心率计 毕业设计论文
【大学论文】基于单片机的心率计设计答辩
结束
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主要测量原理
本设计将红外发光二极管产生的红外线照射 到人体手指部位，经过手指组织的反射和衰减由 装在该部位旁边的光敏三管来接收其透射光并转 换成电信号。由于手指动脉血在血液循环过程中 呈周期性的脉动变化，所以它对光的反射和衰减 也是周期性脉动, 于是红外接收三极管输出信号 的变化也就反映了动脉血的脉动变化。只要把此 电信号转换成脉冲并进行整形、计数和显示，即 可实时的测出心脏跳动的次数。
表6.1 测量结果
标准 68 72 76 82 85
第一次测量 64 70 76 80 83
第二次测量 67 71 75 80 83
第三次测量 66 69 75 79 85
第四次测量 67 69 74 81 82
第五次测量 63 70 73 80 84
我们看到测量结果与实际结果在误差允许范围内，故设计比较成功
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致谢
四年大学生活即将结束，这四年中，我收获 了知识，收获了友谊，更收获了为人处事的道理 。感谢学校为我提供这个自我发挥的舞台，让我 在这里尽情展现了自己的才能。在这个大家庭里 ，我和同学们共同生活，共同学习。
感谢学院各级领导，为我们创造的良好的学 习氛围，感谢各位老师和我的朋友，以及09电工 3班的各位同学们，你们的关心与帮助使我能够 更好地成长。同时也感谢毕业设计指导老师张秀 丽老师，您的指导和教诲将我领进了单片机这一 扇大门。您耐心的教学态度、乐观的生活态度深 深地影响着我，是您细心认真地指导我的毕业设 计，指出我的不足之处，以使我及时修改更正。
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系统总体硬件结构
电子信息工程专业毕业论文--基于51单片机的数字心率计的设计
数字心率计的设计摘要：本文是基于51单片机数字心率计的设计，采用了红外对管传感器和光电转换原理进一步实现对心率的检测。
心率计通过感知手指内的微弱波动来接收信号，可以避免人工听诊器所带来不必要的麻烦。
心率传感器采样脉搏信号，采用AT89S51单片机作为控制器，心率传感器输出方波传入单片机，单片机每接收一个脉冲波形，数码管就计数一次。
心率次数超限时用蜂鸣器报警。
三极管加大功率，驱动器件工作。
这样就实现了心率计数的功能，进一步达到了检测疾病的目的。
关键词：AT89S51单片机、心率计数器、LM358PDESING OF DIGITAL HEARAT RATE METERAbstract:This paper is the design of 51 single-chip digital rate meter based on the infrared tube, sensor and photoelectric conversion principle to detect heart rate. Heart rate meter to receive signals through the weak fluctuation in the finger of perception, so as to avoid unnecessary trouble caused by the artificial stethoscope. A heart rate sensor sampling pulse signal, uses AT89S51 as the MCU, a heart rate sensor output Fang Bo incoming MCU, MCU each receives a pulse waveform, digital tube counting time. The number of beats overrun with buzzer alarm. Increase power triode, drive to work. So as to realize the heart rate counting functions, further can detect diseases purpose.Key words:Heart counter、AT89S51、LM358P目录1、引言 (1)2、系统方案选择与论证 (1)2.1、任务 (1)2.2、心率计的选用 (1)2.3、各个电路的选择 (2)2.3.1、脉搏传感器部分 (2)2.3.2、单片机选择 (2)2.3.3、显示部分 (3)2.3.4、系统各模块的最终方案 (3)3、系统简述 (3)4、本系统核心器件简介 (4)4.1、 AT89S51单片机 (4)4.1.1、电源引脚 (5)4.1.2、外接晶体引脚 (5)4.1.3、控制信号或与其它电源复用引脚 (6)4.2、复位电路 (7)4.2.1、单片机复位电路 (7)4.2.2、按键电路 (7)4.2.3、振荡电路 (7)4.2.4、液晶电路 (8)4.3、 LM358P放大器 (10)5、程序设计 (12)6、软件的调试 (14)7、结束语 (15)参考文献 (16)谢辞 (17)附录1 程序清单 (18)附录2 系统原理图 (26)附录3 PCB图 (28)1引言随着社会的发展，人们的生活节奏越来越快了，面对越来越繁忙的工作，人们并不能像以前那样去做定期的体检啦。
心率计设计
胎摘要胎心监护是通过监测胎心率的变化来评价胎儿宫内安危的一种常用的胎儿监护方法。
胎儿心脏受到血液运行动态变化和激素的影响, 受脑中枢神经的支配, 因此, 对胎儿心率的检测可以作为诊断胎儿健康状况的方法。
而具有数字显示功能的超声多普勒胎心监护仪，价格昂贵，仅为少数大医院使用，在中、小型医院及广大的农村地区无法普及。
此外，超声振动波作用于胎儿，会对胎儿产生很大的不利作用。
本论文设计一套胎儿心率信号处理系统。
首先将心电信号通过前置放大器进行信号放大与处理，滤除干扰信号；然后使用心电信号中的R波来触发一个电压比较器或施密特触发器使之产生一个高电平，n个R波就会触发n个高电平，也就是说有了一系列的方波信号，并在一个心电周期内将R波触发且经过整形后的脉冲进行倍频设计，根据倍频数来确定记数时间，然后通过接在74160上的数码管将心电信号转变成数字的形式显示出来心率。
关键词：胎儿心率，心电信号，前置放大，滤波电路FETAL HEART RATE SIGNAL PROCESSINGSYSTEM DESIGNABSTRACTThrough the fetal heart rate monitoring changes in fetal heart rate monitoring to assess fetal well-being of a commonly used method of fetal monitoring. Fetal heart by running the dynamic changes of blood and hormonal effects of central nervous system dominated by the brain, therefore, the detection of fetal heart rate can be as a diagnostic method of fetal health status. And has a digital display of ultrasonic Doppler fetal heart monitor, which is very expensive, only a few large hospitals in small and medium-sized hospitals and the majority of the rural areas can not be universal. In addition, the ultrasonic wave vibration to the fetus, the fetus will have a significant adverse effect.In this paper, the design of a fetal heart rate signal processing system. ECG signal through the first pre-amplifier for signal amplification and processing, filter out interference signal; then use the ECG R wave to trigger a voltage comparator or Schmitt trigger to produce a high, n R will trigger a wave of high n, that is to say with a series of square-wave signal, and ECG in a cycle and after R-wave trigger pulse shaping design for frequency-doubling, according to the number of frequency counting to determine the time, and then take in the 74160 on the adoption of digital ECG controls are to be transformed into the form of digital heart rate display.KEY WORDS：Fetal Heart Rate, ECG, Preamp, Filter circuit摘要 (I)ABSTRACT ...................................................................................................... I I 目录 (III)前言 (1)第一章绪论 (2)1.1 研究背景及国内外现状 (2)1.2 研究目的及意义 (2)1.3 总体方案 (3)第二章电路设计 (4)2.1 心电信号检测电路的设计 (4)2.1.1 前置放大电路的设计 (4)2.1.2滤波电路 (9)2.13 50Hz陷波器 (10)2.1.4脉冲整形电路 (10)2.2心率计算电路 (11)2.2.1脉冲计数电路 (11)2.2.2除法电路 (12)2.3显示电路 (14)第三章电路的仿真与调试 (15)结论 (22)参考文献 (24)致谢 (26)附录 (28)胎心监护是通过监测胎心率的变化来评价胎儿宫内安危的一种常用的胎儿监护方法。
便携式心率计论文报告
2012年陕西省“Ti杯”电子设计大赛论文报告项目名称：便携式心率计的设计参赛学校：长安大学所属院系：信息工程学院参赛队员：李万民周奇张洁指导老师：徐志刚引言率在健身器系统中是一个重要的反馈信号，它反映了人们在锻炼时的身体状况，对人的生命系统起着重要的监护作用。
心率测量的准确与否，直接影响着人们在锻炼时的心理状态，过去人们测量脉搏时常用的方法是使用测量脉搏的听诊器，或者使用吸附在人体上的电极等老式测量方法，这些方法无疑都不便于室外场所使用。
本心率计在设计时就充分考虑到了这一点。
它采用基于光电对射管的健身器心率测量的硬件及软件系统设计。
通过获取位于光电对射管中间的人手指耳垂部分的血液浓度的变化信号，经过滤波放大等信号调理，使心率信号转化为单片机可直接计量的方波信号。
本文介绍的心率测量系统已在作者研制的健身器系统中得到了大量的应用，应用效果理想。
摘要方案原理：随着心脏的搏动，人体组织半透明度随之改变。
当血液送到人体组织时，组织的半透明度减小；当血液流回心脏，组织的半透明度增大。
这种现象在人体组织较薄的手指尖、耳垂等部位最为明显。
因此，本心率计将红外发光二极管产生的红外线照射到人体的上述部位，并用装在该部位另一侧或旁边的红外光电管来检测机体组织的透明程度并把它转换成电信号。
由于此信号的频率与人体每分钟的脉搏次数成正比，故只要把它转换成脉冲并进行整形、计数和显示，就能实现实时检测脉搏次数的目的。
设计分为三个模块，心率信号的采集模块，心率信号的滤波处理模块，单片机控制模块。
本报告中里，第三部分详细介绍了系统的硬件设计，第四部分详细介绍了系统的软件设计，第五部分对系统功能和指标进行了测试分析，第六部分对本次设计进行了改进总结。
目录一、引言 (1)二、摘要 (1)三、硬件设计 (3)3.1 总体构想 (3)3.2 信号获取 (3)3.3 信号处理 (5)四、软件设计 (8)4.1 (3)4.2 (3)4.3 (3)五、测试分析 (5)4.1 (3)4.2 (3)4.3 (3)六、设计总结…….....……...…...………………………...…硬件设计1、总体构想心率检测的SoC 系统框图用混合信号SoC 设计心率信号的处理系统，就需要低功耗和低电压的供给，所以电源电压为3.3V。
心率计毕业设计
心率计毕业设计心率计毕业设计随着现代社会的快节奏和高压力生活方式，人们对健康的关注度越来越高。
心率作为一个重要的生理指标，对于人体的健康状况有着重要的影响。
因此，设计一款心率计成为了一个备受关注的毕业设计课题。
一、设计目标在设计心率计之前，首先需要明确设计的目标。
心率计的主要目标是测量用户的心率，并将数据以可视化的方式展示出来。
除此之外，心率计还需要具备以下功能：1. 高精度测量：心率计需要能够准确地测量用户的心率，以保证数据的可靠性。
2. 数据存储与分析：心率计需要能够存储用户的心率数据，并能够对数据进行分析，以便用户了解自己的心率变化趋势。
3. 实时监测：心率计需要能够实时监测用户的心率，并能够及时提醒用户心率异常。
4. 舒适便捷：心率计需要设计成舒适便捷的佩戴方式，以便用户能够长时间佩戴并进行心率监测。
二、硬件设计心率计的硬件设计主要包括传感器、处理器、存储器和显示器等组件。
传感器是心率计的核心部件，用于测量用户的心率。
常见的心率传感器有光电式传感器和压力式传感器。
光电式传感器利用光电效应测量心率，而压力式传感器则通过测量血液流动的压力变化来测量心率。
根据实际需求和成本考虑，选择适合的传感器。
处理器负责对传感器采集的数据进行处理和分析，并将结果存储到存储器中。
处理器的选择应考虑功耗低、运算速度快的特点，以保证心率计的性能。
存储器用于存储用户的心率数据，可以选择内置存储器或外置存储器，根据实际需求选择合适的存储器容量。
显示器用于展示用户的心率数据，可以选择LED显示屏或OLED显示屏等。
LED显示屏具有低功耗、高亮度等特点，而OLED显示屏则具有高对比度、高刷新率等特点。
根据实际需求选择合适的显示器。
三、软件设计心率计的软件设计主要包括数据处理和用户界面设计两个方面。
数据处理模块负责对传感器采集的心率数据进行处理和分析，以得到用户的心率数值。
该模块需要具备高精度的算法和数据处理能力，以保证心率计的准确性。
心率计 毕业设计论文
摘要在社会飞速发展的今天，人们的物质文化生活得到了极大的提高，但同时多种疾病威胁着人们的生命；而心脏病的发作又是人们难以预防的突发致命疾病，所以健康也被越来越多的人所重视。
本设计要解决的问题就是可以测量心率、预防心脏病等心脏方面疾病的数字心率计。
本设计采用以AT89S52单片机为核心的低成本、高精度、微型化数字显示心率计的硬件电路和软件设计方法。
整个电路采用模块化设计，由主程序、预置子程序、信号采集子程序、信号放大处理子程序、显示子程序等模块组成。
各探头的信号经单片机综合分析处理，实现心率测量的各种功能。
在此基础上设计了系统的总体方案，最后通过硬件和软件实现了各个功能模块。
相关部分附有硬件电路图、程序流程图。
该心率计的原理是用红外光电传感器OPT101接收到人体信号，因人体信号很微弱，所以在电路中设置了双重放大电路（主要芯片：OP07、LM324N）。
该信号经放大整形处理后传给A/D转换器实现模拟信号转为数字信号，经过以上处理后，再传给单片机AT89S52计算，计算完后由四位数码管显示出来。
该心率计可以简单的测量出人的心跳和人体体温，基本实现了预定的目标，这将大大减少病人测量心跳和体温的时间。
关键字：心率；测量；单片机AT89S52；转换器AbstractToday in the rapid development of society, people's material and culturallife has been greatly improved, but also a variety of diseases threatening people's lives; and heart attack is it difficult to prevent sudden fatal disease, so health is also valued by more and more people. The design problem to be solved is that you can measure heart rate, cardiac disease, heart disease and other digital heart rate meter.This design uses to A T89S52 microcontroller core, low-cost, high accuracy, digital display of heart rate meter miniaturization of hardware and software design. The probe by the single chip integrated analysis of signal processing functions to achieve heart rate measurement. On this basis, the overall design of the system program, and finally achieved through various hardware and software modules. With the relevant parts of the hardware circuit, the program flow chart. The principle of the heart rate meter is used to receive infrared photoelectric sensor OPT101 to human signals, the signal is very weak because of the human body, so the circuit is set in the dual amplifier (main chip: OP07, LM324N). The signal passed through enlarged plastic treated A / D converter for analog signals into digital signals, with the above treatment, and then passed to microcontroller AT89S52 calculated, finished up by four digital displayds heart rate,The heart rate meter can easily measure the person's heart rate and body temperature, essentially achieving its stated goals, which will greatly reducethe patients of heart rate and body temperature of the time.Keywords: heart rate；measurement；microcontroller AT89S52；converter目录摘要 (I)Abstract ..................................................... I I 1 绪论 (1)1.1 课题的来源 (1)1.2 课题设计的目的及功能实现的方法 (1)1.3 论文结构 (2)2 总体方案设计 (4)2.1 心率计原理 (4)2.2 总体电路框图设计 (4)3 元器件选择及其功能介绍 (6)3.1 单片机AT89S52 (6)3.2 传感器OPT101 (7)3.2.1 OPT101的技术性能 (7)3.2.2 OPT101的典型应用 (8)3.3 集成运算放大器OP07 (10)3.4 低功率运算放大器LM324N (11)3.5 A/D转换器ADC0809 (12)4 系统硬件结构设计与仿真 (14)4.1 单片机最小系统 (14)4.2 信号采集电路 (15)4.3 信号放大电路与仿真 (16)4.3.1 信号放大电路与仿真 (16)4.3.2 电源模块设计 (17)4.4 信号比较电路 (18)4.5 A/D转换电路 (19)4.6 显示电路 (19)4.7 系统总体设计原理图 (20)5 系统软件设计 (22)5.1 测量计算原理 (22)5.2 主程序流程图 (22)5.3 中断程序流程图 (23)5.4 定时器T0和T1的中断服务程序 (24)6 系统硬件调试 (25)6.1 系统各部分电路模块测试与仿真 (25)6.1.1 一级放大电路 (25)6.1.2 比较电路 (27)6.2 试验与焊接阶段 (28)6.2.1 试验阶段 (28)6.2.2 焊接与完成阶段 (29)6.3 整机调试 (31)6.3.1 心跳的测量过程 (31)6.3.2 几种主要系统干扰与影响 (31)6.4 试验结果分析 (32)7 总结和展望 (33)致谢 (35)参考文献 (36)附录一： (38)1绪论心率不仅是反映心脏功能强弱的重要标志，也是反映人体运动强度的生理指标，很多情况下我们需要及时知道自己的心率．本文介绍一种基于单片机技术的心率计，单片机的可编程性使其具有较大的适应性和灵活性．1.1课题的来源在医学上，通过测量人的心率，便可初步判断人的健康状况。
最新便携式心率测试仪--毕业论文
便携式心率测试仪--2012毕业论文一、题目的要求和意义及所做工作随着科技的不断发展，人们在生活中利用科技给自己带来了许多的好处，于是我们便想着能否设计一个心率测频仪，使大家即便在家中就能方便的测量自己的心率，看自己的身体是否健康，并且省去了在医院排队所浪费的时间，这可是一举多得呀！本人的专业是电子信息工程，对于设计这心率测频仪有一点的信心，并且我相信自己在设计过程中能够更全面地应用单片机、信号的采集与处理、Proteus软件和Protel99SE软件，提高自己的动手能力。
研究出这种心率计也能够推动中国科学技术的发展，推动医疗设备的发展。
所以，我选择了这个课题。
本人所做的工作: 负责单片机的程序设计和PCB图的排版.二、方案的设计及具体电路的设计和参数的计算(1)、概述本设计包5大模块：稳压电源模块、传感器模块、信号放大整型模块、单片机控制处理模块、显示模块、串口通讯模块。
本设计以51单片机为核心，把各个模块有机结合成一个整体，以实现无创性人体心率检测功能。
以下为各个模块的功能的概述：1、稳压电源模块：提供+5V直流电压，为各个模块提供稳定纯正的电压。
2、传感器模块：根据容积法原理制作光电传感器，以作为人体信号与电信号转换。
3、信号放大整型模块：放大传感器接收回的微弱信号，并对其滤波整型以方便处理。
4、单片机控制处理模块：利用51单片机的高性能对各个模块进行控制并对信号进行处理5、显示模块：使用数码管显示数值(2)、稳压电源模块电源模块有两个方案:1、双电源供电信号放大部分使用运算放大器，利用双电源供电可以方便地使用运算放大器的典型电路。
但是需要外置双输出变压器，双稳压电路并为作品增加成本，大大提高了设计制作的难度。
同时，由于需要背负重量较大的变压器，降低作品的轻便型。
而且负电压并不适合数字电路处理。
2、单电源供电单电源供电可以节省负电压稳压电路，而且可以直接利用干电池供电，降低电路设计制作复杂性，但是信号放大处理部分则需要较为复杂的设计。
心率测试仪设计毕业论文(设计)
毕业论文设计（论文）题目：心率测试仪设计摘要心脏的每一次搏动都会导致手指皮肤毛细血管产生一次充盈和收缩，该血脉变化信号可用于检测心率。
本课题设计了一种基于反射式光电传感器的心率测试仪，由反射式光电传感器提取出手指皮肤处的微弱脉搏信号并加以处理，使心率的测量显得更简便更精确。
本设计主要由六部分组成，包括测量电路、放大电路、滤波整形电路、倍频电路、控制电路和计数译码显示电路。
该设计的首要任务是测量电路中传感器的选取，其次就是信号的放大及滤波整形电路的设计，关键点是计数译码显示电路中计数和译码方式的选择。
该设计利用外置恒流源电路的反射式光电传感器，将人体的脉搏信号转变为可处理的电信号，再将所得电信号经过电压放大、滤除高频、A/D转换和倍频等处理得到数字脉冲信号，接着在由555定时器组成的闸门控制电路的控制下，经过计数器、译码器的处理，最终将心率测试结果用数码管显示出来。
利用Mulitisim仿真软件，可以对此心率测试仪实现仿真。
本设计只需要被测人把手指放在传感器内不足10秒钟就可以精确测量出心率值，测量结果用三位七段数码管显示。
本设计在仿真实验中，当输入1Hz正弦信号时，经过6次测试，心率平均值为60次/分钟，最大误差1.67%；当输入2Hz正弦信号时，经过6次测试，心率平均值为119次/分钟，最大误差1.68%。
仿真结果满足课题要求的当心率大于50次/分钟时，误差小于5%，仿真实验成功，所设计心率测试仪达到预期目的。
【关键词】心率测试仪反射式传感器Mulitisim仿真软件数字脉冲信号ABSTRACTThe heart beat of each time will cause the capillaries of finger skin have a filling and shrinkage, the changes of blood signal can be used for the detection of heart rate, which causes the finger skin producing the weak vibration. The vibration signal can be used to test the heart rate This topic designs a heart rate tester which is based on reflecting photoelectric sensor, By reflecting photoelectric sensor extracts the pulse signal from finger skin and process it, at last making the heart rate measurement appears more simple and precise.This design mainly by six parts, including measuring circuit, amplifying circuit, filtering plastic circuit, times frequency circuit, control circuit and count decode display circuit. As for the design , the selection of sensor is the primary task in the measurement circuit, followed by signal amplifier and filtering plastic circuit design, the key point is that the count of the counter decoder circuit and the choice of the ways of decoding.This design uses reflecting photoelectric sensor whose outer is constant current source circuit, this design makes the human body pulse signal into the electrical signals which can be handled, and then through the electrical signal voltage amplifier, filtering hf, A/D conversion and frequency doubling processing get digital pulse signal, and then process it under the control of the gate control circuit which is composed by 555 timing device, followed by the counter, decoder, eventually display the heart rate test results with A digital tube.Using Mulitisim simulation software can realize the simulation about the heart rate tester. This design only needs to the man putting his finger in the sensor less than 10 seconds to measure the value of heart rate, the measured results will be displayed with three seven period of digital pipe. This designed simulation results show that when the input 1 Hz sine signals, after six times test, average heart rate for 60 times/minutes, the maximum error 1.67%; When the input 2 Hz sine signals, after six times test, heart rate average of 119 times a minute, the maximum error of 1.68%. The simulation results meet requirements when the subject is greater than 50 / minutes heart rate, the error is less than 5%, the simulation experiment is successful, and the design of the heart rate tester achieved the expected purpose.【Key words】Heart rate tester Reflecting sensor Mulitisim simulation software Digital pulse signal目录前言 (1)第一章基于反射式光电传感器的设计 (2)第一节心率测试仪组成构架图 (2)第二节反射式光电传感器分析 (3)一、反射式光电传感器定义 (3)二、反射式光电传感器在心率测试仪中的应用 (3)三、传感器信号关系 (4)第三节设计方案分析 (5)一、测量法的选择 (5)二、技术指标要求 (6)三、测试误差分析 (6)第二章指尖脉搏信号采集 (8)第一节反射式光电传感器的工作原理 (8)第二节传感器恒流源电路 (9)第三章信号处理 (11)第一节放大电路 (11)一、电路说明 (11)二、电路仿真 (12)第二节滤波电路 (13)一、电路分析 (13)二、仿真波形 (15)第三节整形电路 (15)一、集成施密特触发器74LS14D (16)二、电路仿真 (16)第四节倍频电路 (17)一、利用简单门电路等组成的二倍频电路级联 (17)二、8倍频电路仿真 (18)第五节本章小结 (19)第四章心率显示 (20)第一节控制电路 (20)一、控制信号的产生 (20)二、启动清零的控制 (24)第二节计数译码显示电路 (25)一、计数器 (25)二、译码显示电路 (26)三、电路仿真图 (27)第三节系统测试 (28)第四节本章小结 (29)致谢.................................................................................................................. 错误!未定义书签。
毕业设计(论文)-基于matlab的心率检测系统[管理资料]
![毕业设计(论文)-基于matlab的心率检测系统[管理资料]](https://img.taocdn.com/s3/m/36e860f216fc700aba68fcc6.png)
毕业设计（论文）题目：基于matlab的心率检测系统学院：信息工程学院专业名称：电子信息工程班级学号：学生姓名：指导教师：二O16 年06 月基于matlab的心率检测摘要：1984年，美国MathWorks公司正式推出了商业数学软件matlab。
这是一款用于算法的研发、数据的可视化、数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境。
在国际学术中，matlab已经公认为方便、准确、可靠的科学计算标准软件。
在研发部门，matlab更被认作高效研究、开发的首要软件。
如今，matlab更是已经渗透到我们生活的各行各业。
这次对心率的检测也用到了强大的matlab。
由于matlab包含了众多的函数，我们可以利用这些函数来处理心电信号的显示、滤波及RQS波的检测等。
本次设计中运用到了GUI，这样可以很方便直观的显示我们需要的波形及更快捷的对波形进行一系列的操作。
对心电数据的显示可以用matlab中的textread函数。
在滤波中更是可以用到众多的滤波函数如buttord函数、butter函数及blackman函数等。
在这次毕设中，对心电信号的滤波采用的是带通滤波器加上hamming窗滤波器，这样可以有效的减少噪声的干扰。
对RQS波的检测采用的是动态阈值法。
这种方法在实际运用中成功率很高，并且算法思路清晰简明。
对于心率的检测，在用动态阈值法找到R波后，就可以同过编程来计算心率。
关键词：matlab、心率检测、RQS波检测、滤波指导老师签名：Heart rate detection based on matlabStudent name : Zhong Wei Qiao Class: 12041440Supervisor: Yang Su HuaAbstract: In 1984, the United States MathWorks company officially launched the commercial mathematical software is a high technology computing language and interactive environment for the development of algorithms,data visualization, data analysis and numerical the international has been recognized as a convenient, accurate and reliable scientific computing standard R & D is recognized as an effective research and development of the first ,matlab is already penetrated into all walks of life in our lives.The detection of heart rate also used a powerful matlab in this matlab contains a large number of functions,we can use these functions to deal with the ECG signal display, filter and RQS wave design is applied to the GUI,this can be very convenient and intuitive display we need the waveform and more efficient to carry out a series of operation of the display of ECG data can be used in textread matlab the filter is to use a large number of filter functions such as buttord function, Blackman function and butter function and so this complete set, the ECG signal filtering using a band-pass filter and Hamming window filter, which can effectively reduce the noise dynamic threshold method is used to detect the RQS method in practical application success rate is very high, and the algorithm is clear and heart rate detection, after using the dynamic threshold method to find the R wave, you can use the program to calculate the heart rate.Keyword：matlab,heart rate detection ,RQS wave detection ,filterSignature of Supervisor:目录1 前言课题的背景及意义 (3)国内外研究概况及发展趋势 (3)研究的内容及实验方案 (4)2 心电信号及其特征心电信号的产生 (8)心电信号的特点 (9)心电信号频域特点 (9)心电信号时域特点 (10)3 心电信号的预处理心电信号预处理的意义 (11)滤波方案的设计与分析 (13)低通配合窗函数滤波 (14)带通配合窗函数滤波 (14)最终方案的选择 (16)4 心电信号RQS波的复检RQS波的检测方案与分析 (19)方案选择与处理 (21)5 心电信号的心率检测心率计算 (23)6 系统软件设计GUI结构设计 (24)模块实现 (26)7总结 (27)参考文献 (28)致谢 (29)附录 (30)第一章前言当前，我国的心脑血管疾病仍呈逐年上升趋势。
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。
矚慫润厲钐瘗睞枥庑赖。
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。
心跳计数系统论文
电气信息学院课程设计报告课程设计名称：电子技术目：心跳计数系统学生姓名：心跳计数系统摘 要：本设计要解决的问题就是可以测量心率、预防心脏病等心脏方面疾病的数字心率计。
心脏跳动频率通过压电传感器转换成电信号，经电路放大整形，由计数器测出每分钟心脏跳动的次数，然后经译码送至显示器显示出一定时间内的心跳次数。
其次通过与预先设置的正常范围进行比较，如果超过或低于此范围就像被测对象报警。
关键词:心律放大整形比较报警Abstract：This article describes a digital heart rate meter that can measure heart rate, prevention of heart disease and other cardiac diseases.In this system,heart beat frequency conversion to electrical signals by piezoelectric transducers, the signal amplificated and shaped by circuit, and then counters measured the number of heart beats per minute. Finally, LED displays the measured data decoding. At the same time,the measured data will be compared with the preset data,if the measured data above or below this range will alarm.Keywords:rhythm of the heart, amplification, plastic, comparison目录前言 (4)1 方案论证 (5)1.1方案一： (5)1.2方案二： (6)2 模块电路设计 (7)2.1 信号采集模块 (7)2.2放大电路 (8)2.3 滤波电路 (9)2.4 整形电路 (10)2.5 计数电路 (11)2.6 译码电路 (12)2.7 定时电路 (13)2.8 锁存电路 (14)2.9 比较电路 (15)2.10 报警电路 (17)3 系统介绍 (18)3.1 功能简介 (18)3.2 指标测定 (19)4 设计总结 (20)5 参考文献 (21)附录： (22)1.系统电路原理图 (22)2．系统仿真图 (23)前言人体脉象中富含有关心脏、内外循环和神经等系统的动态信息。
心率计-心跳监控系统-c语言--毕业设计
摘要随着社会的飞速发展，人们的生活方式和膳食结构发生了巨大的变化，与此同时，人类因各类突发性疾病的死亡率逐年提高，心血管疾病已成为威胁人类健康的多发病，而且发病率逐年提高，发病年龄也出现下降趋势。
心脏病是人们难以预防的突发性疾病，所以自身的健康也被越来越多的人所重视。
本设计要解决的就是可以测量心率，预防心脏病等心血管方面的疾病的心跳监控系统。
本设计采用以AT89S52单片机为核心控制器件的低成本、高精度、体积小的数字显示的心率计。
心率监控系统的工作原理是利用SC0073型压电传感器接收到人体信号，通过电路中的放大电路将信号放大、整形处理，最后再传给单片机AT89S52处理，处理完成后由三位数码管显示出来。
整个监控系统采用模块化设计，由主程序、预置子程序、信号采集子程序、信号放大处理子程序、显示子程序等模块组成。
传感器探头采集的信号经单片机分析处理，实现心率测量的功能。
在此基础上设计了心跳监控系统的总体方案，通过硬件和软件来实现各个功能模块。
该心跳监控系统可以便捷的测量出人体的心跳，基本实现预定的目标，大大降低测量心跳的时间，且方便携带。
关键词：AT89S52；SC0073；心率；监控系统AbstractWith the rapid social development, people's lifestyle and dietary structure has changed a great deal, at the same time, because of the sudden illness of human mortality is also more and more high, cardiovascular disease has gradually become the frequently-occurring disease threatens human health, and incidence increased year by year, the age also drop. People are hard to prevent heart disease of sudden disease, so their health is also more and more people pay attention to. This design to solve is can measure heart rate, prevent heart disease and other cardiovascular diseases of the heart monitor system.This design uses the AT89S52 SCM as the core to control device of low cost, high precision, small volume of digital display of heart rate plan. Heart rate monitor system uses SC0073 piezoelectric sensors to receive the human body signals, through the circuit of the amplifier circuit will amplification, plastic processing, and finally to to monolithic integrated circuit AT89S52 treatment, after the completion of the three digital pipe by the display. The whole monitoring system uses modular design, the main program, preset subroutines, signal acquisition procedure, amplification processing procedure, display subroutines etc module. Sensor probe acquisition of the signal analysis and processing of SCM, realize the function of the heart rate measurement. Based on this design heart beat the overall scheme of the monitoring system, through the hardware and software to achieve each functional modules.The heart rate monitor system can be convenient measure the human heartbeat, basic for achieving the goal, and greatly reduce measuring the heartbeat of time, and easy to carry.Key Words:AT89S52；SC0073；heart rate；monitor system目录1 引言 (1)2 总体设计 (3)2.1 心跳监控系统原理 (3)2.2 总体电路框图设计 (3)3元器件的选择及其功能介绍 (5)3.1 单片机AT89S52 (5)3.2 低功率运算放大器LM324N (8)3.3 SC0073 微型动态脉搏微压传感器 (9)3.4 数码管 (10)4 系统硬件设计 (12)4.1 单片机最小系统 (12)4.1.1 复位电路 (12)4.1.2 振荡电路 (13)4.2 心跳信号采集电路 (13)4.3 滤波电路 (14)4.4 信号比较电路 (15)4.5 报警电路 (16)4.6 显示电路 (17)4.7 系统总体设计原理图 (18)5 软件设计 (19)5.1 主函数 (19)5.3显示模块 (22)5.4 计数模块 (24)6 系统仿真 (25)6.1 单片机部分仿真 (25)6.2 信号采集部分调试 (25)参考文献 (27)附录1 系统原理图 (28)附录2 总程序 (29)附录3 毕业设计作品说明书 (32)1 引言随着社会的飞速发展，人们的生活方式和膳食结构发生了巨大的变化，与此同时，人类因各类突发性疾病的死亡率逐年提高，心血管疾病已成为威胁人类健康的多发病，而且发病率逐年提高，发病年龄也出现下降趋势。
毕业论文 心率监测系统设计
毕业论文题目：心率监测系统设计摘要心率是指单位时间内心脏跳动的次数,一般指每分钟的心跳次数,是临床常规检查的生理指标。
心率监测系统在我们的日常生活中已经得到了非常广泛的应用。
在医学上，通过测量人的心率，便可初步判断人的健康状况。
本课题设计完成了一个基于51单片机的心率监测系统。
系统以AT89C51单片机为核心，以红外发光二极管和光敏三极管为传感器，利用单片机系统内部定时器来计算时间，由光敏三极管感应心跳脉冲，单片机通过脉冲累加得到心脏跳动次数，在数码管上显示心跳次数和时间。
系统实现了心率的实时监测与显示、定时测量以及报警提醒等功能。
实验结果表明，系统工作正常，测量灵敏度高，实现了设计功能。
关键词：心率监测；A T89C51单片机；光电传感器AbstractHeart rate generally refers to the number of heart beats per minute. It is one of the physiological indexes in clinical routine examination. The heart rate monitoring system has been widely used in our daily life. In medicine, it can preliminarily determine the health status by measuring heart rate. This paper proposes a new system based on a single-chip microcomputer and two sensors of an infrared light emitting diode and a photo transistor. The sensors detect heart beating and the single-chip microcomputer gets the frequency by accumulating the times of heart beating. The time is obtained by the inner timer of the single-chip microcomputer. This system can not only display the heart rate, the test time online, but also give alarming as a reminding when the heart rate is not normal. The test result shows that the system works well with high sensitivity and short delay. It has realized the functions of design.Keywords:Hearting rate monitoring；AT89C51 single-chip microcomputer；Photoelectric sensor目录摘要 (I)Abstract (II)第1章概述 (1)1.1选题的背景和意义 (1)1.2心率监测系统的发展与应用 (2)第2章心率监测系统结构 (3)2.1系统结构 (3)2.2工作原理 (3)第3章硬件系统设计 (5)3.1控制器 (5)3.1.1AT89C51 简介 (5)3.1.2AT89C51 的特点 (5)3.1.3AT89C51 的结构 (5)3.2心率信号取样 (7)3.2.1光电传感器的原理 (7)3.2.2光电传感器的结构 (8)3.2.3光电传感器检测原理 (8)3.2.4信号取样电路 (9)3.3信号放大电路 (10)3.3.1LM324放大器 (10)3.3.2低通放大电路 (10)3.4波形整形电路 (12)3.5单片机控制电路 (14)3.6LED显示电路 (14)3.6.1LED的结构及工作原理 (15)3.6.2LED数码管的显示方式 (16)3.7报警电路 (16)3.8硬件系统原理 (17)第4章软件系统设计 (18)4.1主程序流程 (18)4.2中断程序流程 (18)4.3显示程序流程 (19)第5章系统干扰分析及处理措施 (20)5.1干扰分析 (20)5.1.1环境光干扰及处理措施 (20)5.1.2电磁干扰及处理措施 (20)5.1.3测量过程中运动噪声干扰及处理措施 (21)第6章系统测试结果 (22)6.1硬件调试 (22)6.2系统测试 (24)6.3误差分析 (24)第7章总结与展望 (25)参考文献 (26)附录 (28)致谢 (34)第1章概述1.1 选题的背景和意义心率(Heart Rate)是用来描述心跳周期的专业术语，是指心脏每分钟跳动的次数, 它不仅是反映心脏功能强弱的重要标志，也是反映人体运动强度的生理指标。
基于单片机的心率计设计毕业设计论文
基于单片机的心率计设计摘要心率是指单位时间内心脏搏动的次数，包含了许多重要的生理、病理信息，特别是与心脑血管相关的信息，是生物医学检测中一个重要的生理指标，也是临床常规诊断的生理指标；因此迅速准确地测量心率便显得尤为重要。
随着医疗水平和人们生活水平的提高，快速、准确、便携式心率计便成为一种新的发展趋势，同时伴随着单片机技术的发展，基于单片机的便携式心率计便不失为一个好的选择。
本心率计共有三大部分，分别为：传感器部分、信号处理部分、单片机控制部分。
传感器部分采用光电式传感器实现对信号采集；信号处理部分则采用放大、滤波、波形变换等方法实现信号的有效处理；而单片机部分则实现对心率的计数和显示功能。
通过这三部分的有效组合初步实现对人体心率的一个有效计数。
信号采集采用光电式传感器通过对手指末端透光度的监测，实现信号的采集；信号放大则采用四运放运算放大器LM324，波形变换采用555定时器构成反向施密特触发器；单片机控制模块则采用AT89C51微处理器和相关元器件通过C语言编程实现计数和显示功能。
关键词：心率，光电式传感器，信号处理，AT89C51DESIGN OF HEART RATE METER BASED ON MCUABSTRACTHeart rate is refering to the number in unit time of the heart beating, contains many important physiological and pathological information, especially information associated with cardiovascular, biomedical detection an important physiological indexes, and routine clinical diagnosis of physiological indexes; so quickly and accurately measuring heart rate appears to be particularly important. With the improvement of medical level and people's living standards, rapid, accurate and portable heart rate meter has become a new trend, accompanied by the development of SCM technology, will not be regarded as a good choice of meter based on microcontroller portable heart rate.Heart rate meter consists of three parts, respectively: sensor part, signal processing part, MCU control part. Part of the sensor using photoelectric sensor achieved the signal of the signal acquisition; signal processing part uses the amplification, filtering, waveform transform method to effectively d eal with; and part of SCM is to achieve counting on heart rate and display function. Through the effective combination of these three parts, an effective count of human heart rate is realized..Signals were collected using photoelectric sensor through the monitoring of the degree of light at the end of a finger, to realize the signal acquisition; signal amplification four operational amplifier LM324 operational amplifier is used, the waveform transform the 555 timer constitute reverse Schmitt trigger; MCU control module is used AT89C51 microprocessor and related components by C language programming counting and display function.KEY WORDS: heart rate, sensor photoelectric, signal processing, AT89C51目录前言 (1)第一章系统设计的整体构思 (3)第二章各元器件介绍 (4)§2.1 LM324 (4)§2.1.1 LM324简述 (4)§2.1.2 LM324主要特点 (4)§2.1.3 LM324引脚图 (4)§2.2 555定时器 (5)§2.3 单片机型号介绍 (6)§2.3.1 单片机简介 (6)§2.3.2 51子系列的主要功能 (6)§2.3.3 AT89C51引脚 (6)§2.4 74HC245 (8)§2.4.1 74HC245简述 (8)§2.4.2 74HC245的特点 (8)§2.4.3 74HC245引脚 (8)§2.5 74LS138 (9)§2.5.1 74LS138简述 (9)§2.5.2 74LS138主要特性 (9)§2.5.3 74LS138引脚图 (9)第三章软件介绍 (11)§3.1 KeilC51高级语言集成开发环境—uVision4 IDE (11)§3.1.1 KeilC51简介 (11)§3.1.2 uVision4 IDE集成开发环境 (11)§3.1.3 uVision4 IDE仿真过程 (11)§3.2 Proteus (13)§3.2.1 Proteus简述 (13)§3.2.2 Proteus主界面 (13)§3.2.3 电路图仿真 (14)第四章电路原理及仿真电路 (16)§4.1 光电式传感器 (16)§4.2 前置放大器 (18)§4.3 滤波电路 (18)§4.4 后置放大电路 (19)§4.5 波形变换 (20)第五章软件的设计 (22)§5.1 设计原理 (22)§5.1.1 定时原理 (22)§5.1.2 计数原理 (23)§5.2 软件设计的流程图 (23)§5.3 LED显示电路 (24)第六章系统的检测 (26)第七章误差分析 (27)结论 (28)参考文献 (29)致谢 (30)附录 (31)前言心率是指单位时间内心脏搏动的次数，与脉搏跳动频率基本是一致的。
压电传感器的心率计的计算机设计方案与仿真
毕业设计(论文>基于压电传感器的心率计的计算机设计与仿真学院：专业：姓名：学号：指导教师：2018年 6 月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，能反映出人体心血管系统中许多生理疾病的血流特征。
根据人体脉搏信号特征，本文设计了一种脉搏波动频率测量系统。
本次设计的压电传感器基础上的心率计，原理结构主要由六部分组成，其中包括：测量电路、放大电路、滤波整形电路、计数显示电路、控制电路、电源供电电路。
其中传感器的选取是设计中的首要任务，其次就是信号的放大及计数电路的设计，关键点是计数电路中计数方式的选择。
显示电路可以借助传统的设计模块作为参考。
利用压电传感器，将人体的脉搏通过压电陶瓷片转换为可处理的电信号，经过集成运算放大器、滤波电路、整形电路等模块，在555时基电路、数码显示、控制、计数等电路元件的配合下，利用Multisim2001仿真软件，可以实现此心率计的仿真设计。
各个电路模块，根据其功能特点均有多种方案选择，我们在设计过程中，利用所掌握的理论知识，对各种方案做出比较，并要求选择出最佳方案，完成整体设计，并且实现利用Multisim2001软件对每一模块的仿真。
本次设计任务详细分析了压电传感器应用于心率测量上的原理及优点，阐述了其他各配合电路的组成与工作特点，得出了在不同测量数据和技术参数条件下的仿真结果，使得本次课题的预期结果得以实现。
关键词：压电传感器，控制电路，计数器， Multisim2001仿真软件AbstractThe shape, intensity, speed, and rhythm of pulse signals mostly reflect the physical and pathological characters of heart-blood system in human bodies. According to the characteristics of the human pulse signals, a pulse fluctuation frequency measurement system is designed. The design of piezoelectric sensors on the basis of heart rate, the main principle behind the structure from the six components, including: measuring circuit, amplifier, filter plastic circuit, counts show circuit, control circuits, power supply circuits. The selection of these sensors is the primary task in the design, followed by the signal is enlarged and the number of circuit design, the key point is counting circuit in the counting method choice. Show circuit can use the traditional design module as a reference. Use of piezoelectric sensors, will feel the pulse of the human body through the piezoelectric ceramics can handle the conversion to electrical signals, through integrated operational amplifiers, filter circuits, such as plastic circuit module, in 555 at-circuit, digital display, control, counting and other circuit elements , Coupled with the use Multisim2001 simulation software, can achieve this rate of simulation design. Each circuit module, according to their functional characteristics have the choice of a variety of programmes, we in the design process, mastered by the use of the theory of knowledge, to compare the various options and asked to choose the best option, to complete the overall design, and Implementation of Multisim2001 software for each module of the simulation.The task of designing a detailed analysis of piezoelectric sensors for measuring heart rate and on the principle of merit, on the other circuit with the composition and characteristics of the work, come in different measurement data and technical parameters under the conditions of the simulation results, making The topics to achieve the expected results.Keywords: Piezoelectric sensors, control circuit, counters, Multisim2001 simulation software control circuit.目录摘要IAbstractII目录III第一章引言11.1 心率研究的意义11.2 国内外研究现状21.3 课题要求21.4 设计内容21.5 主要技术指标及参数21.6 传感技术的研发简况3第二章设计方案论证52.1 传感器的分类及工作原理52.1.1 传感器的分类52.1.2 传感器的工作原理62.2 传感器的选用分析72.3 设计方案8第三章硬件电路设计103.1 心率计工作原理框图103.2 电源供电电路113.2.1 采用交流220V电源供电方式113.2.2 采用直流电源供电方式113.3 测量电路113.4 传感器的性能133.4.1 传感器的型号选择133.4.2 传感器的供电电路133.5 放大电路143.6 滤波整形电路163.6.1 滤波电路163.6.2 整形电路173.7 倍频电路203.7.1 利用CD4046锁相环及计数器构成的倍频电路203.7.2 利用简单门电路等组成的二倍频电路级联213.8 控制电路223.8.1 闸门信号的产生223.8.2 启动清零的控制263.9 计数译码显示电路26第四章仿真结果与分析304.1 Multisim 2001的功能及特点304.2 测量电路314.3 放大电路324.4 滤波电路334.5 整形电路344.6 倍频电路354.7 闸门控制电路364.7.1 闸门电路364.7.2 控制电路374.8 计数显示电路374.9 整机电路39结论40参考文献41致谢42附录43AAAAAA第一章引言1.1心率研究的意义中医对脉诊是十分重视的，认为通过脉诊可以了解患者脏腑气血的盛衰，可以探测病因、病位、预测疗效等。
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摘要在社会飞速发展的今天，人们的物质文化生活得到了极大的提高，但同时多种疾病威胁着人们的生命；而心脏病的发作又是人们难以预防的突发致命疾病，所以健康也被越来越多的人所重视。
本设计要解决的问题就是可以测量心率、预防心脏病等心脏方面疾病的数字心率计。
本设计采用以AT89S52单片机为核心的低成本、高精度、微型化数字显示心率计的硬件电路和软件设计方法。
整个电路采用模块化设计，由主程序、预置子程序、信号采集子程序、信号放大处理子程序、显示子程序等模块组成。
各探头的信号经单片机综合分析处理，实现心率测量的各种功能。
在此基础上设计了系统的总体方案，最后通过硬件和软件实现了各个功能模块。
相关部分附有硬件电路图、程序流程图。
该心率计的原理是用红外光电传感器OPT101接收到人体信号，因人体信号很微弱，所以在电路中设置了双重放大电路（主要芯片：OP07、LM324N）。
该信号经放大整形处理后传给A/D转换器实现模拟信号转为数字信号，经过以上处理后，再传给单片机AT89S52计算，计算完后由四位数码管显示出来。
该心率计可以简单的测量出人的心跳和人体体温，基本实现了预定的目标，这将大大减少病人测量心跳和体温的时间。
关键字：心率；测量；单片机AT89S52；转换器AbstractToday in the rapid development of society, people's material and culturallife has been greatly improved, but also a variety of diseases threatening people's lives; and heart attack is it difficult to prevent sudden fatal disease, so health is also valued by more and more people. The design problem to be solved is that you can measure heart rate, cardiac disease, heart disease and other digital heart rate meter.This design uses to A T89S52 microcontroller core, low-cost, high accuracy, digital display of heart rate meter miniaturization of hardware and software design. The probe by the single chip integrated analysis of signal processing functions to achieve heart rate measurement. On this basis, the overall design of the system program, and finally achieved through various hardware and software modules. With the relevant parts of the hardware circuit, the program flow chart. The principle of the heart rate meter is used to receive infrared photoelectric sensor OPT101 to human signals, the signal is very weak because of the human body, so the circuit is set in the dual amplifier (main chip: OP07, LM324N). The signal passed through enlarged plastic treated A / D converter for analog signals into digital signals, with the above treatment, and then passed to microcontroller AT89S52 calculated, finished up by four digital displayds heart rate,The heart rate meter can easily measure the person's heart rate and body temperature, essentially achieving its stated goals, which will greatly reducethe patients of heart rate and body temperature of the time.Keywords: heart rate；measurement；microcontroller AT89S52；converter目录摘要 (I)Abstract ..................................................... I I 1 绪论 (1)1.1 课题的来源 (1)1.2 课题设计的目的及功能实现的方法 (1)1.3 论文结构 (2)2 总体方案设计 (4)2.1 心率计原理 (4)2.2 总体电路框图设计 (4)3 元器件选择及其功能介绍 (6)3.1 单片机AT89S52 (6)3.2 传感器OPT101 (7)3.2.1 OPT101的技术性能 (7)3.2.2 OPT101的典型应用 (8)3.3 集成运算放大器OP07 (10)3.4 低功率运算放大器LM324N (11)3.5 A/D转换器ADC0809 (12)4 系统硬件结构设计与仿真 (14)4.1 单片机最小系统 (14)4.2 信号采集电路 (15)4.3 信号放大电路与仿真 (16)4.3.1 信号放大电路与仿真 (16)4.3.2 电源模块设计 (17)4.4 信号比较电路 (18)4.5 A/D转换电路 (19)4.6 显示电路 (19)4.7 系统总体设计原理图 (20)5 系统软件设计 (22)5.1 测量计算原理 (22)5.2 主程序流程图 (22)5.3 中断程序流程图 (23)5.4 定时器T0和T1的中断服务程序 (24)6 系统硬件调试 (25)6.1 系统各部分电路模块测试与仿真 (25)6.1.1 一级放大电路 (25)6.1.2 比较电路 (27)6.2 试验与焊接阶段 (28)6.2.1 试验阶段 (28)6.2.2 焊接与完成阶段 (29)6.3 整机调试 (31)6.3.1 心跳的测量过程 (31)6.3.2 几种主要系统干扰与影响 (31)6.4 试验结果分析 (32)7 总结和展望 (33)致谢 (35)参考文献 (36)附录一： (38)1绪论心率不仅是反映心脏功能强弱的重要标志，也是反映人体运动强度的生理指标，很多情况下我们需要及时知道自己的心率．本文介绍一种基于单片机技术的心率计，单片机的可编程性使其具有较大的适应性和灵活性．1.1课题的来源在医学上，通过测量人的心率，便可初步判断人的健康状况。
随着人们生活水平的提高，地球环境遭到破坏，多种疾病威胁着人们的生命；而心脏病的发作又是人们难以预防的突发致命疾病。
因此，心率计很快产生，并得到发展。
随着单片机技术的发展、人们的生活节奏加快，设计一种以使用方便为前提，能够快速测出人心率的心率计，不仅是临床者的欲求，也是体育训练者和外出旅游者的需求，因此，单片机快速心率计有着广阔的市场前景。
根据设计任务要求：①心率计要在5秒钟内显示被测人的心率参数②要求设计异常声光报警③心率传感器要求套在手指测量。
该设计，从符合操作简便、外表美观、实用、安全的要求出发，完成设计和调试的全过程，该产品经过数十人的测试，符合毕业设计题目的要求。
1.2课题设计的目的及功能实现的方法现在经常可以看到在许多小型医院里，对心率的测定仍采用人工听诊器的方式，为了方便心率的采集，决定用AT89S52单片机为主芯片制作一个简单易用易携的心率计，能自动测量心跳次数并数字化形象直观的表现出来。
为此，其中心率计特色功能的实现主要靠有效稳定的信号采集模式，可以通过查阅资料发现主要的心率采集有两种方法：通过一对红色发光二极管实现和通过压电陶瓷芯片实现。
方案一：检测的基本原理：随着心脏的搏动，人体组织半透明度随之改变，当血液送到人体组织时，组织的半透明度减小；当血液流回心脏，组织的半透明度增大。
这种现象在人体组织较薄的手指尖、耳垂等部位最为明显。
因此，本心率计将红外发光二极管产生的红外线照射到人体的上述位置，并用装在该部位另一侧或旁边的红外光电管来检测机体组织的透明程度并把它转化为电信号。
由于此信号的频率与人体每分钟的脉搏次数成正比，故只要把它转换成脉冲并进行整形、计数和显示，就能实现实时检测脉搏次数的目的。
方案二：检测的基本原理：随着心脏的搏动，人体手腕的脉搏及颈部的搏动较为明显，我们采用压电传感器放在上述位置，把压电传感器测到的信号转换成脉冲并进行整形、计数和显示，就能实现实时检测脉搏次数的目的。
1.3论文结构本文阐述了基于单片机设计的心率计的设计原理与实现方法。
以AT89S52单片机为基础，实现了心率计的各种功能。
文中详细地描述了心率计的设计过程，包括：取样电路、放大电路、比较电路、A/D转换电路和单片机处理电路和显示电路，同时还提出了基于单片机的编码、译码程序设计流程图。
从整体上实现了心率计的功能。
第1章：对本论文的选题的目的和意义以及论文的结构进行了阐述，并说明了心率计的设计思路及课题的设计和要求。
第2章：介绍了系统整体方案的设计与原理总图，简要的介绍了设计的原理和框图介绍。
第3章：详细介绍了系统所需的主要元器件单片机AT89S52、运算放大器LM324N、比较器OP07DP、 A/D转换器及部分元器件使用说明。
第4章：详细介绍了单片机最小系统，对取样电路、放大电路、比较电路、A/D转换电路和单片机处理电路和显示电路进行了设计。
并附了部分电路的仿真图。
第5章：在硬件设计的基础上，阐述了对软件的设计并介绍了程序计算方法，给出了程序主程序和子程序。
第6章：在本章介绍了软硬件调试、焊接及仿真和结果分析第7章：总结本文的研究工作，对心率计未来的发展方向及需要改进的地方进行了展望。