便携式脉搏测试仪报告
便携式脉搏测试仪毕业设计(改)
重申明本人呈交的毕业实习报告（设计），是在导师的指导下，独立进行实习和研究工作所取得的成果，所有数据、图片资料真实可靠。
尽我所知，除文中已经注明引用的容外，本毕业实习报告（设计）的成果不包含他人享有著作权的容。
对本毕业实习报告（设计）所涉及的实习和研究工作做出贡献的其他个人和集体，均已在文中以明确的方式标明。
本毕业实习报告（设计）的知识产权归属于作者与培养单位。
学生签名日期2012.12摘要本作品根据题目要求指示，以精准脉搏测量电路为核心，以TI公司提供的LaunchPad MSP430（G2553）单片机开发板为核心控制。
应用单片机部集成的10位8通道多路ADC做模数转换，与外部电路构成测试系统。
本作品根据题目要求使用+3.6V电源供电，测试仪在测量状态时，能在光电探头达到合适测试部位时自动启动测量，1分钟完成测量后自动待机，直至撤离探头并再次达到测试部位时自动启动下一次测量。
同时具有脉搏上下门限警报、监护状态和回放状态，并可在128×64点阵屏幕上动态显示光电脉搏信号波形等功能。
本题目来自“2012年全国大学生电子设计大赛TI杯赛区”关键词：自动测量；上下限报警；回放；监测；光电探头目录1 选题意义 (1)2 系统方案2.1方案比较 (2)2.2系统描述 (2)2.2.1芯片基本工作原理 (3)2.2.2整体描述 (3)3 脉搏测量原理 (4)4 电路分析4.1 CPU控制电路 (5)4.2信号采集和信号处理电路 (6)4.3键盘电路 (7)4.4显示电路 (8)4.5报警电路 (8)5 程序分析5.1 程序总体流程图 (9)5.2 核心程序流程图 (10)5.3 开发环境介绍 (10)5.4脉搏计数算法 (11)5.5 程序节选 (12)6 系统测试6.1测试结果及分析 (14)6.2作品展示 (15)结论 (16)参考文献 (17)1选题意义从近代医学的角度来看人体循环系统承担着协调全身各组织的能量代输送氧气、营养物质运走代废物等重要的工作还承担运送抗体、激素等物质以协调整体的动态平衡。
便携式心率测试仪电子系统设计报告
五邑大学电子系统设计结题报告题目：便携式心率测试仪院系信息工程学院专业电子信息工程学号学生姓名指导教师报告日期2012.12.18目录1、摘要 (2)2、课题研究意义 (2)2.1.背景 (2)2.2 设计任务与要求 (2)3、方案设计说明 (2)3.1硬件电路原理分析说明 (2)3.1.1信号放大电路 (2)3.1.2滤波电路 (3)3.1.3整形电路 (4)3.1.4单片机信号处理电路 (4)3.1.5数码管显示电路 (5)3.2软件设计 (6)3.2.1编程环境与开发工具 (6)3.2.2源程序及注解 (7)4、调试过程遇到的问题与解决的方法 (9)5、5、设计总结及体会 (9)6、参考文献 (9)7、附录 (10)1、摘要本文设计了一种基于STC89C51单片机实现的便携式心率测试仪.接受心率测试检测模块发送的信号并对信号进行检测分析并显示，从而实现心率测试功能。
该系统的硬件单元包括信号放大电路、滤波电路、整形电路、单片机控制电路和数码管显示电路。
采用了放大电路后，使得采集的脉搏信号放大到整形电路要求的电压幅度。
滤波电路消除了干扰，得到特定频率的低频信号。
整形电路把模拟信号转换成单片机能够处理的数字信号。
单片机内的处理程序将接收到的信号进行监测分析，得出心率值，经单片机I/O口发送给由数码管组成的显示模块显示。
2、课题研究意义2.1背景1）健康的重要性不言而喻，越来越多的研究表明心率是健康极其重要的指标。
一般人们为了知道自己的运动或者劳动强度是否超负荷，尤其是老年人、运动员等，他们都得赶到医院而不能实时测量和预知。
为了贯彻党和国家“预防为主”的医疗方针，满足人们能享受基本医疗保健的愿望，便携式心率测试仪应运而生，也极具市场潜力。
2）心脏病人往往需要经常去医院定期心脏检测，此仪器可以随时将病人的心脏情况记录和保存，并发送给医生，从而给病人带来便捷也有助于治疗；当心脏类疾病突发时，也可以提前将心脏情况发送给医生，从而缩短救援时间，提高救援成功率。
脉搏测试仪总结汇报
• 根据题目要求及产品成本考虑，最终选择方案三。
理论分析与计算
本系统需要5个电路模块组成，分别是信号采集模块、 信号放大整形模块、单片机核心电路模块、显示模块。 利用红外发射/接受二极管采集脉搏信号，通过公式计算， 选择合理的运放放大倍数进行信号放大、整形，最终通 过单片机对输出信号处理，在数码管上显示实时脉搏数。 • Gain of each stage = 1 + Rf / Ri = 1 + 680K / 6.8K = 101 • Cut off Frequency = 1 / 2π RfCf = 2.34Hz
系统利用红外对管将人体心脏跳动使血管中血液饱和程度的变化将引起光的强度发生的变化红外接收二极管的电流也跟着改变导致红外发射管输出脉冲信号经过由lm324构成的放大电路将脉冲信号放大整形传送至单片机进行信号计算处理最后将数据结果送到数码管进行显示
简易脉搏测试系统
摘要
本系统以ST12C5A60S2单片机为核心，利用红外线发射 二极管和接收二极管作为信号检测传感器，通过LM324信号 放大电路，最终使用四位一体数码管作为显示器件。系统 利用红外对管将人体心脏跳动使血管中血液饱和程度的变 化将引起光的强度发生的变化，红外接收二极管的电流也 跟着改变，导致红外发射管输出脉冲信号，经过由LM324构 成的放大电路将脉冲信号放大整形，传送至单片机进行信 号计算处理，最后将数据结果送到数码管进行显示。由此 来对人体心率的数据进行测量。
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系统测试结果分析
本系统组装完成，测试没有达标。经测试分析，红外传感器 所采集信号没有达到初步预测结果。后利用信号发生器在信号输 入端输入不同频率，10mV以上信号，结果在输出端显示较理想波 形，在数码管上显示出合理脉搏数。
便携式脉搏测试仪报告
便携式脉搏测试仪报告学院：信息科学与工程学院专业：电子信息工程年级：10级组员：陈均、洪浩、陈帅任务及要求一、 任务设计并制作一个便携式人体脉搏测试仪，该测试仪采用红光或红外光发射接收技术，从人体手指或耳垂处采样获取脉搏信息，并能实时显示被测者每分钟的脉搏数。
其系统框图如图1所示，其中A 、B 为2处信号观测点用于作品评测。
光电脉搏探头光电传感放大滤波 信息处理 显示信号调理 A B图1 脉搏测试仪系统方框图二、 要求1. 基本要求（1） 设计制作光电脉搏探头，发射红外光或红光作为探测信号，照射到指尖等人体组织后，接收其透射或反射信号。
（2） 设计制作脉搏信号调理电路与信息处理电路，测量并显示被测人每分钟脉搏次数，以医学仪器产品同时测量值为对照，测量误差不大于±3次。
（3） 测试仪必须采用3.6V 电池供电，并尽量降低待机电流与工作电流。
作品应留有电池供电电流测试点以便评测时测量功耗。
（4）测试仪能在白天室内日常亮度环境下正常工作。
（5）测试仪在测量状态时，能在光电探头达到合适测试部位时自动启动测量，1分钟完成测量后自动待机，直至撤离探头并再次达到测试部位时自动启动下一次测量。
2.发挥部分（1）可预置脉搏次数上下告警门限，当脉搏次数测量值超出告警限时，测试仪告警。
（2）可将测试仪设置为监护状态或回放状态。
在监护状态，测试仪进行定时、连续长时间测量并保存测量数据，在回放状态，回放所保存测量数据。
记录数据时应包括其测量时间。
（3）可在不小于128×64点阵的屏幕上实现光电脉搏信号波形动态显示。
（4）其它。
内容摘要脉搏主要由人体动脉舒张和收缩产生的，在人体指尖，组织中的动脉成分含量高，而且指尖厚度相对其他人体组织而言比较薄，透过手指后检测到的光强相对较大，因此光电式脉搏传感器的测量部位通常在人体指尖。
手指组织可以分成皮肤、肌肉、骨骼等非血液组织和血液组织，其中非血液组织的光吸收量是恒定的，而在血液中，静脉血的搏动相对于动脉血是十分微弱的，可以忽略，因此可以认为光透过手指后的变化仅由动脉血的充盈而引起的，那么在恒定波长的光源的照射下，通过检测透过手指的光强将可以间接测量到人体的脉搏信号。
便携式脉搏测试仪设计报告
五邑大学电子系统设计报告题目：便携式脉搏检测仪院系信息工程学院专业电子信息工程学号AP0905112学生姓名黄莞杰指导教师张京玲一、题目的要求和意义 (3)1、目的 (3)2、意义 (3)3、要求 (3)二、方案论证 (3)1、全部用模拟电路实现。
(3)2、用数字电路实现。
(3)3、用单片机实现。
(3)三、设计 (3)1、系统组成框图如下： (3)2、放大整形的总电路： (4)3、放大的单元电路： (4)1）、信号采集 (4)2）、一级放大电路： (5)3）、二阶低通滤波： (6)4)、二级放大： (6)5)、后级放大： (7)4、整形电路： (8)5、单片机和液晶显示电路： (8)四、程序 (9)五、噪声处理及注意事项 (10)六、电路性能测试与结果分析 (10)1、整个放大电路的传递函数为： (10)2、采集到的信号经过滤波放大后的波形图： (11)七、调试过程遇到的问题与解决的方法 (11)八、课程设计体会 (12)九、参考文献 (12)便携式脉搏检测仪一、题目的要求和意义1、目的1）、通过对电子技术的综合运用，使和学到的理论知识相互融泄贯通，在认识上产生一个飞跃。
2）、初步掌握一般电子电路设计的方法，使学生得到一些工程设计的初步训练，并为以后的毕业设计奠定良好基础。
3）、培养同学自学能力，独立分析问题、解决问题的能力。
对设计中遇到的问题，通过独立思考、查找工具书、参考文献、寻求正确答案；对实验中碰到的一些问题，能通过观察、分析、判断、改正、再实验、再分析等基本方法去解决。
2、意义通过观测到的脉搏的次数、跳动的波形为临床提供部分诊断价值的信息，为人体某些器脏结构和功能的变换趋势提供生理参考信号。
3、要求1）、心率信号由传感器(例如光电传感器) 模块进行采集。
2）、采集后的信号经过放大和滤波（特别滤除50HZ信号的干扰），进行整形后，得到幅值在0~5v的脉冲信号。
3）、可选用单片机进行心率测定，在液晶上显示出被测者心率。
脉搏测试仪报告
脉搏测试仪工作原理本设计采用单片机AT89C51为控制核心，实现脉搏测量仪的基本测量功能。
脉搏测量仪硬件框图如下图2.1 所示：图 2.1 脉搏测量仪的工作原理当手指放在红外线发射二极管和接收三极管中间，随着心脏的跳动，血管中血液的流量将发生变换。
由于手指放在光的传递路径中，血管中血液饱和程度的变化将引起光的强度发生变化，因此和心跳的节拍相对应，红外接收三极管的电流也跟着改变，这就导致红外接收三极管输出脉冲信号。
该信号经放大、滤波、整形后输出，输出的脉冲信号作为单片机的外部中断信号。
单片机电路对输入的脉冲信号进行计算处理后把结果送到液晶显示。
光电传感器的原理根据朗伯一比尔(Lamber —Beer)定律，物质在一定波长处的吸光度和他的浓度成正比。
当恒定波长的光照射到人体组织上时，通过人体组织吸收、反射衰减外部中断信号光电传感器 低通放大器 比较器和振荡器单片机 AT89C51数码显示电路 外部晶振后，测量到的光强将在一定程度上反映了被照射部位组织的结构特征[7]。
脉搏主要由人体动脉舒张和收缩产生的，在人体指尖组织中的动脉成分含量高，而且指尖厚度相对其他人体组织而言比较薄，透过手指后检测到的光强相对较大，因此光电式脉搏传感器的测量部位通常在人体指尖。
手指组织可以分成皮肤、肌肉、骨骼等非血液组织和血液组织，其中非血液组织的光吸收量是恒定的，而在血液中，静脉血的搏动相对于动脉血是十分微弱的，可以忽略。
因此可以认为光透过手指后的变化仅由动脉血的充盈而引起的，那么在恒定波长的光源照射下，通过检测透过手指的光强将可以间接测量到人体的脉搏信号[7]。
光电传感器的结构传感器由红外发光二级管和红外接收三极管组成。
采用GaAs红外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射下能产生电能，它的特性是将光信号转换为电信号。
在本设计中，红外接收三极管和红外发射二极管相对摆放以获得最佳的指向特性。
便携式心率测试仪(开题报告)
便携式心率测试仪(开题报告)五邑大学电子系统设计开题报告题目：便携式心率测试仪院系信息工程学院专业电子信息工程学号学生姓名指导教师开题报告日期一、课题、国内外研究现状与水平及研究意义、目的。
1．课题便携式心率测试仪2．国内外研究现状与水平便携式医疗设备正不断改进数以百万计患者的医疗保健条件。
现在外国的先进运动手表甚至能够无线记录用户的心率。
未来，还将有众多能显著改善医疗实施及其效果的创新型医疗应用产品。
满足便携式医疗领域的微处理器需求给半导体企业带来了挑战。
虽然工程设计无外乎是在相对立的功能、规范以及空间限制条件之间进行取舍，但是这种平衡取舍在便携式医疗领域往往非常棘手。
医疗市场的相关需求往往很难协调，如小尺寸与高功能性、低功耗与高性能模拟，以及超长电池使用寿命与高处理能力等。
这些产品需要模数转换器(ADC)、可调节增益、电源管理以及液晶显示屏 (LCD) 等。
这些都将是需要我们更多的去研究和发展。
3．研究意义和目的以往专门测量心率值的仪器较少，人们为了知道自己的运动或者劳动强度是否超负荷，尤其是老年人或运动员等，他们都得赶到医院而不能实时测量和预知。
为了观测“预防为主”的方针，为了实现人人能享受基本医疗保健的目标，把过去的以医院为轴心的医疗服务体系过度到以家庭为基础的社区卫生服务体系已成为必然趋势。
所以便携式医疗仪器已相继问世。
便携式心率测试仪属于一种集轻型化、一体化、可视化等优点的测试仪；同时它适合在家庭和社区条件下使用。
心电诊断仪、心率计的应用在心血管疾病的研究和诊断方面发挥出显著的作用，它们所记录的心脏活动时的生物电信号，已成为临床诊断的重要依据。
该心率仪可用于临床心率监护；并为体力劳动者劳动强度测定、运动员及士兵训练强度测定等提供确凿的和必不可少的生理指标。
二、研究内容，拟采取的研究方法、实验过程、预期成果。
（附主要。
便携式脉搏测量仪报告书
摘要便携式脉搏测量仪主要以单片机AT89S52为核心，电路分为传感器模块、信号调整电路、单片机系统、键盘控制模块、显示电路、声光报警电路、DC/DC供电模块七个模块，设计并制作一个便携式人体脉搏测试仪，该测试仪采用红光或红外光发射接收技术，从人体手指或耳垂处采样获取脉搏信息，并能实时显示被测者每分钟的脉搏数。
AbstractPortable pulse measuring instrument with single chip AT89S52 as the core, the circuit is divided into a sensor module, a signal adjusting circuit, MCU system, keyboard control module, a display circuit, an acoustic-optic alarm circuit, DC/DC power supply module seven module, design and production of a portable human body pulse tester, the tester adopts a red or infrared light transmitting and receiving technology, from the human finger or earlobe sampling to obtain information of pulse, and real-time display of the measured each minute pulse number.一、方案论证与比较1.传感器方案论证与比较方案一：采用集成传感器。
当前，市面上有很多类型的集成心电传感器，其灵敏度高，集成度高，直接就可以反映出心率的变化，且已包含了滤波等抗干扰电路，波形经过放大可以直接处理使用。
便携式脉搏测试仪报告
便携式脉搏测试仪摘要：本系统基于msp430单片机为核心，采用红外光发射接收技术，从人体手指或耳垂处采样获取脉搏信息，用lcd12864液晶显示人体每分钟脉搏次数，系统主要包括光电传感器取样电路、放大整形和低通滤波电路、计数显示电路、声光报警电路。
关键词：msp430单片机lcd12864液晶光电传感器A/D目录一、系统方案 (2)1.整体方案选择 (2)2.控制电路选择 (2)3.传感器选择 (2)4.滤波模块选择 (2)5.显示模块选择 (3)6.信号调理电路 (3)二、理论分析与计算 (3)1.光电发射接受参数分析与计算 (3)2.脉搏信号参数分析、信息采样与处理参数分析与计算 (3)3波形显示参数分析与计算 (3)三.硬件电路 (3)1.信号采集电路及原理 (3)2.低通滤波电路 (4)3.三级放大电路及比较器 (4)4.主控电路 (5)四.测试结果与误差分析 (5)1.测试仪器： (5)2.用示波器检测各个模块的输出波形 (6)3.用一个实用的医疗脉搏测量仪与本脉搏仪同比测量 (7)五.总结 (7)六.参考文献 (7)七.附录一（图片） (8)一、系统方案1.整体方案选择系统由光电传感器取样电路、信号放大和低通滤波电路、计数显示电路、声音报警电路完成对人体脉搏频率的测试。
红外二极管发射出来的红外光照到人体手指透射后，红外接收管将接收到的透射光信号转化为微弱的电信号，经OP07三级放大，四阶低通滤波将干扰信号滤除。
由于经放大滤波后的电信号并不是单片机所识别的波形，需要用比较器整形为方波，便于测试。
单片机只能采集到正的电压值，因此还需要对交流信号进行直流叠加使它成为正的电压值。
单片机在一分钟内采集到的高电平次数近似为人体脉搏跳动的次数，将此值通过液晶显示出来即完成测试。
图1 系统整体框图2.控制电路选择方案一：采用ATMEL 公司的AT89C51。
51单片机价格便宜，应用广泛，使用AT89C51需外接两路AD转换电路，实现较为复杂。
脉象训练仪实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的本次实验旨在通过使用脉象训练仪，深入了解中医脉诊的基本原理和方法，提高对脉象的认知能力，为今后中医临床实践打下坚实基础。
二、实验原理中医脉诊是中医诊断的重要手段之一，通过对患者脉搏的触诊，可以了解患者的生理功能和病理变化。
脉象训练仪是一种模拟人体脉象的设备，通过模拟不同的脉象，使学习者能够在没有实际患者的情况下，进行脉象触诊训练。
三、实验器材1. 脉象训练仪一台2. 实验指导书一本3. 记录纸及笔四、实验步骤1. 准备工作：首先，确保脉象训练仪处于正常工作状态，了解各个按键的功能和操作方法。
2. 脉象模拟：根据实验指导书，依次模拟平脉、迟脉、数脉、滑脉、弦脉等常见脉象。
3. 脉象触诊：在模拟脉象的同时，学习者用手指触摸脉象训练仪的模拟脉搏，感受不同脉象的特点。
4. 脉象识别：观察模拟脉象的特点，如脉的速率、节律、强度等，尝试识别出对应的脉象名称。
5. 记录与分析：将模拟脉象的名称、特点以及识别过程记录在实验记录纸上，并对实验结果进行分析。
6. 重复训练：重复模拟不同脉象，加深对脉象的认识。
五、实验结果与分析1. 平脉：平脉是正常脉象，其特点是脉率、节律、强度均匀，触感柔和。
2. 迟脉：迟脉是脉率较慢的脉象，触感较硬，节律不均。
3. 数脉：数脉是脉率较快的脉象，触感较硬，节律不均。
4. 滑脉：滑脉是脉象较滑的脉象，触感较软，节律均匀。
5. 弦脉：弦脉是脉象较硬的脉象，触感较硬，节律不均。
通过本次实验，学习者对常见脉象有了更深入的认识，能够根据脉象的特点进行初步的脉象识别。
六、实验结论1. 脉象训练仪是一种有效的脉诊教学工具，能够帮助学习者提高脉诊技能。
2. 通过反复模拟不同脉象，学习者能够更好地掌握脉象的特点，提高脉诊准确率。
3. 本实验结果表明，脉象训练仪在中医脉诊教学中具有重要的应用价值。
七、实验建议1. 建议增加实验次数，使学习者更加熟练地掌握脉象特点。
2. 建议结合实际病例，将脉象训练与临床实践相结合，提高学习者的实际操作能力。
便携式人体脉搏信号检测系统设计报告
综合实训报告2014 — 2015学年第1 学期实训名称：便携式人体脉搏信号检测系统设计指导教师：学院：电气工程及其自动化学院班级：姓名：学号：2014 年10 月17 日便携式人体脉搏信号检测系统设计一．综合实训的主要内容设计一种人体脉搏信号检测系统，使得系统能够采集人体脉搏信号，并对信号进行处理，分析每分钟脉搏次数及其他生理指标。
人体脉搏信号检测系统能够通过USB端口与PC机通讯，并在PC机上对采集数据进行处理，并显示每分钟脉搏跳动的次数和脉搏波形。
二．硬件方案设计HK-2000B脉搏传感器：HK-2000B集成化脉搏传感器将力敏组件(PVDF压电膜)、灵敏度温度补偿组件、感温组件、信号调理电路集成在传感器内。
具有灵敏度高、抗干扰能力强、过载能力大、一致性好、性能稳定可靠、使用寿命长等特点。
压电式原理采集信号，能够输出完整的脉搏波电压信号。
它的输出是和脉压对应的0~1.0v 脉动模拟电压信号。
AD/DA转换器PCF8951：8位AD/DA转换器。
PCF8591是一个单片集成、单独供电、低功耗、8-bit CMOS数据获取器件。
它具有4个模拟输入、1个模拟输出和1个串行I²C总线接口。
PCF8591的3个地址引脚A0, A1和A2可用于硬件地址编程，允许在同个I²C总线上接入8个PCF8591器件，而无需额外的硬件。
在PCF8591器件上输入输出的地址、控制和数据信号都是通过双线双向I²C总线以串行的方式进行传输。
PCF8591的功能包括多路模拟输入、内置跟踪保持、8-bit模数转换和8-bit数模转换。
PCF8591的最大转化速率由I²C总线的最大速率决定。
STC89C52单片机：与51指令兼容。
通用型，有总线扩展和较强的位处理功能，其全双工异步串行通信口，所以具有串口通讯功能。
作为数据采集和传输的控制器。
RS232转USB芯片PL2303：PL2303 是Prolific 公司生产的一种高度集成的RS232-USB 接口转换器，可提供一个RS232 全双工异步串行通信装置与USB 功能接口便利联接的解决方案。
脉搏测试仪报告
题目:脉搏测试仪设计摘要摘要：本脉搏测量仪在我们的日常生活中已经得到了非常广泛的应用。
为了提高脉搏测量仪的简便性和准确度，本课题设计了一种基于51单片机的脉搏测量仪。
系统以STC89C52单片机为核心，以脉搏传感器SC0073为传感器，并利用单片机系统部定时器来计算时间，脉搏信号通过以AD620A组成的前置放大电路、滤波电路、整形电路后输入至单片机。
单片机通过对脉冲累加得到脉搏跳动次数，时间由定时器定时而得。
系统以LCD1602动态显示一分钟脉搏次数。
系统还设置有清零键，方便系统重新测量。
关键字：脉搏测量仪，STC89C52单片机，脉搏传感器Abstract:The Pulse measuring instrument in our daily life has been very widely. In order to improve the simplicity of the pulse of the measuring instrument and accuracy, this topic design based on 51 SCM pulse measuring instrument. System to STC89C52 microcontroller as the core, the pulse transducer SC0073 for sensors, and using single chip puter system internal timer to measure time, pulse signal through ponent to AD620A the preamplifier and filter circuit, plastic circuit input to the microcon- -troller. Single chip microputer to pulse accumulate get through the pulse frequency, time by the timer timing. System LCD1602 to dynamic display a minute in pulse rate. The system also set a reset button, convenient the system to measure.Keywords:pulse measuring instrument，STC89C52 single-chip microputer，Pulse transducer目录1.前言11.1设计背景11.2脉搏测量仪的开展与应用22.总体方案设计32.1方案比拟32.2方案选择53.单元模块设计63.1各单元模块功能介绍及电路设计63.1.1前置放大电路63.1.2 滤波电路83.1.3 同相放大电路83.1.4 整形电路83.1.5电源模块83.2 电路参数计算及元器件的选择93.2.1滤波器参数的选择103.2.2 同相放大器参数选择113.2.3整形电路113.3特殊器件介绍123.3.1 传感器SC0073123.3.2 STC89C52133.3.3 LM324介绍164.软件设计174.1软件设计所用工具174.1.1Protues简介174.1.2 Altium Designer简介184.2软件设计184.2.1软件构造图185.硬件调试205.1前置放大电路调试20 5.2滤波电路调试215.3整形电路调试236.结论247.总结与体会258.参考文献27附录1：原理图及PCB图28附录2:实物图33附录3：源程序331.前言1.1设计背景脉搏携带有丰富的人体XX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开展和提高。
脉搏测量仪报告
脉搏测量仪报告五⾢⼤学电⼦系统设计开题报告题⽬：脉搏测量仪五⾢⼤学教务处制2011年8⽉⼀、课题来源、国内外研究现状与⽔平及研究意义、⽬的。
1．课题来源便携式⼼率测试仪2．国内外研究现状与⽔平在先进科学技术的推动下，医疗仪器的相关技术⽇新⽉异，全球医疗仪器的发展朝微⼩化迈进。
便携式、低功耗的⼼率计会越来越受到⼈们的青睐。
长期以来，各种静态的、动态的、随⾝携带的、远程遥控的⼼率计已经相继问世。
由于⼼率和⼼率变异是临床⼼⾎管疾病诊断所需要的重要⽣理参数，有关⼼率和⼼率计的研究⼀直以来成为医学、电⼦学、⼯程技术领域科研的⼯作者们的涉⾜焦点。
在国外到06年底，已经开始研究可佩戴式⼼率计。
植⼊⼈体式⼼率计。
国内的⼼率计产品由于受相关科学⽔平及⽣产设备的限制，功能和集成度不及国外。
脉搏测量仪的发展主要向以下⼏个趋势发展：（1）⾃动测量脉搏并且对所得到的脉搏进⾏⾃动分析。
⽬前很多脉搏测量仪都具有检测⾎氧等其他功能，但是对于这些信号的分析和诊断还需要⼀些有经验的医⽣观察，进⾏分析以后才能确认结果，浪费⼤量的⼈⼒，且认为引⼊的误差较⼤。
因此，未来脉搏⾃动监测的内容将更加详细，⾃动分析诊断的功能也将更加强⼤。
（2）数字化技术等先进技术的应⽤。
随着数字科学技术的发展，脉搏测量仪的集成度将更⾼，更便于携带。
数字信号处理的运⽤将使⼲扰更⼩，测量更加准确。
（3）多功能化越来越明显。
⽬前的脉搏测量仪，⼀般都有测试⾎氧、⼼电图等功能，单纯的脉搏测量仪已经很少见到。
随着电⼦技术的发展，脉搏测量仪必将实现更多的功能。
设计中使⽤到的系统利⽤压电陶瓷⽚将脉搏转化为电压信号，经过信号调理后利⽤AT89S51单⽚机进⾏信号采集和处理，在短时间内，测量⼈体⼀分钟的脉搏数，并将⼼率进⾏实时显⽰，便于携带。
达到了⽅便、快速、准确测量⼼率的⽬的。
这样的脉搏测量系统性能良好，结构简单，性价⽐⾼，输出显⽰稳定，⽐较适应⼤众化，适合家庭进⾏⾃我检查以及医院护⼠进⾏每⽇的临床记录。
便携式心率测试仪(开题报告)
五邑大学电子系统设计开题报告题目：便携式心率测试仪院系信息工程学院专业电子信息工程学号学生姓名指导教师开题报告日期一、课题来源、国内外研究现状与水平及研究意义、目的。
1．课题来源便携式心率测试仪2．国内外研究现状与水平便携式医疗设备正不断改进数以百万计患者的医疗保健条件。
现在外国的先进运动手表甚至能够无线记录用户的心率。
未来，还将有众多能显著改善医疗实施及其效果的创新型医疗应用产品。
满足便携式医疗领域的微处理器需求给半导体企业带来了挑战。
虽然工程设计无外乎是在相对立的功能、规范以及空间限制条件之间进行取舍，但是这种平衡取舍在便携式医疗领域往往非常棘手。
医疗市场的相关需求往往很难协调，如小尺寸与高功能性、低功耗与高性能模拟，以及超长电池使用寿命与高处理能力等。
这些产品需要模数转换器 (ADC)、可调节增益、电源管理以及液晶显示屏 (LCD) 等。
这些都将是需要我们更多的去研究和发展。
3．研究意义和目的以往专门测量心率值的仪器较少，人们为了知道自己的运动或者劳动强度是否超负荷，尤其是老年人或运动员等，他们都得赶到医院而不能实时测量和预知。
为了观测“预防为主”的方针，为了实现人人能享受基本医疗保健的目标，把过去的以医院为轴心的医疗服务体系过度到以家庭为基础的社区卫生服务体系已成为必然趋势。
所以便携式医疗仪器已相继问世。
便携式心率测试仪属于一种集轻型化、一体化、可视化等优点的测试仪；同时它适合在家庭和社区条件下使用。
心电诊断仪、心率计的应用在心血管疾病的研究和诊断方面发挥出显著的作用，它们所记录的心脏活动时的生物电信号，已成为临床诊断的重要依据。
该心率仪可用于临床心率监护；并为体力劳动者劳动强度测定、运动员及士兵训练强度测定等提供确凿的和必不可少的生理指标。
二、研究内容，拟采取的研究方法、实验过程、预期成果。
（附主要参考文献）1．研究内容将脉搏通过传感器转为电压信号，再通过不同的集成芯片将电压信号完成放大、滤波、整流等一系列工作，然后利用单片机进行处理计算。
测量心跳实验报告
测量心跳实验报告测量心跳实验报告引言：心跳是人体生命活动中至关重要的指标之一。
通过测量心跳，我们可以了解到人体的健康状况以及心血管系统的功能情况。
本次实验旨在通过不同方法测量心跳，比较其准确性和可行性，为日后的健康监测提供参考。
实验一：手动测量心跳首先，我们使用传统的方法，即手动测量心跳。
实验者将两根手指放在自己的脉搏点上，通常是手腕处的动脉。
然后，实验者计时30秒，并记录下脉搏的次数。
最后，将计数结果乘以2，即可得到每分钟的心跳数。
实验二：使用心率监测器接下来，我们使用一款便携式心率监测器来测量心跳。
这种设备通常是佩戴在手腕上的，通过红外线等技术来检测心跳。
使用方法非常简单，只需将设备佩戴在手腕上，并按照说明书上的指示进行操作即可。
心率监测器会实时显示心跳数值。
实验三：使用智能手环最后，我们使用一款智能手环来测量心跳。
智能手环是一种集成了多种功能的可穿戴设备，其中包括心率监测功能。
使用智能手环测量心跳的方法与心率监测器类似，只需佩戴在手腕上，并通过手环上的显示屏或连接的手机应用查看心跳数据。
结果分析：通过对不同测量方法的比较，我们可以得出以下结论：手动测量心跳是一种简单且常见的方法，但准确性相对较低。
由于人为因素的干扰，可能会导致计数不准确。
此外，手动测量需要较长的时间，不适用于需要频繁测量的情况。
心率监测器是一种准确性较高的测量方法。
由于其采用了先进的传感技术，可以实时监测心跳，并提供可靠的数据。
然而，心率监测器的成本较高，不适合大规模使用。
智能手环是一种综合功能较强的设备，心跳测量只是其中的一项功能。
它的准确性与心率监测器相当，并且具有更多的功能，如计步、睡眠监测等。
智能手环的价格相对较低，适合日常佩戴和使用。
结论：通过本次实验，我们发现不同的心跳测量方法各有优劣。
手动测量简单易行，但准确性较低；心率监测器准确性高，但成本较高；智能手环综合功能强大，适合日常使用。
因此，在选择心跳测量方法时，应根据实际需求和预算做出合理的选择。
便携式脉搏测试仪
目录摘要 (1)关键词 (1)Abstract .......................................................................................... 错误!未定义书签。
Key words ...................................................................................... 错误!未定义书签。
引言................................................................................................ 错误!未定义书签。
1整体方案. (1)1.1系统的整体方案 (1)1.2方案的对比和论证 (2)1.2.1传感器的选择 (2)1.2.2单片机的选择 (3)1.2.3显示部分的选择 (3)1.3设计时要考虑的问题 (3)1.3.1环境光对脉搏传感器测量的影响 (3)1.3.2电磁干扰对脉搏传感器的影响 (3)1.3.3测量过程中运动噪声的影响 (4)2硬件电路设计 (4)2.1控制器 (4)2.1.1AT89C51简介 (4)2.1.2AT89C51特点 (4)2.2脉搏信号采集 (5)2.2.1光电传感器的原理 (5)2.2.2光电传感器的结构 (5)2.2.3光电传感器的检测原理 (5)2.2.4信号采集电路 (6)2.3放大电路 (6)2.3.1 放大器的介绍 (6)2.3.2放大电路 (7)2.4整形电路 (7)2.5单片机及处理电路 (8)2.6显示电路 (9)2.7报警电路 (9)2.8脉搏测试仪工作原理图 (10)3软件系统 (11)3.1主程序流程 (11)3.2定时器中断程序及流程 (12)3.3 INT中断程序及流程 (13)3.4显示程序及流程 (14)3.5报警器程序及流程 (15)4光电式脉搏测试仪特点及使用方法 (16)致谢 (16)摘要：脉搏测试仪在我们的日常生活中已经得到了非常广泛的应用。
脉搏测量实验报告
一、实验目的1. 了解脉搏测量的基本原理和方法；2. 掌握使用脉搏测量仪器进行脉搏测量的技能；3. 熟悉脉搏数据的记录和分析方法；4. 了解脉搏与人体健康的关系。
二、实验原理脉搏是指心脏每次跳动时，动脉壁产生的周期性膨胀和收缩。
正常成年人的脉搏频率大约在每分钟60-100次。
脉搏测量是评估心血管功能的重要手段之一。
脉搏测量原理：通过测量心脏跳动时动脉壁的膨胀和收缩，获取脉搏波形，进而分析脉搏频率、心率、脉压等指标。
三、实验仪器与材料1. 脉搏测量仪：用于测量脉搏频率、心率、脉压等指标；2. 记录本：用于记录实验数据；3. 被测者：选择年龄、性别、健康状况相似的受试者；4. 实验室环境：安静、光线充足。
四、实验步骤1. 被测者取坐姿，放松身体，调整呼吸；2. 脉搏测量仪连接至被测者手腕，确保测量部位与脉搏测量仪接触良好；3. 开启脉搏测量仪，根据被测者年龄、性别、健康状况等设置相关参数；4. 记录被测者脉搏测量仪显示的脉搏频率、心率、脉压等指标；5. 重复测量3次，取平均值作为实验结果；6. 分析脉搏测量数据，了解被测者心血管功能状况。
五、实验结果与分析1. 脉搏频率：实验结果显示，被测者的脉搏频率在每分钟60-100次范围内，符合正常生理范围；2. 心率：实验结果显示，被测者的心率与脉搏频率相同，符合生理规律；3. 脉压：实验结果显示，被测者的脉压在正常范围内，说明心血管功能良好；4. 数据分析：通过对脉搏测量数据的分析，可以了解被测者的心血管功能状况，为健康评估提供依据。
六、实验总结1. 脉搏测量是评估心血管功能的重要手段，对于了解人体健康状况具有重要意义；2. 脉搏测量仪具有操作简便、测量准确等优点，是临床医学和健康评估的常用工具；3. 实验过程中，要注意被测者的姿势、呼吸等因素，确保测量结果的准确性；4. 实验结果分析要结合被测者的年龄、性别、健康状况等因素，全面评估心血管功能。
七、实验拓展1. 研究不同年龄、性别、健康状况人群的脉搏特征；2. 探讨脉搏测量在心血管疾病诊断中的应用；3. 开发新型脉搏测量仪器，提高测量精度和便捷性。
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便携式脉搏测试仪
报告
学院：信息科学与工程学院
专业：电子信息工程
年级：10级
组员：陈均、洪浩、陈帅
任务及要求
一、 任务
设计并制作一个便携式人体脉搏测试仪，该测试仪采用红光或红外光发射接收技术，从人体手指或耳垂处采样获取脉搏信息，并能实时显示被测者每分钟的脉搏数。
其系统框图如图1所示，其中A 、B 为2处信号观测点用于作品评测。
光电脉搏探头
光电
传感
放大滤波 信息处理 显示
信号调理 A B
图1 脉搏测试仪系统方框图
二、 要求
1. 基本要求
（1） 设计制作光电脉搏探头，发射红外光或红光作为探测信号，照射到指尖等人体组织后，接收其透射或反射信号。
（2） 设计制作脉搏信号调理电路与信息处理电路，测量并显示被测人每分钟脉搏次数，以医学仪器产品同时测量值为对照，测量误差不大于±3次。
（3） 测试仪必须采用3.6V 电池供电，并尽量降低待机电流
与工作电流。
作品应留有电池供电电流测试点以便评测时测量功耗。
（4）测试仪能在白天室内日常亮度环境下正常工作。
（5）测试仪在测量状态时，能在光电探头达到合适测试部位时自动启动测量，1分钟完成测量后自动待机，直至撤离探头并再次达到测试部位时自动启动下一次测量。
2.发挥部分
（1）可预置脉搏次数上下告警门限，当脉搏次数测量值超出告警限时，测试仪告警。
（2）可将测试仪设置为监护状态或回放状态。
在监护状态，测试仪进行定时、连续长时间测量并保存测量数据，在回放状态，回放所保存测量数据。
记录数据时应包括其测量时间。
（3）可在不小于128×64点阵的屏幕上实现光电脉搏信号波形动态显示。
（4）其它。
内容摘要
脉搏主要由人体动脉舒张和收缩产生的，在人体指尖，组织中的动脉成分含量高，而且指尖厚度相对其他人体组织而言比较薄，透过手指后检测到的光强相对较大，因此光电式脉搏传感器的测量部位通常在人体指尖。
手指组织可以分成皮肤、肌肉、骨骼等非血液组织和血液组织，其中非血液组织的光吸收量是恒定的，而在血液中，静脉血的搏动相对
于动脉血是十分微弱的，可以忽略，因此可以认为光透过手
指后的变化仅由动脉血的充盈而引起的，那么在恒定波长的
光源的照射下，通过检测透过手指的光强将可以间接测量到
人体的脉搏信号。
一、概述
通过红外对管拾取脉搏MV级的信号，经过第一级放大器
进行放大，进入有源滤波器滤去工频干扰信号，再经过第二
级放大器进行放大，此时信号幅值达到V级，再须把信号通
过比较器进行整形，得到160计数器所需要的时钟脉冲信号，在经过译码器在数码管上显示心跳的次数。
通过555构成的
60S定时电路控制计数器实现定时功能。
再通过若干逻辑门
电路构成上下限预警，当达到或低于限值时，报警。
二、方案设计
信号采集一级放大有源滤波二级放大
定时器
计数器
整形
驱动器
数码管显示
报警
逻辑门
（1）用红外对管将脉搏的跳动转换为电压信号，并加以放大、滤波和整形转换为数字信号；
（2）把整形完的信号通过计数器、译码器最终用数码管显示出来。
（3）整个电路用555构成的时基电路定时60S。
（4)通过门电路实现上下限预警。
三、电路设计方案
1、光电转换电路
血液是高度不透明的液体，光照在一般组织中的穿透性要比血液中大几十倍，据此特点，采用光电效应手指脉搏传感器来拾取脉搏信号。
反向偏压的光敏二极管，它的反向电流具有随光照强度增加而增加的光电效应特性，在一定光强范围内，光敏二极管的反向电流与光强呈线性关系。
指端血管的容积和透光度随心搏改变时，将使光电三极管极管收到不同的光强，并由此产生的光电流均随之作相应变化。
常用检测脉搏的光电传感器分为红外对管和红外放射管。
采用红外对管。
将对管夹于手指端部，通过手指的血液浓度会随着心脏的跳动发生变化，红外对管对应的信号便会发生相应的变化，采集此信号经过放大，滤波，比较等处理便可以得到理想的信号。
2、放大电路
（1）一级放大电路
同向比例放大电路信号的采集中会有很强的共模信号，
但是为了减少干扰，可以采用两级同相比例放大电路，集成运算放大器采用LM324。
（2）二级放大电路
后级放大电路同样采用同相比例放大电路。
3、滤波电路
由于有50 赫兹的工频干扰和传感器在测量时有震动带来的干扰, 必须对所取信号进行滤波处理。
考虑到脉搏的频谱特性以及滤波50 赫兹工频干扰可以采用截止频率为2.5 赫兹的低通滤波器滤除。
因为压控电压源型二阶低通滤波器电路结构简单，调整方便，且使用电路多采用运算放大器做有源
器件，几乎没有负载效应，故选择压控电压源型滤波电路
4.整形电路
整形电路采用运算放大器LM324构成的单限电压比较器。
5、定时电路
60s定时电路采用555定时器构成的单稳态触发器，频率用电位器调制1HZ.当到60S时用门电路输出一个低电平，接到计数器的使能端，实现定时。
定时电路
6.报警电路
在60S到时，若心跳次数没达到下线则报警，本设计值是40次。
若心跳次数达到上限，本设计值是240，则在测量过程中或结束时就会报警。
7.计数、译码及显示电路
计数、译码及显示电路由十进制计数器74LS160、共阴极译码驱动器74LS48和共阴极数码管组成。
74LS160的CLR引脚经开关引出实现计数清零。
整形后的脉搏信号作为74LS160时钟脉冲，进行计数。
定时、显示、报警总电路
理论分析与计算
1、光电发射接收参数分析与计算：
红外接收二极管在红外光的照射下能产生电能，单个二极管能产生0.4 V电压，0.5 mA电流。
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。
红外发射二极管中的电流越大，发射角度越小，产生的发射强度就越大。
在图中，R1选100 Ω是基于红外接收二极管感应红外光灵敏度考虑的。
R1过大，通过红外发射二极管的电流偏小，红外接收二极管无法区别有脉搏和无脉搏时的信号。
反之，R1过小，通过的电流偏大，红外接收二极管也不
能准确地辨别有脉搏和无脉搏时的信号。
其电路原理图及参数如图所示。
2、处理参数分析与计算： （1）前级放大电路：
电路及参数如图所示，波形如图所示。
图4
放大倍数A u =200K/10K=20图5
（2） 滤波电路：
有源滤波电路及参数如图所示，经滤波后脉搏波形所示如下。
10000
100
放大倍数：A u=75K/10K=7.5
（4）整形电路：
阈值电压：Vt=5*（10k/（10k+91k））=0.5V
波形显示如图所示。
五、元器件清单及总原理图
红外对管1对电阻（500,10K,100k,91k``）若干导线若干LM324 5 电容(1uf,10uf,10nf···) 若干计数器74LS160 5 驱动器74LS48 5
定时器555 1
七段共阴数码管 5
逻辑门74LS04,32,08,22 各两个
开关 2
夹子 1
图A：总体电路图
六、测试方案与测试结果
1、测试方案及条件：
本组实验测试通过对不同人进行脉搏次数检测，软件给
与校正进行误差分析，测试是在白天自然光及夜晚熄灯两个条件下测试的。
2、测试结果：误差在3个以内
3、测试结果分析：
误差可能由芯片干扰，电源干扰，外界光线干扰，导线干扰，自然磁场等造成.
七、总结：
通过对本次比赛很大程度上锻炼了我们的动手能力，真正的感觉到了学以致用，再设计、组装、调试过程中增强了我们的团队合作能力，巩固了课本学到的知识。
本次设计没有用单片机，这是一个遗憾，没有完成这部分的设计。
书到用时方很少，今后我们会更加努力，我们三人许下诺言：做一件到40岁都能拿出去吹牛的事情！。