业设计（论文）诚信责任书本人郑重声明：所呈交的毕业设计（论文），是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的成果。
毕业设计（论文）中凡引用他人已经发表或未发表的成果、数据、观点等，均已明确注明出处。
尽我所知，除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经公开发表或撰写过的研究成果。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。
本人毕业设计（论文）与资料若有不实，愿意承担一切相关的法律责任。
论文作者签名:年月日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，本论文设计了一种基于单片机的脉搏测量系统。
系统采用红外发射与接收二极管充当脉搏传感器来采集脉搏信号。
首先将采集到的信号通过低通滤波与放大电路对脉搏信号进行处理，然后，将放大的脉搏信号通过整形电路进行电压基准变化，在经过一次放大电路对整形后的脉搏信号进行放大，将信号转换为AT89S52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，最终在数码管中直观的显示出来。
为了节省时间，一般不会作一分钟的测量，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。
发光二极管可以通过发光的形式显示脉搏的跳动。
关键词：脉搏测量仪；AT89S52；LED；信号处理The Design of Pulse Measurement Instrument Based onSingle Chip MicrocomputerABSTRACTComprehensive information form, strength, speed and rhythm of the pulse wave show, can reflect the human cardiovascular system flow characteristic in many physiological diseases. According to the characteristics of the human pulse signals, this paper designed a pulse measurement system based on mcu.System uses infrared emitting and receiving diode acts as a pulse sensor to collect the pulse signal. Firstly, the collected signal through low-pass filtering and amplifying circuit for pulse signal processing, then, the pulse signal amplification of the voltage reference change through the shaping circuit, after an amplifying circuit amplifies the pulse signal after shaping, the signal is converted into AT89S52 microcontroller manageable pulse signal. Processing through the MCU programming on the pulse signal, measured the pulse of one minute, times, finally in the digital tube display.In order to save time, generally not as a measure of a minute, often is the number of pulse measurement 10 seconds, then the result is multiplied by 6 to obtain the pulse number per minute. Light emitting diode can be displayed by light pulse.Key words: Pulse measuring instrument; AT89S52; LED; Signal processing目录摘要 (III)ABSTRACT .................................................................................................................. I VI 1 绪论 . (1)1.1 脉搏测量仪介绍 (1)1.2 脉搏测量仪的应用 (1)1.3 本设计所要实现的目标 (2)1.4 本文的设计方案：采用以单片机为核心的控制方案 (2)2 主要器件介绍 (3)2.1 单片机的选择 (3)2.1.1 AT89S52简介 (3)2.1.2 AT89S52的特点 (3)2.1.3 AT89S52引脚功能说明 (4)2.2 传感器的选择 (6)2.2.1 红外发光二极管简介 (7)2.2.2 光敏三极管简介 (7)2.3 驱动芯片的选择 (8)2.3.1 74LS245简介 (8)2.3.2 74LS04简介 (8)2.4 显示器的选择 (9)2.4.1 三位共阳八段数码管简介 (9)2.4.2 八段数码管字形表 (10)3 系统硬件设计 (11)3.1 设计原理 (11)3.2 外围电路 (11)3.2.1 电源电路 (11)3.2.2 复位电路 (12)3.2.3 晶振电路 (13)3.2.4 脉搏信号采集放大电路 (13)3.2.5 LED显示电路 (14)4 系统软件设计 (17)5 软件调试及仿真 (19)5.1 软件编译 (19)5.1.1 工程的创建 (19)5.1.2 单片机的选择 (19)5.1.3 程序的编译 (20)5.2 系统仿真测试 (21)6 结论 (23)参考文献 (25)致谢 (27)附录A (29)附录B (31)1绪论1.1脉搏测量仪介绍脉搏测量仪是用来测量一个人脉搏跳动次数的电子仪器，也是心电图的主要组成部分，因此，在现代医学上具有非常重要的作用。
(完整版)基于AVR单片机的无线环境监测系统毕业设计
本科学生毕业论文论文题目：基于AVR单片机的无线环境监测系统学院：年级：2009级专业：电子信息工程姓名：学号：指导教师：年月日摘要本设计采用高速度低功耗单片机ATMEGA16L作为主芯片，无线收发芯片采用nRF24L01，温度采集芯片采用SHT10，LCD12864作为显示器，利用SPI口实现双向通信实现无线温湿度收发显示，SPI支持高速数据传输，从而满足了射频带宽的要求。
该系统集数据采集、无线数据通信、串行通信于一体，可以很方便地实现点对点的无线数据通信，由于采用较完善的软硬件设计和抗干扰措施，保证了系统工作的安全性和可靠性。
nRF24L01提供了强大的跳频机制以及大量的频道支持，功率小，功能简单，携带方便，开发简单快速，数据传输速率快，抗干扰能力强，可以用在许多特殊的场合，具有广泛的市场应用价值。
关键词ATMEGA16L；nRF24L01；SHT10；LCD12864；无线通信AbstractThis design USES the high speed, low power consumption ATMEGA16L as the main chip microcontroller, wireless transceiver chip adopt nRF24L01, temperature gathering chip adopt SHT10, LCD12864 as monitor and use SPI realize two-way communication wireless mouth humidity transceiver shows that SPI support high-speed data transmission, and satisfy the rf bandwidth needs. This system incorporates data acquisition, wireless data communication, serial communication at an organic whole, can be easily realized point-to-point wireless data communication, because use the software and hardware design and more perfectanti-disturbance measures, to ensure the security and reliability of the system works.NRF24L01 provides a powerful fh mechanism and a lot of channel support, power small, the function is simple, easy to carry, developing simple, fast, data transmission speed, stronganti-jamming capability, can be used in many special occasions, a broad market application value.keywordsATMEGA16L; NRF24L01; SHT10; LCD12864; Wireless communication目录摘要……………………………………………………………………………………………………………………………………………….错误！未定义书签。
基于单片机的脉象信号采集系统设计
05
系统测试与验证
测试方案设计
测试目的：验 证脉象信号采 集系统的性能
和稳定性
测试环境：实 验室和临床应
用环境
测试方法：对 比实验、模拟 实验和实际应
用测试
测试步骤：搭 建测试平台、 采集数据、分 析结果、优化
系统
测试环境搭建
硬件设备：单片机的脉象信号采集系统、信号放大器、数据采集卡等 软件环境：单片机开发环境、信号处理软件等 测试步骤：连接硬件设备、编写测试程序、运行测试程序、记录测试结果等 测试结果分析：对测试结果进行数据分析和处理，评估系统的性能和可靠性
技术发展将推动医疗设备行 业的创新与变革
感谢观看
汇报人：XX
脉象信号采集模块
信号处理：对采集到的电信 号进行放大、滤波等处理
采集电路：将脉象信号转换 为电信号
A/D转换：将处理后的模拟 信号转换为数字信号
传输接口：将数字信号传输 到单片机进行处理
信号处理模块
信号采集：使用传感器采集脉象信号 信号调理：对采集的信号进行放大、滤波等处理 A/D转换：将模拟信号转换为数字信号 数据传输：将处理后的数据传输至上位机进行显示或存储
程序功能：实 现脉象信号的 采集、处理和
显示
程序流程：启 动程序、信号 采集、信号处 理、数据显示
程序语言：C 语言或汇编语
言
程序模块：信 号采集模块、 信号处理模块、 数据显示模块
信号处理算法
信号采集：使 用单片机对脉 象信号进行采
集
信号预处理： 对采集到的信 号进行滤波、 放大等操作， 提高信号质量
系统扩展性探讨
硬件扩展：支持多种类型的传感器和设备连接 软件扩展：可定制和升级，满足不同需求和场景 通信协议：遵循标准协议，方便与其他系统集成 兼容性：可与多种操作系统和软件平台无缝对接
数字脉搏测试仪的设计与实现_毕业设计论文
毕业设计论文数字脉搏测试仪的设计与实现目录目录 (I)摘要 ................................................................................................................ III I ABSTRACT...................................................................................... I错误!未定义书签。
1绪论 (4)1.1脉搏测量的概况及意义 (4)1.2本文研究的主要内容 (5)2系统总体设计方案 (3)2.1 硬件设计方案选择 (3)2.1.1 脉搏传感器的选择 (3)2.1.2 单片机的选择 (5)2.2 软件设计方案 (6)3系统硬件电路设计 (8)3.1脉搏信号放大电路设计 (8)3.2A/D转换电路设计 (8)3.3 单片机最小系统的设计 (16)3.4显示电路设计 (17)3.5 报警电路设计 (11)4系统软件设计 (18)4.1脉搏频率测量原理 (19)4.2 系统主程序的设计 (21)4.3 系统子程序的设计 (21)4.3.1 显示子程序的设计 (21)4.3.2 报警子程序的设计 (21)5仿真与调试 (26)5.1 Protues简介 (26)5.2 仿真结果 (27)5.3 系统调试 (28)结束语 (30)致谢 ............................................................................................ 错误!未定义书签。
参考文献.. (32)附录 (33)附录一：硬件电路原理图 (33)附录二：数字脉搏测试仪PCB图 (30)附录三：数字脉搏测试仪设计的源程序................................................ 错误!未定义书签。
基于脉搏检测与无线传输系统的设计
计方 案。通过下位机传感 器提取 手腕脉搏信号 ， 及 相 关 设 计 电路 将 信 号输 送 至 嵌 入 式 Ａ ｔ ｍｅ ｇ ａ ８ ５ １ ５ 微处 理器并 进行信 号处 理 。然 后再通 过无线 收 发
模块 Ｎ Ｒ Ｆ ９ ０ ５ 远 距 离 传 送 ， 并 在 电 脑 上 采 用
中 图分 类 号 ：Ｔ Ｍ９ ３ ０ ． ９
文 献 标 志 码 ：Ａ
文 章 编 号 ：１ ６ ７ １ — ２ １ ５ ３ （ ２ ０ １ ４ ） ０ ２ — ０ ０ ８ ４ — ０ ４
０ 引 言
随着人 们生活Байду номын сангаас的水平 不断 提高 ，高节 奏 的工
一
种 基于嵌 入式 的无线 脉搏传 输与检 测系统 的设
２ ０ １ ４ 年
４ 月
宁 波 职 业 技 术 学 院 学 报
Ｊ ｏ ｕ ｒ ｎ ａ ｌ ｏ ｆ Ｎｉ ｎ ｇ ｂ ｏ Ｐ ｏ ｌ ｙ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｉ ｃ
Ａｐ ｒ， ２ ０１ ４ Ｖｏ １ ． １ ８ Ｎｏ ． ２
第 １ ８卷 第 ２期
基于脉搏检测与无线传输系统 的设计
作 与饮食结 构 的改变导 致高血 压 、冠 心病等 心血
管类 疾病患者 与 日俱 增 。有效 的早期诊断治疗 ， 成 为 预防这类 疾病 的重要 措施 。脉搏是 人体 活动最 重要 、 最 灵敏 和最可靠 的信息 源 ， 是 反映人体 健 康 状 况 的重 要窗 口。脉搏 和体温 的异 常表 明人 体 遭 受 了某些疾 病 ， 因此利 用脉搏 信号快 速提取 ， 进行 分 析可 以及时地 发现病 因 。国 内 目前 关于 脉搏 检
而且 极容 易受 到人 体其他 噪声 信号 的干 扰 ，因此 选择测 量传感 器对脉搏信 号 的提取最 为关键 。
基于单片机的无线脉搏检测系统的设计
堕
片 机
堕
片 机
Ｎ
图１系统结构框 图 各 模块 说 明如 下 ： （１）单 片机 最 小 系 统 电路 由 电源 电路 ， 复位 电路 和 时 钟 电路 组 成 ，其 中的 电源 电 路提 供单 片机 工 作 必 须 的 电压 ， 时 钟 电 路保 证 单 片 机 工 作 的时 钟 频 率 ，复 位 电 路保 证 单 片 机 在 必 要 的 时 候进 行 复位 处理 。 ｆ２）采 集 电路 ，完 成人 体脉 搏 信号 的采 集工 作 ， 由于人 体脉搏 信 号 比较微 弱 ，并 且为 模拟 信 号 ，这部 分还 需要对 信 号进 行放 大 整形 处理 ，得 到 比较 理想 的数 字 型信 号 ， 当脉搏 跳动 时 ，该 电路 的输 出 一 个 脉冲 信 号 ，把 此信 号送 入 到单 片机 的 中断 引脚 。 （３）发送 和接 收 电路 ，完 成脉 搏数 据 的发送 和接 收 工作 ，保 证数 据 能 正确 传输 。 （４）显示 模块 ，从机 部分 把接 收到 的脉 搏数 据 处理 后送 到显 示 电 路 ，在ＬＣＤ液 晶显示 器上 直观 显示 出来 。 通 过 以上 电路 的设计 ，该系 统 可 以在主 机端 完 成数 据 的采 集 处 理 和 发送 操 作 ，在从 机 段完 成数 据 的接 收处 理和 显 示工 作 。可 以满 足短 距离 的 无线 人体 脉搏 检测 功 能 。
电 子 世 界 ·１６５ ·
１ 硬件部分设计
表 １
本 文 设计 了基 于 单片 机 的无 线脉 搏检 测 系统 的设计 ，该 设 计 的 硬 件构 成如 图１所示 。
可 见 ，本 系统 的测 量 时 间与人 工 的测 试时 间短 ，测量 的数 据 与 人 工 的数据 有 一定 差异 ，本 系统 可基 本满 足 日常 的需 求 。
基于AVR单片机的光频式脉搏血氧仪设计
基于AVR单片机的光频式脉搏血氧仪设计时局;盛虎【摘要】总结了一种以AVR单片机为硬件核心结合高抗干扰能力光-频转换传感器TSL237的光频式脉搏血氧仪软硬件设计.依据红外光谱法血氧饱和度的测量基本原理,采用H桥驱动电路来驱动双波长二极管,并应用宽监测范围光-频转换传感器TSL237将光照强度转换为频率信号,传输给AVR MEGA16处理器进行运算处理.AVR MEGA16处理器根据连续采样周期的脉冲计数平均值和每一采样周期脉冲计数值的变化量计算出血氧饱和度.相比传统的模拟电路检测方法,此设计具有电路结构简单,抗干扰能力强,血氧饱和度测量准确的特点.【期刊名称】《大连交通大学学报》【年(卷),期】2017(038)001【总页数】5页(P103-107)【关键词】血氧饱和度;光-频转换器;脉搏血氧饱和仪【作者】时局;盛虎【作者单位】大连交通大学电气信息学院,辽宁大连116028;大连交通大学电气信息学院,辽宁大连116028【正文语种】中文血氧饱和度是体现人体的呼吸系统、血液中氧气输送能力和新陈代谢功能优良的重要指标参数，因此对脉搏血氧饱和度的检测已成为现代医疗中不可或缺的部分.对于那些需要在室外和户内休闲运动，并想要了解和衡量自己的身体状况的人，便携式脉搏血氧饱和度监测仪是必不可少的.血氧饱和度检测不仅仅针对老年人，更适合长期熬夜或加班学习，以及酗酒人群、长期运动人群和缺氧环境下并有呼吸疾病的人群.将来，便携式血氧仪对个人和家庭都有很大的实用性，可以满足人们对个人健康信息的及时了解，具有很大的实用价值.传统的脉搏血氧仪硬件设计基本都是采用模拟电路来实现，包括信号接收电路、放大滤波电路、信号调理电路等部分组成.然而这样设计出来电路比较复杂、抗干扰性能差、内部存在噪声大、体积大、功耗高等各种问题[1].所以，脉搏血氧饱和度的检测技术必须跟进时代的要求，在脉搏波采集方式和血氧信号数据处理等方向还需要进行改善和创新.本设计采用具有高抗干扰能力的光-频转换传感器，因此电路结构简单，抗干扰能力强，改善了传统血氧仪采集电路结构和信号数据处理复杂的不足.在人体的呼吸过程中，空气中的氧气进入气管并被输送到肺泡毛细血管.大部分氧和血液中的血红蛋白结合成氧合血红蛋白(HbO2)，而没有和氧结合的血红蛋白被称为还原血红蛋白(Hb)，在全部血容量中，HbO2的容占全部可结合的Hb容量的百分比,称为血氧饱和度(SpO2)[2].根据血液的光学特性研究，在波长为600 ～ 1 000 nm的连续光谱中，HbO2和Hb的吸光系数具有明显的差异性.1.1 脉搏血氧饱和度的测定原理当传输光透射过某中溶液时，其光吸收特性遵从Lambert-beer定律[3- 4]，可以描述为：其中:I、I0分别是透射光强度和入射光强度，c、E、W 分别为物质的浓度、吸光系数及吸光度，L是血溶液厚度.因此，在某一波长光为λ1处，式(1)对血液溶液可以写为：其中:a1、a2分别为HbO2和Hb在波长λ1时的吸光系数，c1、c分别为HbO2和总Hb的浓度.因此结合SpO2的定义，从式(2)可以推得：同理波长为λ2时，根据式(3)可得：由式(3)和(4)可以消去总血红蛋白Hb浓度c及血溶液厚度L得到式(5)：其中分别为血液对λ1及λ2波长光的吸光度.当波长选为HbO2和Hb吸光系数曲线交点附近时，即a1≈a2≈a时，式(5)变为其中:A、B为常数，式(6)说明：当一个波长选为曲线交点附近时，SpO2可从血溶液在这两个波长点的吸收度比率求得，不依赖总Hb浓度c和血溶液厚度L，这就是血氧饱和度测定的基本原理.因此，采用600～700 nm的红光和800～1 000 nm的红外光两个不同波长光线照射人体组织，经过人体组织透射衰减后，由光传感器采集到的透射光是由较大的稳定成分(直流信号)和信号较弱的脉动成分(交流信号)组成的脉搏波.其交流部分的信号主要是由于人体动脉血管的正常脉动造成，而直流部分的信号是由人体肌肉，骨骼等不会产生脉动的组织造成.脉搏血氧饱和度主要是通过检测交流成分和直流成分这两个变化分量，进而消除非血液部分的影响来测量得到[5].通过波形特点及理论推导得到血氧饱和度的计算方程公式如下：其中:A和B为常量，仅与氧合血红蛋白和还原血红蛋白对不同波长光的吸收率相关，变量R是一个比值，即血氧饱和度系数R值，如下方程式(8)：其中:RD_AC为红光交流信号成分，RD_DC为红光直流信号成分，RD_AC为红外交流信号成分，RD_DC为红外直流信号成分.从式(7)中可以看出，得到R比值就可以知道血氧饱和度的值.另外，在人体手指中的动脉成分量高，相较与其他人体部位，手指的厚度较薄，因此能检测到透射过手指的光强也是相对较大.1.2 光频转换器原理大部分传统的血氧计通常采用光电单元作为传感器来接收光，然后通过电流电压转换和信号调理等，最终用A/D转换来使采集的信号数字化.这种信号处理电路相对复杂，容易受到外部环境的干扰.光频率转换器(Light-Frequency-Conversion)是一个光学传感器，其传输出的频率与受到的光照强度成正比例关系(如图1所示)，并可以测量较宽范围的光强度.光频率转换器可以将从人体组织上透射的光信号直接转换为频率或与光强度成比例的电脉冲信号.脉冲频率的变化反映了手指血液流动随心脏收缩和舒张而产生的变化.本文设计的脉搏血氧采集系统，结构如图2所示，选用内部16 MHz晶振Atmega16作为主控芯片，其内部丰富的计数/定时器除了能够实现普通的计数和定时功能外，还具有输入捕捉以及PWM输出等功能，同时有多通道A/D接口，丰富的中断源，适合本设计中对脉冲检测和电路控制的要求[6- 8].本系统使用PD4和PD5端口来控制时序，通过H桥电路来分时驱动发射管发出红光和红外光信号，在经过手指吸收衰减后，用光频转换器件TSL237作为接受头，将衰减后的的透射光信号转换成频率信号，然后传输到微处理器的PB0接口，并由其进行脉冲频率信号的捕捉，最后对采集到的信号进行计数和分析.对脉冲信号频率的处理采用的是定数脉冲串累加计时这种方式[9].2.1 二极管驱动电路对于血氧饱和度的发射管驱动方式，本设计采用H桥驱动电路，如图3所示，分别使用ATmega16的PD4和PD5引脚来连接其中的Port3和Port4接口，这两个引脚都是具有PWM功能，可以使用软件控制这两个引脚周期性的输出100 Hz 不同的占空比脉冲来控制双波长发射二极管按一定规则来交替发出红光和红外光，其中PA0和PA1为输出互补电路的控制信号，电路中的两个A和B分别相互连接组成完整的二极管驱动电路.2.2 光频采集电路本设计中血氧采集探头采用双波长红外发射管MQ-LAU 003，它能够发射出波长为660 nm和940 nm的红外和近红外波段的光信号.这两个波长的光信号透射手指后，被光频率转换器件TSL237采集到.在光频率转换器件的内部集成了一个放大器件，具体如图4所示，因此经过传感器传出的信号已经是放大的脉冲信号.所以可以用TSL237光频传感器对光信号进行数字化，从而使电路更加简单，功耗降低，不易受到其他方面的干扰，可以测量到更大的动态范围.2.3 双脉冲二极管驱动时序本设计采用双波长发光二极管驱动电路来控制H桥电路，主要是由于脉搏血氧饱和度的测量原理中，探测脉搏血氧饱和度信号需要采用红光信号和红外光信号来照射人体组织.微处理器通过控制双波长发光二极管驱动电路，并按照图5所示的时序来产生两路驱动脉冲.图5中低电平表示对应的发光二极管截止，处于熄灭状态，高电平表示对应的二极管处于导通状态，发光二极管发光.在A时间段内红光二极管点亮，光-频转化器件对光进行自动处理，将输出的信号传输给微处理器，微处理器通过计数得到相应的频率，从而得到A时间段内的光强度.在B时间段内，红光和红外发光二极管都不发光，通过光-频转化器件和微处理器可以得到B时刻的光强，这时的光强度主要为背景光的暗光强度，使用A时刻的光强度减去B时刻的光强度，就可以消除背景暗光的影响.同理，红外光也可以用此方法来消除背景暗光造成的影响.在研究比较国内外相关算法的基础上，本设计实现了脉搏血氧仪的软件设计.系统由Atmega16单片机来完成系统单元的控制、血氧饱和度的采集滤波和算法处理、结果输出，并将结果显示出来，软件流程见图6.对采集数据的处理中，本设计使用红光和红外光两种不同波长的信号光透射手指后，通过光频转换器直接将人体组织接受的光信号转换成其频率和透射光强度成比例的电脉冲信号，对电脉冲信号进行频率计数并进行数字信号处理[10].通过对频率转换器输出的脉冲信号进行计数，并利用连续采样周期的脉冲计数平均值代表直流分量，和每一采样周期脉冲计数值的变化量来代表交流分量[11- 13] 这种方式来进一步处理.可以得到四个变化量，红光信号直流分量，红光信号交流分量，红外信号直流分量，红外信号交流分量，分别用IRD_DC，IRD_AC，IIR_DC，IIR_AC来表示，由这四个变化量可以计算出R比值：其中:信号的直流分量IIR_DC、IRD_DC和交流分量IRD_AC、IIR_AC可通过式(10)～(13)计算得到：其中分别为采集的红光和红外信号波形数据的波峰值，则分别为红光和红外信号波形数据的波谷值.通过上面的式子，可以进一步滤波和数据处理得到R值，进而就可以计算出血氧饱和度.对于心率的计算本系统采取阀值判断的方法来确定脉搏波的前沿和后沿，其基本思路是：通过差分阀值来找到脉搏波的前后沿，进一步可以搜索得到两个拐点.这样就可以分别得到脉搏波的波峰值和波谷值，这两个拐点对应的值之差就是脉搏波的幅度.利用这两个拐点，可以连续采集几次相邻波的拐点，通过滑动平均值的方法，进而可以计算出更加精确的脉冲周期.最后将处理得到的脉率，血氧饱和度等数据通过单片机串口向外传送到计算机.本设计通过大量实验对式(7)中的常量A和B进行标定后，为了检测样机得到血氧饱和度的结果与标准数据的误差，用样机和美国FLUKE的Index- 2xlf型血氧饱和度模拟器分别对6名测试者进行检测，将测得血氧饱和度值进行对比，如表1所示.由于正常人体的血氧饱和度为94% ～ 99%，通过数据可以得到正常范围内的误差相对较小.从表中数据可以得知，当血氧饱和度处于94% ～ 99%的人体正常范围时误差小于1%，在血氧偏低的情况下，误差有加大的趋势.同时系统的稳定性对使用有一定的要求，应处于平静的状态，不能有明显的动作.本脉搏血氧装置电路结构简单，功耗低，抗干扰能力强，系统成本低，通过对血氧信号采集探头，系统脉冲驱动电路和血氧脉搏波信号的处理方法等方面进行了研究，充分利用AVR单片机丰富的内部资源对采集的信号进行处理，并将数据传输到计算机上.经大量实验证明，本系统工作状态稳定，有较高的精度，满足实际使用的需求，具有良好的市场前景.E-mail:*********************.【相关文献】[1]张根选,石波,刘胜洋,等. 一种高效实时脉搏血氧监测系统的研究[J]. 激光与红外, 2014(2):187- 191.[2]郭晶明,张宗然. 脉博血氧饱和度仪的工作原理与维护[J]. 医疗卫生装备,2008(10):102- 103.[3]孟亚丽. 四参数生理监护仪的设计[D].天津：天津大学,2005.[4]KING P. Design of Pulse Oximeters[J]. IEEE Engineering in Medicine & Biology Magazine, 1998, 17(3):117- 117.[5]杨涛,林宛华,翁羽洁,等. 基于光-频率转换器的高精度数字脉搏血氧仪的设计[J]. 北京生物医学工程, 2011(1):73- 77.[6]吴新杰. AVR单片机项目教程[M]. 北京：北京航空航天大学出版社, 2011.[7]马潮. AVR单片机嵌入式系统原理与应用实践[M]．北京：北京航空航天大学出版社, 2007．[8]吕靖,王丽丽. 基于AVR单片机的数字血氧模块的开发[J]. 中国医疗设备, 2009(6):28- 29.[9]张亚,赵兴群,万遂人. 一种单片便携式脉搏血氧饱和度测量仪的研制[J]. 测控技术, 2011(6):1- 4.[10]孙卫新,金捷,白朝军,等. 一种基于光-频率转换的单片数字式脉搏血氧仪[C]. 全国"信号与信息处理"联合学术会议暨陕西省生物医学工程学会二〇〇六年学术年会, 2006.[11]郭萍,孙卫新,金捷,等. 脉搏血氧仪定标曲线的研究[J]. 西安医科大学学报(中文版), 2000(2):169- 171.[12]黄岚,田丰华,丁海曙,等. 用近红外光谱对组织氧测量方法的研究[J]. 红外与毫米波学报,2003(5):379- 383.[13]JEFF BACHIOCHI.TSL230R-Based Pulse Oximeter[J/OL].Circuit Cellar, 2004, 173:26- 31.。
基于脉搏检测与无线传输系统的设计
基于脉搏检测与无线传输系统的设计张志通;王玉峰【摘要】结合嵌入式与无线通信技术，提出了一种基于嵌入式无线脉搏传输与检测系统的方法。
该方法能对人体脉搏波动态参数进行采集和分析，主要利用下位机通过SC0073动态微压传感器提取脉搏信号，通过嵌入式Atmega8515处理器对脉搏信号进行处理，然后通过无线收发模块NRF905远距离无线传送，并在电脑上采用LabVIEW界面直观的显示人体检测部位温度、脉搏波形信号的时域特性与频域特性，还能够通过开启远程监控系统对人体脉搏的数据进行分析，可以使医生完成远程在线诊断。
%Based on the embedded and wireless communication technology,this paper proposes a scheme based on embedded wireless transmission and pulse detection system. It for collection and analysis of the dynamic parameters of the pulse of human body,the main use of the machine through SC0073 extraction pulse signal dynamic micro pressure sensor,through the embedded Atmega8515 processor to deal with the pulse signal,and then through the wireless transceiver modules NRF905 remote wireless transmission,and on the computer using LABVIEW interface intuitive show the detection area temperature,pulse waveform signal in time domain and frequency domain properties,also can through the remote monitoring system of human body pulse data analysis, can make the doctor complete remote online diagnosis.【期刊名称】《宁波职业技术学院学报》【年(卷),期】2014(000)002【总页数】4页(P84-87)【关键词】嵌入式系统;Atmega8515;脉搏监测;远程监控【作者】张志通;王玉峰【作者单位】北华航天工业学院电子工程系，河北廊坊 065000;北华航天工业学院电子工程系，河北廊坊 065000【正文语种】中文【中图分类】TM930.90 引言随着人们生活的水平不断提高，高节奏的工作与饮食结构的改变导致高血压、冠心病等心血管类疾病患者与日俱增。
基于avr及无线收发模块的脉搏监测系统设计论文任务书
编号：毕业设计(论文)任务书课题：基于AVR及无线收发模块的脉搏监测系统设计院（系）：计算机专业：自动化学生姓名：覃壮严学号：0400320125指导教师：李平职称：高级实验师题目类型：理论研究实验研究工程设计工程技术研究软件开发√2008年 1 月15 日注：1、本任务书一式两份，一份院或系留存，一份发给学生，任务完成后附在说明书内。
2、任务书均要求打印，打印字体和字号按照《本科生毕业设计（论文）统一格式的规定》执行。
一、毕业设计（论文）的内容、要求随着医疗事业的发展，脉搏和血压的测量已逐步由数字化的仪器替代传统的听诊器，并进入寻常百姓家成为健康、健身的测试仪器。
本课题要求应用AVR单片机及CC1100为核心芯片,设计能够远程监测人体脉搏信号的仪器,实现数据的采集与无线传输等功能。
要求进行总体方案设计、制作外围电路、单片机及显示电路及编写相关的程序软件。
系统的发射模块主要进行脉搏数据的采集和发射数据,接收机通过串口接口与PC 机数据通信。
本课题的题意旨在将模拟电路和传感器检测技术、单片机技术等理论知识灵活运用到本课题中，使学生在硬件电路设计和软件编程及软硬件综合调试的能力上得到较为全面的培养。
要求：1、具有通过各种先进手段查阅科技文献的能力；2、掌握测量脉搏的有关知识，了解实现测量的几种方案和技术方法；3、学习单片机Atmega芯片设计的原理，掌握硬件设计、软件设计技术；4、要求能熟练应用硬件电路板的制板软件（PROTEL），设计并制作硬件电路板；5、掌握常用的调试工具，如编程器、仿真器、示波器等的使用方法；6、仪器能快速测量人体脉搏快慢、所检测到的数据用数码管显示（或液晶显示模块显示：次／分）；二、毕业设计（论文）应完成的工作1、毕业设计开题报告一份；2、英文翻译材料一份（包括不少于4万字符的英文原文和译文）；3、毕业论文一份（二万汉字以上，附中英文摘要，其中英文摘要300～500单词）；4、完成硬件电路的设计制作，提供设计图纸及样机；5、设计相关的程序，给出程序清单。
基于无线通讯技术脉搏检测仪的设计与实现
基于无线通讯技术脉搏检测仪的设计与实现仝兆景;时俊岭;李月;谭瑞军【摘要】脉搏是反映人体生理健康状况最常见的重要生理现象,临床上有许多疾病,特别是心脏病都可使脉搏发生变化,因此脉搏信息检测与处理在临床医学具有十分重要的现实价值和意义;传统脉搏检测仪多以在线直测的方式检测,检测装置使用灵活度较低,不适用于普通家庭检测;针对此问题,对传统测量方法加以改进优化,提出了基于无线通讯技术的研究方案,方案以单片机为信号处理单元,以无线传输为控制核心,以ST188光电传感器为采集单元,同时结合nRF24101无线传输模块,通过硬软件设计实现脉搏数据的采集与处理,以及无线发射、接收和脉搏数据的显示;实验表明,该脉搏检测仪具有检测数据准确、检测效率高等优点;同时,脉搏检测仪器精巧便于携带,而且成本较低,便于普通家庭使用.【期刊名称】《计算机测量与控制》【年(卷),期】2017(025)001【总页数】3页(P242-244)【关键词】脉搏信息;无线通讯;光电传感器;检测【作者】仝兆景;时俊岭;李月;谭瑞军【作者单位】河南理工大学电气工程与自动化学院,河南焦作 454000;河南平原光电有限公司,河南焦作454100;河南理工大学电气工程与自动化学院,河南焦作454000;河南理工大学电气工程与自动化学院,河南焦作 454000;河南平原光电有限公司,河南焦作454100【正文语种】中文【中图分类】TP29在当今的医疗科技领域中，医学专家们对生物医学参数的检测与研究都投入了巨大的关注，并且其在医学界和工程技术界已使用现代化科技的传感器检测技术，解决临床诊断及实验室研究等多种参数的检查测量问题。
脉搏是最常见重要的生理现象，是心脏和血管状态等重要生理信息的外在反馈依据。
脉搏检测无论是对于临床诊断与病人的监护还是对于脉搏医学的研究，都具有十分重要的现实价值和意义。
用现代化的传感器测试技术来对脉搏信息进行定量研究分析，是目前国内外医学专家门普遍关注的课题之一。
基于AVR单片机的血压、脉搏装置设计
收缩压；在时间间隔由大到小的变化过程中，取某一时间间 隔与最大时闯间隔的比值小于或等于０．７时，判断为舒张压。 脉搏的计算方法是将记录了采样点数Ｎ和脉搏波数Ｎ１，利 用公式（６０＊Ｎ１＊ｆｓ）／Ｎ进行处理，就得出了结果（ｆＳ是采样频率）。 整体流程如图１所示。
圈１整体藏程 １．１传囊器和放大部分的设计
第３３卷 第１２期
Ｖ０１．３３
Ｎｏ．Ｊ２
·工程应用技术与实现·
ห้องสมุดไป่ตู้
计算机工程
Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ 文章■号ｔ １０００＿－３４２８（２∞７）１２－＿０２４７＿加４
文献标识码ｔ Ａ
２００７年６月
Ｊｕｎｅ ２００７
中明分类号ｔ ＴＰ３９３
基于ＡＶＲ单片机的血压、脉搏装置设计
彭桂力，刘知责，鲜华，李婧，王彩峰 （西南科技大学信息工程学院，绵阳６２１０１０）
２系统的软件设计
在软件方面，利用ＡＶＲ单片机ＡＴＭＥＧＡｌ６ 所具有的ＡＤ转换功能憎ｊ，边采样边存储有用数 据，依托核心理论的算法实现信号处理。
ＰＡ０和ＰＡｌ口作为模拟信号的输入端负责接 收静压信号和脉搏信号。在外界袖带气压逐渐下 降的过程中，ＰＡｌ口对脉搏信号进行采样，把模 拟信号转换为数字信号。在主程序中，对ＡＤ转 换的结果进行判断，以便记录下这段时间中各个 脉动波间歇的宽度（用点数的多少来标识宽度的 大小）；同时在每一次脉动间歇完结时转换通道至 ＰＡ０，采静压值并储存下来。采样存储部分的主要 任务就是找出脉搏波动间歇的宽度。采样储存结 束过后，进入数据处理。找出宽度数组中的最大 值并记录下标，然后将数组上升段的每一个值去 与最大宽度相比，记录第１个大于设定比率的数 组值的下标，再以该下标为静压数组的下标，把 对应的静压值作为收缩压。同理，将宽度数组下 降段的每一个值去与最大宽度相比，记录第１个小于设定比 率的数组值的下标，再以该下标为静压数组的下标，把对应 的静压值作为舒张压。至于脉率的计算，所用的方法是：计 算放气过程中所采样的点数Ｎ，然后用Ｎ＊（１／ｆｓ）作为本段的 时间；再将上述宽度数组中值不等于零的个数作为该段时间 中脉搏波的个数Ｎｌ。这样，一分钟的脉搏波数（ｅＰ：脉率）就 可以用公式：（６０＊Ｎ１＊Ｆｓ）／Ｎ表示。在显示部分，采用四位数 码管循环显示收缩压、舒张压和脉率，中间隔１秒钟左右显 示一个数，并配有指示位。例如：Ｈ．１２ｌ表示收缩压为
基于STM32人体脉搏无线监测系统的设计论文
基于STM32人体脉搏无线监测系统的设计论文摘要：随着生活水平的提高，人们尤其是老年人对自己的健康也越来越重视。
脉搏的波形及频率能够反应人心血管的生理信息。
所以本文是以armstm32为主控模块，设计一种便携式，*作方便的脉搏检测器。
本系统由脉搏采集、液晶显示、无线发送三个模块组成。
脉搏采集是采集人的脉搏数，液晶用的是12232，显示一分钟被测脉搏数，无线发送就是利用gsm模块实现短信的发送，发送到监测人员起到远程*的效果。
关键词：stm32脉搏检测液晶显示gsm一、系统的整理框架。
以armstm32芯片为处理器，主要的模块主要包括脉搏采集模块，lcd显示模块，gsm数据传输模块。
脉搏采集模块采集到脉搏信号经信号放大及模数转换后传输到处理器中，经过定时器一分钟的计时，在液晶屏上显示一分钟的脉搏数，stm32控制脉搏数据经由sim300agsm模块以gprs形式发送给监测人员。
通过脉搏数的显示，医生可以获知用户的身体状况，节约了大量的时间。
二、系统硬件以及电路构成。
1、脉搏监测电路。
传感器由光敏二级管发*红外和光敏三极管接受红外组成的分别是电路中的d6和q3。
采用发光二极管作为光源时，可基本抑制由呼吸运动造成的脉搏波曲线的漂移。
红外接收三极管在红外光的照*下能产生电能，它的特*是将光信号转换为电信号。
脉搏也即跟心跳同步，每心跳一次血液浓度变化一次，所以通过对手指的血液浓度的变化检测脉搏信号。
脉搏是微弱信号，信号需要放大，并且先通过低频滤波器进行滤波，在进行放大，最后在经过比较器得到脉冲波，输入到stm32里。
2、stm32处理器及主要接口电路。
stm32f103微控制器是使用cortem-m3内核，工作频率为72mhz，内置高速存储器，具有一个usb和一个can，7个定时器、2个adc、9个通信接口，其工作电压常见为3.3v。
armstm32f103控制模块主要完成对脉搏波波形数据的采集，脉搏信号模数转换以及数据的分析和数据的无线收发，与lcd的显示。
无线便携式脉象检测系统设计
无线便携式脉象检测系统设计马俊淇;刘燕;佟宝同;赵凌霄;戴亚康【摘要】To overcome the shortcomings of the existing pulse instruments,such as high cost and inconvenience to carry,a wireless portable detecting system for pulse condition is introduced which is based on traditional Chinese pulse-taking and mobile health care. The pulse signal is acquired by using piezoelectric thin-film sensor. It isfiltered,amplified and lifted by the signal adjustment circuits. After A/D conversion in the STM32F103 microcontroller,the baseline drift is eliminated by high-pass filtering and the burrs are erased by weighted moving average filtering.The signal is transmitted to the Android smart cell phone wirelessly via the HC—05 Bluetooth module.The signal waveform,the pulse rate and the pulse condition are shown on cell phone terminal.The test results show that the system has good characteristics of stability and accuracy.It is low cost,small size and low-power consumption and it is convenient to use at home with alarm function.%针对现有脉象仪成本高,不便携带等缺点,结合中医脉诊和移动医疗,设计了一种无线便携式脉象检测系统.采用压电薄膜传感器采集脉象信号;通过信号调理电路,对信号进行放大、滤波、电压抬升等处理;STM32F103单片机对信号进行A/D转换后,采用高通滤波去除基线漂移,加权滑动平均滤波消除毛刺,再通过HC—05蓝牙模块无线传输至Android 智能手机;手机端实现信号的波形绘制,脉率及脉象显示.测试结果表明:系统稳定性和准确性良好,具有脉象异常报警功能,且成本低,体积小,功耗低,适于家庭使用.【期刊名称】《传感器与微系统》【年(卷),期】2018(037)005【总页数】4页(P87-90)【关键词】脉象信号;无线传输;智能手机;脉率;报警功能【作者】马俊淇;刘燕;佟宝同;赵凌霄;戴亚康【作者单位】中国科学院苏州生物医学工程技术研究所,江苏苏州215163;中国科学院大学,北京100049;中国科学院苏州生物医学工程技术研究所,江苏苏州215163;中国科学院苏州生物医学工程技术研究所,江苏苏州215163;中国科学院苏州生物医学工程技术研究所,江苏苏州215163;中国科学院苏州生物医学工程技术研究所,江苏苏州215163【正文语种】中文【中图分类】R318.60 引言脉象信号的检测和脉率测量对人体健康状况的日常监护具有重要的实际意义[1]。
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摘要随着人们生活的水平不断提高，生活方式、饮食结构不断改变，习惯的变化和高节奏的生活导致了高血压、冠心病等心血管疾病成为常见病与多发病。
要避免和减少高血压、冠心病这类心血管疾病给人类健康带来的严重危害，有效的旱期诊断治疗方法和设备，快速的发病后的救治手段都是非常重要的,这些也正是当前广大医学界专家正在共同努力研究的重点。
而脉搏是人体活动最重要、最灵敏和最可靠的信息源，是反映人体健康状况的重要窗口，而对脉搏的提取速度又快，因此利用脉搏信号快速的发现病因也是一个有效的方法。
本课题采用嵌入式与无线通讯技术，提出处理脉信号的新方案,即采集及处理与无线发送部分（前端系统）+无线接收与PC机显示部分（后端系统）。
前端系统主要负责脉搏信号的采集和初步处理并发送，能够单独工作；通过无线接收和串口接口连接到PC机上显示，后端系统主要负责跟踪显示由前端系统传递来的信号。
正是有了无线接收模块的作用，使得系统具备了远程监测的能力。
本文论述了课题研究的现状和意义以及设计方案；介绍了主要的芯片的原理和他们的使用方法；阐述了硬件设计与软件设计方案；说明了相应软件的流程和方法，并解说了相应硬件与软件的调试。
最后对所做的工作进行了分析和总结，指出了系统涵待改进和提高的地方，展望了系统今后的发展方向。
关键词: 嵌入式系统;无线收发模块;串口;传感器AbstractWith people's lives has improved continuously, lifestyle, the changing structure of diet, habits change and the high tempo of life has led to hypertension, coronary heart disease and other cardiovascular diseases became common diseases and frequently-occurring disease.To prevent and reduce hypertension, coronary heart disease such cardiovascular disease to the serious human health hazards, effective diagnosis and treatment of the dry method and equipment, rapid onset of treatment methods are very important, these are precisely the current The broad masses of medical experts are working together the focus of the study.The pulse of human activities is the most important and most sensitive and most reliable source of information, to reflect the health status of an important window on the pulse of the fast speed of extraction, use of rapid pulse signals that cause is also an effective method.The issue with the use of embedded wireless technology, network signal processing by the new programme,acquisition and processing and wireless transmitter part (front-end systems) + wireless receiver and PC revealed that some of (back-end systems).Front-end system is mainly responsible for the signal pulse of the collection and initial processing and send to separate work and a wireless receiver connected to the serial interface on a PC, back-end system is mainly responsible for the tracking system shows that the front end to the transmission signal.It is precisely because of the role of the wireless receiver modules, making the remote monitoring system has the ability.This article discusses the issue of the status and significance of research and design programmes;On the main chip and the principle of the use of their methods on the design of hardware and software design; note the corresponding software processes and methodologies and explain the corresponding hardware and software debugging.Finally, the work done by an analysis and concluded that the culvert system to be improved and increased local and looking forward to the system's future development direction.Key words: Embedded systems; wireless transceiver module; Serial; sensor目录引言 (1)1 课题现状及研究意义 (2)1.1 课题现状 (2)1.2 研究意义 (3)2 方案论证 (4)2.1 方案选择 (4)2.2 系统框图 (5)3 主要芯片介绍 (7)3.1 光电传感器 (7)3.2 Atmega8515 (7)3.3 无线收发模块 (11)3.4 MAX232芯片 (14)4 硬件设计 (16)4.1 采集部分 (16)4.2 滤波部分 (17)4.3 放大部分 (18)4.4 555施密特整形电路 (19)4.5 下位机处理部分 (20)4.5.1单片机复位电路 (20)4.5.2数码管显示部分电路 (21)4.5.3无线发送模块部分 (21)4.5.4单片机的晶振和中央处理部分 (22)4.6 上位机部分 (23)4.6.1无线接收模块部分 (23)4.6.2接收数据处理部分 (23)4.6.3串口部分 (24)5 软件设计 (27)5.1 下位程序设计的流程图 (27)5.2 无线模块部分 (27)5.3 上位机部分流程图 (28)5.4 VB界面 (28)6 系统调试与验证 (30)6.1 硬件调试 (30)6.1.1 采集部分 (30)6.1.2 滤波部分 (30)6.1.3 放大部分 (31)6.1.4 555整形部分的调试 (31)6.1.5 下位机处理部分 (31)6.1.6 上位机处理部分 (32)6.2 软件调试 (32)6.2.1下位机处理部分 (33)6.2.2上位机部分 (34)6.3 整体调试 (36)6.4 抗干扰措施 (37)6.4.1硬件抗干扰措施 (37)6.4.2软件抗干扰措施 (37)7 结果分析与展望 (39)谢辞 (40)参考文献 (41)附录 (42)附录一 (42)附录二 (43)引言当今在医学领域中，生物医学参数的测试研究是医学界和工程技术界都很关心的新兴学科。
运用近代传感器测试技术来解决临床诊断及实验室研究多种参数的计量检测，无论对于临床诊断与监护还是对于医学基础研究，都具有极其重要的价值和意义。
用传感器测试技术来对脉搏信息进行定量分析，是目前国内外医学专家普遍关注的课题之一。
人体脉搏系统是心血管系统的重要组成部分，它是人体输送养料、传递能量和传播各种生理病理信息的重要途径，脉搏包含有丰富的人体健康状况信息。
研究脉搏信息无论是在中医还是西医中都具有重要的临床诊断价值和实用意义。
计算机是现代先进的高速运算和控制工具，因此计算机技术在脉搏研究方面有着其内在的必然性。
利用计算机灵敏的反映、快速的计算、数据存储能力、以及高分辨率的显示设备等功能和优势，使得对脉搏的处理更加准确和有效。
因为脉搏检测是带有我国中医特色和独有的生物信号检测技术，因此开发研制这样的监测仪器，可以同时满足医、患两方面的需求。
根据对它的特点的分析，预计它的用途将是非常广泛的，特别是如果加有其他的措施之后，如加上自我分析能力部分，它就有着非常明显的社会效益与经济效益，主要体现在以下几个方面:临床诊断、早期诊断、同步监测、指导用药、中医脉象原理的研究。
本课题结合理论研究和具体实践的基础上，对于嵌入式脉搏检测系统的硬、软件和算法作了一些有意义的研究和探讨，提出了一种新的脉搏检测和分析的系统方案。
即采用前端嵌入式+后端系统的结构，前端嵌入式系统负责脉搏信号的采集与初步处理，后端系统进行显示。
前端和后端系统通过无线收发模块CC1100进行通讯。
整个监控系统采用无线收发模块与最小系统，这样传递速度快，系统结构也简单。
被监控点实时采集的数据通过无线网络通信及时地传输给上位机的PC机，实时动态地反映被监测点的情况。
1 课题现状及研究意义1.1课题现状现代社会，人们生活水平不断提高，生活方式、饮食结构不断改变，习惯的变化和高节奏的生活导致了高血压、冠心病等心血管疾病成为常见病与多发病。
据统计，目前我国城市人口中每5个成年人中就有1个不同程度的患有心血管方面的疾病。
源于心脏与循环系统的不健康而导致的心肌梗塞、脑卒中、碎死等恶性后果时有发生，而且发病率逐年提高，发病年龄也呈下降趋势。