基于单片机的脉搏监测系统设计
(完整版)基于C51单片机的脉搏测量仪毕业设计论文
摘要脉搏传感器采样脉搏信号，采用STC89C51单片机作为控制器，脉搏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。
脉搏次数超限时用蜂鸣器报警。
三极管加大功率，驱动器件工作。
单片机软件设计，设置中断向量，编程执行。
关键词：STC89C51单片机、脉搏测量仪、软件设计Abstract:Pulse sensor sampling pulse signal, using STC89C51 MCU as controller, pulse sensor output square wave into single chip microcomputer chip, each receiving a pulse waveform, digital tube counting time. Pulse frequency overrun with buzzer alarm. The three transistor to increase power, driving device. MCU software design, set the interrupt vector, programming executive.Key words: STC89C51 monolithic integrated circuit. pulse measuring instrument. Software design.目录引言 (1)1 系统方案选择与论证 (1)1.1 任务 (1)1.2 要求 (1)1.3 系统基本方案 (1)1.3.1各个部分电路的方案选择及论证 (1)1.3.2系统各模块的最终方案 (2)2.系统硬件设计 (3)2.1单片机处理电路 (3)2.1.1STC89C51系列单片机的主要性能特点 (3)2.1.2C51系列单片机的基本组成 (4)2.2 复位电路 (6)2.2.1单片机复位电路 (6)2.2.2测试复位电路 (7)2.3 振荡电路 (7)2.4 脉搏传感器部分 (8)2.4.1HK-2000A 集成化脉搏传感器 (8)2.4.2脉搏传感器接收电路 (9)2.4.3电源电路 (10)2.5显示报警部分 (10)2.5.1数码管显示电路 (10)2.5.2报警电路 (11)3 软件设计 (11)3.1 程序设计 (11)3.2 程序调试 (13)4结论 (18)谢辞 (19)参考文献 (20)附录 (21)引言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。
基于单片机的电子脉搏血压计的设计
基于单片机的电子脉搏血压计的设计摘要人们在日常生活或是医学上常常是通过测量脉搏跳动的力度和频率来检测身体的健康状况，而普通的方法是用手按在人腕部的动脉上，根据脉搏的跳动进行计数，这样不仅测量时间长而且精度不高，为了节省测量时间，一般不采用长时间测量，而是几秒钟之内测出脉搏数。
本文介绍一种基于STC89C52单片机的电子脉搏计，通过测量腕部动脉的压力，把压力转变为电信号，送入单片机，可以在3秒钟之内精确测量出每分钟脉搏数，测量结果用三位LED数码管显示，并且脉搏波形通过串口送入PC机，实时显示脉搏波形。
脉搏计是最常用的医疗检查设备之一，实时准确的脉搏测量在日常生活、患者监控、临床治疗及体育运动等方面都有着广泛的应用。
脉搏测量包括瞬时脉搏测量和平均脉搏测量。
瞬时脉搏可以反映心率的快慢，同时能反映心率是否匀齐；平均脉搏测量虽然只能反映心率的快慢，但记录方便。
本文设计的电子脉搏计可以把这两个参数在测量时都记录下来并且显示，瞬时测量结果通过PC机实时显示，平均脉搏测量结果通过LED七段数码管显示。
关键词：STC89C52 单片机脉搏串口Based on SCM electronic pulse plan designAbstractPeople in daily life or medicine is often measured by the pulse frequency and strength to detect the health status of body by hand, and ordinary people by the arteries in the wrist, according to a pulse count, thus not only beat measuring time long and accuracy is not high, in order to save the measuring time, generally does not use the long time measurement, but a few seconds pulse count. Measured This paper introduces a STC89C52 MCU based on the electronic pulse plan, by measuring the pressure, the wrist artery pressure into electrical signals, into a single-chip microcomputer, can accurate measurement in three seconds per minute, a pulse with measurement results number three LED digital display, and pulse tube through a serial port into PCS, real-time display pulse waveform.Pulse meter is one of the most commonly used in the medical examination device, real-time accurate measurement of the pulse of daily life, patient monitoring, clinical treatment and other aspects of sports have a wide range of applications. Pulse measurements include transient pulse measurement and the average pulse measurement. Instantaneous heart rate may reflect the speed of the pulse, while heart rate can reflect whether the uniform homogeneous; average heart rate, pulse measurement can only reflect the speed though, but the record of convenience. This design of elec- tronic pulse meter to measure these two parameters are recorded and displayed the time, instantaneous measurements in real time through the PC, shows that the average pulse measurements by seven segment LED digital display.Keywords: STC89C52; microcontroller; pulse; the serial interface目录1 引言 (1)2 总体设计思路 (2)2.1 方案设计与选取 (2)2.1.1 总体流程图 (2)2.1.2 方案选择 (2)2.2 总体电路图 (3)3 硬件电路结构模块 (5)3.1 单片机的选取 (5)3.1.1 STC89C52引脚功能说明 (5)3.1.2 振荡电路 (6)3.1.3 复位电路 (6)3.2 AD转换电路模块 (7)3.2.1 ADC0809引脚功能 (7)3.2.2 ADC0809主要特性 (8)3.2.3 ADC0809工作过程 (8)3.2.4 ADC0809与单片机接口电路 (9)3.2.5 ADC0809与PC机连接 (10)3.3 传感器的选取 (11)4 软件程序设计 (14)4.1 脉搏计数模块的设计 (14)4.1.1 脉搏计数程序方案的选取 (14)4.1.2 脉搏计数代码设计 (15)4.2 LED数码管显示模块设计 (16)4.2.1 显示模块的选取 (16)4.2.2 LED数码管与单片机的接口电路 (17)4.2.3 LED数码管驱动程序的设计 (18)4.3 AD转换模块的设计 (19)4.4 串口发送程序设计 (20)4.5 上位机程序及界面设计 (21)4.5.1 上位机程序的设计 (21)4.5.2 上位机界面的设计 (22)4.6 扩展血压计功能 (23)5 软硬件调试 (24)6 结论 (28)谢辞 (29)参考文献 (30)附录 (31)1 引言随着经济的飞速发展和人民生活水平的日益提高，有关心脑血管疾病的发病率与死亡率正在呈逐年上升趋势，这就需要一种方便的方法来测量心脑血管的健康状况，可以实时观测和评估人体的健康状况。
基于单片机人体脉搏测量仪的设计与实现
基于单片机人体脉搏测量仪的设计与实现随着健康意识的普及和人们对身体健康的关注度的提高，人体脉搏测量仪成为了一款非常受欢迎的健康监测设备。
本文将基于单片机设计与实现一款人体脉搏测量仪。
首先，我们需要了解什么是脉搏。
脉搏是人体心脏搏动时，由于动脉中的血液被心脏排出而引起的动脉的周期性扩张和收缩的现象。
测量脉搏可以了解人体的心脏系统是否正常工作，并作为一种辅助诊断工具。
我们的设计将使用单片机作为测量仪的主要控制器。
单片机的选择可以根据实际需求来确定，一般使用中小型的单片机即可满足要求。
其次，我们需要选择合适的传感器来测量脉搏。
脉搏传感器一般通过与人体的皮肤接触来测量脉搏。
一种常用的传感器是光电传感器，可以通过测量人体皮肤上血液流动时的光变化来获得脉搏数据。
此外，还可以使用压力传感器或者加速度传感器等其他传感器来测量脉搏。
接下来，我们需要设计电路来连接传感器和单片机。
首先，将传感器与适当的电路连接，以便能够将传感器的输出信号转换为电压或者数字信号。
然后，将电路与单片机连接，以便能够将传感器输出的数据输入到单片机中进行处理。
在单片机端的软件设计中，我们首先需要初始化单片机的相关设置，例如时钟频率、IO口模式等。
然后，在主循环中，我们可以获取传感器输出的数据，并将其转换为合适的脉搏数值。
最后，可以通过显示设备（如LCD）显示脉搏数值，并可以将数据存储到存储器中，以便日后分析和查看。
此外，为了增加可操作性和用户体验，我们还可以在设计中添加一些功能和特性。
例如，可以添加一个按钮来启动脉搏测量，或者使用无线通信模块将脉搏数据发送到手机或电脑上进行分析。
总结起来，基于单片机人体脉搏测量仪的设计与实现具有以下步骤：选择合适的单片机；选择合适的传感器；设计连接传感器和单片机的电路；进行单片机端的软件设计；添加额外的功能和特性。
需要强调的是，这只是一个基本的设计框架，实际的设计与实现过程中还需要根据具体要求进行调整和完善。
基于单片机的脉搏测量仪设计毕业
基于单片机的脉搏测量仪设计毕业脉搏测量仪是一种用于测量人体脉搏的仪器，可以根据脉搏信号来分析人体的心率和心律。
基于单片机的脉搏测量仪具有体积小、功耗低、成本低等优点，适用于个人使用和医疗机构。
设计一个基于单片机的脉搏测量仪的系统主要分为硬件设计和软件设计两个部分。
硬件设计部分包括传感器、滤波电路、放大电路和显示电路等。
首先，选取合适的传感器感知人体脉搏信号。
一种常用的传感器是心率传感器，它能够非侵入式地探测人体脉搏信号。
心率传感器一般采用光电技术，通过血液中的脉搏信号的变化来测量心率。
将心率传感器与单片机进行接口连接。
其次，对传感器输出的脉搏信号进行滤波处理。
脉搏信号包含许多杂散噪声，需要通过滤波电路进行滤波处理，以减小噪声对信号的干扰。
常用的滤波器有低通滤波器，可以滤除高频噪声信号。
再次，通过放大电路对滤波后的脉搏信号进行放大，以增加信号的幅度，方便后续的分析处理。
放大电路采用运放电路，通过调整放大倍数和增益可以使信号更好地显示。
最后，通过显示电路将放大后的脉搏信号进行显示。
显示电路可以选择液晶显示屏、LED指示灯或者数码管等。
设计时要考虑显示界面的清晰度和易读性。
软件设计部分包括数据采集、信号处理和心率计算等。
数据采集模块负责从传感器获取脉搏信号，以一定的采样频率采集信号，并存储到单片机的存储器中。
信号处理模块对从传感器得到的脉搏信号进行处理，如滤波、放大等。
滤波可以采用数字滤波算法，如均值滤波、中值滤波等。
放大可以通过调整放大倍数和增益来实现。
处理后的信号可以传递给心率计算模块。
心率计算模块负责根据处理后的脉搏信号计算心率。
心率计算可以采用峰值检测算法，通过寻找脉搏信号的峰值来计算心率。
可以设置一个合适的阈值，当脉搏信号超过阈值时，认为达到峰值。
设计完成后，通过实验验证系统的准确性和可靠性。
可以与专业医学仪器进行对比，比较测量结果的一致性。
可以使用心电图或其他血压计进行参考。
综上所述，基于单片机的脉搏测量仪设计可以实现对人体心率的测量和分析，具有体积小、功耗低、成本低等优点。
基于AT89S52单片机脉搏测量器的设计
图１
基于Ａ ８ Ｓ ２ Ｔ ９ ５ 单片机脉搏测量器的系统框图
图２ 基于Ａ ８ Ｓ ２ Ｔ ９ ５ 单片机脉搏测量器电 路原 理图
新天 ０１ ２ ２ 地２１． ７ １Ｉ
｛ ＹＳ （０ ） ＨＩ ０ ； ２
Ｓ ＲＵ＝ １ Ｈ ：
｝ ｝ ｝
ｔ Ｙ Ｓ Ｈ ＣＨ Ｏ ＮＧ ［】 ＝ Ｈ ｊ ； ／ 取 出待 显 示 的 数 ／ ｔ＝ Ｘ Ｓ Ｈ ຫໍສະໝຸດ ［ｔ】； ／ 取 字 形 码 ／
ｉ（ ＲＵ：：Ｏ ｆＳＨ ）
／
Ｗ ＸＵＡＮ［１ Ｏ ｆ ，ｘ ｆＯ ｄ ｝ ３＝｛ｘ ７ Ｏ ｅ ， ｘ ｆ ；
／ 证 选 ／
ｕｎ ｉ ｎ ａ Ｏ ｅ ｓｇ ｅ ｃ ｒ Ｃ ｄ ｄ ｈ
ＸＳ Ｉ０＝｛ｘ ｌ Ｏ ｃ ，ｘ ２ ０ ８ ＨＢ ｌ ０ ８ ，ｘ ｆ０ ９ ，ｘ １ ６ ０ ｃ ，ｘ ４ ０ ａ ，ｘ ｆ０ ８ ，ｘ ４ ； ，ｘ ｃ ０ ａ ，ｘ ０ ０ ８ ，ｘ ０ ０ ８ ｝ ／ 字 形 码 ／
ｕ ｓ ｎ ｄ ｃ ａ ，，， ， ＨＳ Ｉ ｎｉ ｅ ｈ ｒ ｉｊｔｍ ＹＳ ＨＪ ｇ ＡＮ， Ｓ Ｙ ＨＨＣ ＨＯＮＧ［】 ３；
ｕｎ ｉ ｎ ｄ ｉ ｔ ｎ， ＢＯ ； ｓｇ ｅ ｎ Ｍ ｕｎ ｉ ｎ ｄ ｃ ａ ｏ ｅ ｓｇ ｅ ｈ ｒ ｃ ｄ
／ 定 时 器 Ｔ０ 开 ｆｒ（； ｏ ；） ／ 搏 指 示灯 控 制 脉 ｛
鬻 学 育 一 教 科
糍 ㈣ 蚺＊ ∞讯 黼女
㈣ 蝴 懒静 蜘慨游 憾 ㈣ １
基 于 ＡＴ８ Ｓ 单 片机 脉搏 测量器 的设 计 ９５ ２
江苏省 盐城技 师学院 王纪伟
摘 要 ： 搏波 所呈现 出的形 态 、 脉 强度 、 速率 和 节律 等 方 面的综合 信 息 ， 大程 度上 反 映 出人 体心血 管 系统 中许 多生理病理 很 的血 流特 征 。 们在 心慌 或发 烧 时， 人 总要数 一数 自己的脉 搏 ， 而在 家庭 急救 中， 准确 测 量脉搏 对 于普通 人 来说 常 常不 易做 到 。 本 文基 于ＡＴ８ Ｓ ２ ９ 单片机 脉搏 测量 器的性 能可 靠、 ５ 测量 准确 、 操作 简单 的优点 ， 一定 的 实用性。 有
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 **********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xx大学本科毕业设计（论文）The Design of Pulse Measurement Instrument Based on Single 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 ..................................................................................................... ABSTRACT .. (I)1 绪论 01.1 脉搏测量仪介绍 01.2 脉搏测量仪的应用 01.3 本设计所要实现的目标 (1)1.4 本文的设计方案：采用以单片机为核心的控制方案 (1)2 主要器件介绍 (2)2.1 单片机的选择 (2)2.1.1 AT89S52简介 (2)2.1.2 AT89S52的特点 (2)2.1.3 AT89S52引脚功能说明 (3)2.2 传感器的选择 (5)2.2.1 红外发光二极管简介 (6)2.2.2 光敏三极管简介 (6)2.3 驱动芯片的选择 (7)2.3.1 74LS245简介 (7)2.3.2 74LS04简介 (8)2.4 显示器的选择 (8)2.4.1 三位共阳八段数码管简介 (8)2.4.2 八段数码管字形表 (9)3 系统硬件设计 (10)3.1 设计原理 (10)3.2 外围电路 (10)3.2.1 电源电路 (10)3.2.2 复位电路 (11)3.2.3 晶振电路 (12)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 (16)5 软件调试及仿真 (18)5.1 软件编译 (18)5.1.1 工程的创建 (18)5.1.2 单片机的选择 (19)5.1.3 程序的编译 (19)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。
基于单片机的心率检测系统设计
目录1.引言 (2)2.系统基本方案 (2)2.1.系统总结构 (3)2.2.各个部分电路的方案选择及分析 (3)2.2.1.脉搏传感器部分 (3)2.2.2.单片机选择 (3)2.2.3.显示部分 (4)2.3.系统各模块的最终方案 (4)3.系统硬件设计 (5)3.1.单片机处理电路 (5)3.1.1.STC89C51系列单片机的主要性能特点： (5)3.1.2 .C51系列单片机的基本组成： (6)3.2.复位电路 (9)3.2.1.单片机复位电路 (9)3.3.振荡电路 (10)3.4.脉搏传感器部分 (10)3.4.1.HK-2000A 集成化脉搏传感器 (10)3.4.2.脉搏传感器接收电路 (12)3.4.3 .电源电路 (12)3.5显示报警部分 (13)3.5.1.数码管显示电路 (13)4.系统软件设计 (14)4.1 主程序流程的设计 (14)4.2 定时器/计数器中断程序流程的设计 (15)4.3 显示程序流程的设计 (16)5.总结 (18)参考文献 (19)1.引言心率是最为常见的临床检查与生理研究的生理现象,且包含两个人类生命的重要信息，那就是血管和心脏的生理状态。
人体各器官的健康状况、疾病等信息将以某种方式出现在脉冲的脉冲条件。
许多有诊断价值的信息，比如有关心脏、内外循环和神经等系统的动态信息，我们可以通过对脉搏波检测脉冲图包含大量的诊断价值信息,也可以用来预测一些身体器官结构和功能的转变趋势, 通过对脉搏的检测可以对如高血压和糖尿病等引起的血管病变进行评估。
同时脉搏测量还为血压测量，血流测量及其他某些生理检测技术提供了一种生理参考信号[1]。
在医院临床护理和日常的中老年保健中,脉搏是一个基本的生活指数,因此脉搏测量是最常见的生活特征提取。
近年来在日常监护测仪器,如便携式电子血压计,可以完成脉冲测量。
但是这种便携式电子血压计利用微型气泵压力橡胶气球,每次测量都需要一个压缩和解压缩的过程,有体积庞大、脉搏检测的精确度低、加减压过程会有不适等等的不足。
基于单片机的脉搏测量仪的设计与实现
设计原理
PART 2
设计原理
脉搏测量主要依赖于光电容积法(PPG)进行测量。这种方法是通过将一束 光束照射到人体组织上，当心脏泵血时，由于血液的透光性不同，光束的 反射或传输会发生变化。通过检测这种变化，我们可以测量出脉搏
在具体的设计中，我们使用51单片机作为主控制器，配合LED光源和光电 传感器来执行PPG测量。当血液流经手指时，LED光源会照射到手指，并 由光电传感器接收反射回来的光线。这个反射光信号经过51单片机的处理 后，就可以转换为脉搏信号
20XX
基于51单片机的脉搏 测量仪的设计与实现
-
目录
1 引言 2 设计原理 3 硬件设计 4 软件设计 5 实验结果与讨论
引言
PART 1
引言
在日常生活和医疗领域，脉搏 测量仪是一种非常常见且有用
的设备
它能有效地监测人体的健康状 况，特别是在心脏和血液循环
方面
基于51单片机的脉搏测量仪设 计，不仅实现了基本的脉搏测 量功能，还具有低成本、便携
硬件设计
PART 3
硬件设计
51单片机
51单片机是最常用的微控制器之一，具有高 可靠性和低功耗的优点。它内置了丰富的外 设和存储器，非常适合用于脉搏测量仪的设 计
硬件设计
LED光源和光电传感器
LED光源和光电传感 器是实现PPG测量的 关键部件。我们选择 具有稳定光输出和抗 干扰能力的LED，同 时配套的光电传感器 也需要具备高灵敏度 和低噪声的特点
信号
最后：程序将脉搏值通过 串口发送到连接的电脑上，
或者直接在51单片机的液 晶显示屏上显示
软件设计
需要注意的是，由于环境的 干扰可能会对PPG测量产生 影响，因此在软件设计中， 我们需要加入滤波算法来处 理这些干扰，以提高测量的
STM32单片机生理监控心率脉搏设计
STM32单片机生理监控心率脉搏设计随着现代生活节奏的加快和生活方式的改变，人们对自身的生理健康开始日益关注。
心率和脉搏是人体生理健康状况的重要指标之一，因此设计一种可实时监测心率和脉搏的生理监控系统对人们的健康来说具有重要意义。
为了实现这一目标，可以使用STM32单片机作为系统的核心部件。
STM32单片机是一种高性能、低功耗、容易编程的微控制器，能够满足心率脉搏监测系统的要求。
首先，需要选择合适的传感器来获取心率和脉搏信号。
常见的心率和脉搏传感器通常使用光电传感技术，通过发射红外光并测量反射光的强度来检测心率和脉搏。
传感器可以将检测到的信号转换为电信号，供STM32单片机进行处理。
接下来，需要设计合适的信号处理算法来提取心率和脉搏。
这个算法通常包括滤波、峰值检测和计算心率的步骤。
滤波可以去除噪音，并保留心搏信号的主要成分。
峰值检测可以找到心搏信号的峰值，用于计算心率。
利用STM32单片机的功耗低、运算速度快的特点，可以实现实时的信号处理。
在信号处理过程中，可以将数据显示在液晶显示屏上，以便用户实时查看心率和脉搏的数值。
液晶显示屏可以使用STM32单片机的GPIO口进行控制，通过驱动液晶屏来显示数据。
此外，可以通过串口或蓝牙无线通信模块，将心率和脉搏数据传输给手机等外部设备进行进一步处理和存储。
通过与手机应用程序配合使用，可以实现更加便捷的数据管理和分析。
为了提高用户的使用体验，还可以加入一些附加功能。
例如，可以设置阈值，当心率和脉搏超过或低于设定阈值时，系统会发出声音或震动警告用户。
此外，还可以增加一个记步功能，实时统计用户的运动步数和消耗的卡路里。
综上所述，STM32单片机生理监控心率脉搏设计包括传感器选型、信号处理算法开发、液晶显示屏控制、数据传输和附加功能等方面。
通过合理设计和实现，可以实现一个实时监测心率和脉搏的生理监控系统，为人们的健康提供有效的检测和监护。
基于单片机心率脉搏检测仪设计
目录一、设计的背景和意义 (1)二、设计方案的论证和确定 (1)（一）设计要求分析 (1)（二）设计方案确定 (1)三、 设计过程 (3)（一） 设计原理 (3)（二）主要器件选型 (5)（三）硬件结构设计 (7)（四）软件控制设计 (11)四、调试过程 (20)1．仿真调试. (20)2．实物演示 (22)五、设计创意说明和总结 (25)六、参考文献 (26)七、致谢 (27)一、设计的背景和意义背景：目前脉搏测量仪在多个领域被广泛应用，除了应用于医学领域，如无创心血管功能检测、妊高症检测、中医脉象、脉率检测等等，商业应用也不断拓展，如运动、健身器材中的心率测试都用到了技术先进的脉搏测量仪。
但人体的生物信号多属于强噪声背景下的低频的弱信号, 脉搏波信号更是低频微弱的非电生理信号,因此必需经过放大和后级滤波以满足采集的要求。
脉象探头式样很多，有单部、三部、单点、多点、刚性接触式、软性接触式、气压式、硅杯式、液态汞、液态水、子母式等组成,脉象探头的主要原件有应变片、压电晶体、单晶硅、光敏元件、PVDF压电薄膜等，其中以单部单点应变片式为最广泛，不过近年来正在向三部多点式方向设计[2]。
意义：近年来国内外致力于开发无创非接触式的传感器，这类传感器的重要特征是测量的探测部分不侵入机体，不造成机体创伤，能够自动消除仪表自身系统的误差，测量精度高，通常在体外，尤其是在体表间接测量人体的生理和生化参数。
二、设计方案的论证和确定（一）设计要求分析总体由设计由STC89C52、按键、LCD1602、光电传感器、等构成，见图3.1所示，系统设有四个按键，设置上下限脉搏数，当超过范围的时候单片机会驱动蜂鸣器发响，脉搏测量的时候需要人把手轻轻的按在光电传感器上面，由于人脉搏跳动的时候，血液的透光性不一样会导致接收器那边接收的信号强弱不一样，间接的把人脉搏信号传回，通过运放对其进行放大、整形后连接到单片机的IO 口，单片机利用外部中断对其进行计数，最终换算成人一分钟脉搏的跳动次数，最终在液晶屏上显示。
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。
基于51单片机的脉搏测量仪设计开题报告
2022.3.26---4.15 初步设计和事物制作
2022.4.16---5.5 撰写毕业设计文稿
2022.5.6---5.12 定稿、打印、装订成册
2022.5.13——5.24准备毕业答辩
六、主要参考文献
[1]刘笃仁. 《传感器原理及应用技术》. 西安电子科技大学出版社
[2] 郭天祥.《新51单片机单片机C语言教程》.电子工业出版社
[3] 郝文化.《Protel DXP 电路原理图与PCB设计》.机械工业出版社
[4] 孙俊喜.《LCD驱动电路、驱动程序设计及典型应用》.人民邮电出版社
七、审核意见
指导教师对开题的意见：
指导教师签字：2022年3月26日
学院审核意见：
审核人签字： 2022年3月28日
二、文献综述（国内外相关研究现况和发展趋向）
随着科学技术的发展，脉搏测量技术也越来越先进，对脉搏的测量精度也越来越高，国内外先后研制了不同类型脉搏测量仪，脉搏测试不再局限于传统的人工测试法或听诊器测试法，脉搏测量可利用电子仪器测量出精度更就的数据。人体脉搏信号中包含丰富的生理信息，也逐渐引起了临床医生的很大兴趣，达到了方便、快捷、准确在测量脉搏的目的。随着电子测量技术的迅速发展，现代电子测量仪器以极快的速度向数字化、自动化的方向发展。制成的脉搏测量仪器性能良好，结构简单。但因耳脉较弱，尤其是当季节变化时，所测信号受环境温度影响明显，造成测量结果不准确。过去在医院临床监护和日常中老年保健中出现的日常监护仪器，如便携式电子血压计，可以完成脉搏的测量,但是这种便携式电子血压计利用微型气泵加压橡胶气囊，每次测量都需要一个加压和减压的过程，存在体积庞大、加减压过程会有不适、脉搏检测的精确度低等缺点。
基于51单片机心率脉搏计设计和实现机械自动化专业
目录摘要 (I)Abstract (II)引言 (1)1 控制系统设计 (3)1.1 系统方案设计 (3)1.2 系统总体设计 (4)2 硬件设计 (5)2.1 主控电路 (5)2.2 驱动电路 (8)2.3 信号采集电路 (10)2.4 显示电路 (13)2.5 总体电路图设计 (15)3 软件设计 (16)3.1 软件开发环境的介绍 (16)3.2 系统重要函数介绍 (16)4 系统调试 (19)4.1 系统硬件调试 (19)4.2 系统软件调试 (19)结论 (22)参考文献 (23)附录1 总体原理图设计 (25)附录2 源程序清单 (26)致谢 (30)摘要为实现探究心率脉搏计的应用领域，测量心率能够高效的进行，在节省时间的同时准确显示心率相关状况是否存在异常的目标，本文设计了一款操作简单、运行稳定、可靠性高的心率脉搏计。
本设计使用STC89C51单片机作为控制核心，结合ST188光电传感器检测，再借用单片机系统的内部计时器计算时间。
其大致的步骤为通过ST188光电传感器感应生成脉冲，心跳次数由单片机累计所得，其对应的时间根据定时器获取。
本设计使用的时候可以展现脉搏心率次数当其终止使用的时候可以展示总的脉搏心率次数以及时间长短。
由于一些现实状况的存在我们应当实施下述的相关内容：一是了解系统功能的同时可以进行需求分析；二是机体内部生物信号大都在充满噪音状况里，频率和信号很弱，应该放大并且进行滤波处理；三是所有的硬件设备以及对弱信号的处理都应整合在一起，这样能够让人体脉搏信号转化为电信号。
还能够通过C语言这种方式进行编程，而且实现构建屏显等作用。
相关结果能够说明，心率脉搏计设计在技术方面有一定的可行性，基本上符合精度标准。
能够确保基础脉冲测量功能的同时又可以确保测量的精准度且使用单片机控制确保了系统准确稳定。
传感器采用光电传感器，大大降低了外界干扰信号的干扰。
显示器运用液晶显示器，显示效果更好，且易于操作。
推荐-基于单片机的人体脉搏检测系统设计 精品
基于单片机的人体脉搏检测系统设计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。
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，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。
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。
系统运行中能显示脉搏次数和时间，系统停止运行时，能够显示总的脉搏次数和时间。
本文首先描述本设计的整体思路，然后介绍各个部分设计中的细节问题，最后提出一些完善本设计的改进意见。
关键字：脉搏测量；压电陶瓷片；液晶显示屏；单片机THE DESIGN OF HUMAN PLUSE DETECTION SYSTEMBASED ON MCUABSTRACTThe shape, intensity, speed, and rhythm of pulse signals mostly reflect the physical and pathological characters of heart-blood system in human bodies. This topic is a design of body pulse measuring instrument. Because of the specificity of the pulse signal, the design must pay attention to achieve an accurate measurement.The point of this design is the simple and precise of the measurement.We need to measure the pulse of the human body in one minute,and to ensure that the error in less than 2 times..The whole system is center on single-chip microputer 89s51,using the signle-chip to achieve the system core function of counting pulse.In the front-end of the signal, we use piezoelectric ceramics to collect the signal of the human body pulse.And then,after after amplification of the AD620, shaping of the 555, filtering of the low-pass filter and other operations,the signal will be converted to the pulse signal with the same frequency,and this signal will be input to the single-ship.The single-ship will count to this.The method of counting is using the timer of the single-ship,and then use the cycle,get the frequency,by the frequency,we can get the number of the one-minute pulse. The final result of the count will display in the 1602 LCD screen.Although the performance of the piezoelectric ceramics is not very good,in the signal collection.it can’t do it very precise.But its price is very low,and after the signal conditioning circuit of the system,the signal can be quite satisfactory to achieve our objectives. At the beginning of the paper, the integral notion of the device design is brought out. Afterwards, the detail information of each part is narrated. At last part, some suggestions for improving the device are provided.Key words:Pulse measurement; piezoelectric ceramics; LCD; single-ship目录附件附件A开题报告附件B译文及原文影印件1 绪论1.1课题背景及目的脉搏是临床检查和生理研究中常见的生理现象[1]，包含了反映心脏和血管状态的重要生理信息。
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
(完整版)基于单片机的脉搏测量仪的设计
意义：医院的护士每天都要给住院的病人把脉记录病人每分钟脉搏数，方法是用手按在病人腕部的动脉上，根据脉搏的跳动进行计数。
为了节省时间，一般不会作1分钟的测量，通常是测量10秒钟时间内心跳的数，再把结果乘以6即得到每分钟的心跳数，即使这样做还是比较费时，而且精度也不高。
而该系统以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，并利用单片机系统内部定时器来计算时间，由光敏三极管感应产生脉冲，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。
系统运行中能显示脉搏次数和时间，系统停止运行时，能够显示总的脉搏次数和时间。
目的：实现脉搏波的实时存储并可实现与上位机( PC 机) 的实时通讯,作为多参数病人中心监护系统的一个模块完成心率检测和脉搏波形显示。
2.1 光电脉搏测量仪的结构光电脉搏测量仪是利用光电传感器作为变换原件，把采集到的用于检测脉搏跳动的红外光转换成电信号，用电子仪表进行测量和显示的装置。
本系统的组成包括光电传感器、信号处理、单片机电路、数码显示、电源等部分。
1．光电传感器即将非电量(红外光)转换成电量的转换元件，它由红外发射二极管和接收三极管组成，它可以将接收到的红外光按一定的函数关系(通常是线性关系)转换成便于测量的物理量(如电压、电流或频率等)输出。
2．信号处理即处理光电传感器采集到的低频信号的模拟电路(包括放大、滤波、整形等)。
3. 单片机电路即利用单片机自身的定时中断计数功能对输入的脉冲电平进行运算得出心率（包括AT89C51、外部晶振、外部中断等）。
4．数码显示即把单片机计算得出的结果用8位LED数码管静态扫描来显示，便于直接准确无误的读出数据。
5. 电源即向光电传感器、信号处理、单片机提供的电源，可以是5V-9V的交流或直流的稳压电源。
2.2 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1.1所示：图 1.1 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。
基于单片机的脉搏测量仪设计-完整版
基于单片机的脉搏测量仪设计作者姓名：XX班级专业：2009050103 指导老师：XXX摘要脉搏跳动的次数是一个人很重要的生理指标，从最简单的手按在腕部的动脉上，根据脉搏的跳动进行计数，到用仪器较为精确的测量，脉搏测量在我们日常生活中的应用已经很广泛了。
本课题设计是基于51单片机的脉搏测量仪，以AT89C52单片机为核心，以红外发光二极管和光敏三极管为传感器，并利用单片机系统内部定时器来计算时间，由光敏三极管感应产生脉冲，单片机通过对脉冲累加得到脉搏跳动次数，停止运行时，液晶能够显示总的脉搏次数和时间。
关键词：脉搏测量、STC89C52单片机、传感器、软件STC89C52 AND Pulse measuring instrumentThe frequency of the pulse is a physiological indicator of a person is very important, from the most simple hand at the wrist arteries, according to the pulse count, to instrument for measuring more accurate, application of pulse measurement in our daily life has been very widely. The design of this project is to pulse measuring instrument based on 51 single chip microcomputer, the AT89C52 microcontroller as the core, with infrared emitting diode and a phototransistor as sensor, and calculates the time using the internal timer of MCU, pulse is generated by the photosensitive triode induction, single-chip based on frequency of the pulse by pulse accumulation, stop running, can display the total the pulse frequency and time.Keywords: pulse measurement, STC89C52 MCU, sensor, software目录第1章前言 (5)1.1前言 (5)1.2选题背景 (5)1.3脉搏测量仪的发展 (6)第2章方案设计 (8)2.1方案的论证 (8)2.2方案的选择 (9)2.3方案内容 (9)第3章基本元器件的选择 (11)3.1STC89C52 (11)3.2光电传感器 (14)3.3液晶显示器 (15)3.4三端稳压电路LM7805 (18)第4章单元模块设计 (19)4.1单片机的外围电路 (19)4.2稳压电源电路 (20)4.3信号采集电路 (20)4.4信号放大电路 (22)4.5波形整形电路 (24)4.6显示电路 (25)4.7整体硬件电路 (25)第5章软件设计 (26)5.1K EIL C51软件简介 (26)5.2K EIL的基本使用流程图 (26)5.3程序流程图 (27)第6章系统调试 (29)6.1调试 (29)6.2系统检验 (30)6.3误差分析 (33)结论 (33)致谢 (34)参考文献 (35)附录1 系统原理总图............................... 错误！未定义书签。
基于J2ME的脉搏波测量系统设计
单 片机 作 为信 号采 集控 制 单元 。 蓝 牙 手 机 上 使 用 ＪＭＥ显 示和 存 储 脉 搏 信 号 。结 果 表 明 。 在 ２ 系统 数 据 误 差 控 制在 １％ Ｏ
以 内 ， 且 系统 的 成 本 降低 ５ ％以上 、 积 减 少 ５ ％ 以上 、 次 开发 程 度 高 。 并 ０ 体 ０ 二
要 的 科 学 和 社 会 意义 。
也 最 大 ， 测 到 的光 强 度 最 小 ， 在 心 脏 舒 张 时 正 好 相 反 ， 检 而 检 测 到 的光 强 度 最 大 ． 光 接 收 器接 收 到 的 光 强 度 随 之 呈 脉 动 使
性 变 化 。 在 恒 定 波 长 的 光 源 的 照 射下 。 过 检 测 透 过 手指 的 通
（ 南京 航 空航 天 大学 航 天 学 院 ，江 苏 南京 ２ ０ １ ） １０ ６
摘 要 ：为 降低 成 本 、 高便 携 性和 二 次 开发 性 ， 计 了一 种基 于 Ｊ ＭＥ的脉 搏 波 测 量 系统 。 与 传统 设 备 昂贵 且 笨 拙 的有 提 设 ２ 创 测 量 脉 搏 信 号 系统 的仪 器 相 比 ， 方 案 采 用 了无 创 光 电 容 积 脉 搏 渡 法 ． 用 简 易、 成 本 、 用性 高 的 Ｃ ０ １ ３ ０ 该 使 低 通 ８５Ｆ３
作 者 简 介 ： 智超 （９ ５ ） 男 ， 北 荆 州人 ， 士 研 究 生 。研 究 方 向 ： 朱 １８ 一 ， 湖 硕 通信 与信 息 系统 。
一
７１ —
《 电子设计 工程 ） ０ １年第 １ ２１ １期
讯 模 块 ， 示 与 存 储 设 备 为 含 有 蓝 牙 模块 的手 机 。 显 整 体 设 计结 构 图 如 图 １ 示 。 所 ０３Ｈｚ 高 通 滤 波 器 ， 除 第 一 级 放 大 产 生 的 噪 声 ， 入 二 ． 的 消 进 级 放 大 ， 以计 算 出二 级 放 大 １０倍 ， 此 获 取 ８０倍 的 放 可 ０ 因 ５ 大 能 力 ， 取 到 ３Ｖ 之 内 的 脉 搏 波 信 号 。 其 处 于 放 大 而 不 获 且
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
基于单片机的脉搏监测系统设计毕业设计说明书基于单片机的的脉搏监测系统设计学生姓名：刘光权学号：**********学院：信息与通信工程专业：生物医学工程指导教师：***2014年 5 月基于单片机的的脉搏监测系统设计摘要随着时代的进步,科技的的发展,人们生活节奏的加快,生活水平的提高,人们对人体健康意识也随之提高,希望能随时的对自身某些参数进行健康监护。
电子脉搏仪的出现，使脉搏测量变得非常简单。
为了提高脉搏测量仪的简便性和精确度，本课题设计了一种基于51单片机的脉搏测量仪。
系统以AT89C51单片机为核心，以红外发光管和光敏三极管为传感器，由光敏三极管感应产生脉冲，经信号处理电路放大滤波后输入到单片机，利用单片机系统内部定时器来计算时间，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。
系统运行中每分钟显示一次测得脉搏次数。
经测试，系统工作正常，达到设计要求。
关键词：脉搏，光电式传感器，单片机。
The Design Of The Pulse Monitoring System Based On SingleChip MicrocomputerAbstractWith the progress of time, the development of technology, people accelerated pace of life, improvement of living standards, people also will raise awareness of human health, hoping to feel some of the parameters of their own health care. The emergence of electronic pulse meter, so that the pulse measurement becomes very simple. To improve the ease and accuracy of pulse measuring instrument, the subject is designed based on 51 single-chip pulse measuring instrument. AT89C51 core system to infrared LED and phototransistor sensor generates a pulse from the phototransistor sensor, amplified by the signal processing circuitfiltered input to the microcontroller, using SCM system internal timer to calculate the time, the microcontroller through the accumulation of pulses get the pulse beats time by the timer timed derived. System operation is displayed once per minute measured pulse rate. After testing, the system is working properly, to meet the design requirements.Keywords：pulse; photoelectric sensor; microcontroller.目录1 引言 (3)1.1脉搏测量仪概述 (3)1.2脉搏测量仪的发展与应用 (4)1.3本文的研究内容 (5)2 脉搏监测系统结构 (6)2.1脉搏监测系统的结构 (6)2.2脉搏监测系统工作原理 (6)3 系统总体设计 (9)3.1 系统硬件电路设计方案 (9)3.1.1 传感器选择 (9)3.1.2 单片机的选择 (10)3.1.3 信号调理电路的选择 (12)3.2系统软件设计方案 (12)3.2.1 脉搏波动频率测量方案的选择 (12)3.2.2 单片机工作方式的选择 (13)3.2.3 显示电路方案选择 (13)4 基本元器件介绍 (15)4.1 AT89C51介绍 (15)4.1.1 AT89C51的主要性能 (15)4.1.2 AT89C51的结构框图 (16)4.1.3 AT89C51的引脚说明 (17)4.1.4 复位电路 (19)4.1.5 振荡电路 (19)4.2 光电传感器简介 (20)4.2.1 光敏二极管 (21)4.2.2 光敏三极管 (21)4.2.3 光电传感器检测原理 (21)4.3 LED的综述 (22)4.3.1 LED的结构 (22)4.3.2 LED数码管的显示方法 (23)5 脉搏监测系统基本结构模块设计 (24)5.1 脉搏波检测电路 (24)5.2 信号采集电路 (25)5.3 一级放大电路 (26)5.3.1 放大器的介绍 (26)5.3.2 一级放大电路设计 (28)5.4 二阶低通滤波电路 (28)5.5第二级放大电路 (32)5.6 整形电路 (33)5.7 定时记数电路的设计 (34)5.8 显示电路的设计 (34)6 软件系统设计 (36)6.1 主程序流程的设计 (36)6.2 定时器/计数器中断程序流程的设计 (37)6.3 显示程序的设计 (38)7 系统仿真调试 (40)7.1 信号采集与调理电路仿真 (40)7.1.1 脉搏信号仿真 (40)7.1.2 一级放大电路 (41)7.1.3 二阶低通滤波电路 (42)7.1.4 整形电路 (43)7.2 单片机电路仿真 (43)8 总结和展望 (46)参考文献 (47)致谢 (48)附录A 原理图 (50)附录B 主程序 (51)1 引言1.1脉搏测量仪概述脉搏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。
在中医四诊（望、闻、问、切）中，脉诊占有非常重要的位置[1]。
脉诊是我国传统医学中最具特色的一项诊断方法，其历史悠久，内容丰富，是中医“整体观念”、“辨证论证”的基本精神的体现与应用。
脉诊作为“绿色无创”诊断的手段和方法，得到了中外人士的关注。
但由于中医是靠手指获取脉搏信息，虽然脉诊具有简便、无创、无痛的特点易为患者接受，然而在长期的医疗实践中也暴露出一些缺陷。
首先，切脉单凭医生手指感觉辨别脉象的特征，受到感觉、经验和表述的限制，并且难免存在许多主观臆断因素，影响了对脉象判断的规范化；其次，这种用手指切脉的技巧很难掌握；再则，感知的脉象无法记录和保存影响了对脉象机理的研究[2]。
脉诊的这种定性化和主观性，大大影响了其精度与可行性，成为中医脉诊应用、发展和交流中的制约因素。
为了将传统的中医药学发扬光大，促进脉诊的应用和发展，必须与现代科技相结合，实现更科学、客观的诊断[3]。
医院的护士每天都要给住院的病人把脉记录病人每分钟脉搏数，方法是用手按在病人腕部的动脉上，根据脉搏的跳动进行计数。
为了节省时间，一般不会作1分钟的测量，通常是测量10秒钟时间内心跳的数，再把结果乘以6即得到每分钟的心跳数，即使这样做还是比较费时，而且精度也不高。
为了提高脉搏测量的精确与速度，多种脉搏测量仪被运用到医学上来，从而开辟了一条全新的医学诊断方法[4]。
早在1860年Vierordt 创建了第一台杠杆式脉搏描记仪，国内20世纪50年代初朱颜将脉搏仪引用到中医脉诊的客观化研究方面。
此后随着机械及电子技术的发展，国内外在研制中医脉象仪方面进展很快，尤其是70年代中期，国内天津、上海、江西等地相继成立了跨学科的脉象研究协作组，多学科共同合作促使中医脉象研究工作进入了一个新的境界[5]。
脉象探头式样很多，有单部、三部、单点、多点、刚性接触式、软性接触式、气压式、硅杯式、液态汞、液态水、子母式等组成,脉象探头的主要原件有应变片、压电晶体、单晶硅、光敏元件、PVDF压电薄膜等，其中以单部单点应变片式为最广泛，不过近年来正在向三部多点式方向设计[6]。
目前脉搏测量仪在多个领域被广泛应用，除了应用于医学领域，如无创心血管功能检测、妊高症检测、中医脉象、脉率检测等等，商业应用也不断拓展，如运动、健身器材中的心率测试都用到了技术先进的脉搏测量仪[7]。
1.2脉搏测量仪的发展与应用随着科学技术的发展，脉搏测量技术也越来越先进，对脉搏的测量精度也越来越高，国内外先后研制了不同类型的脉搏测量仪，而其中关键是对脉搏传感器的研究。
起初用于体育测量的脉搏测试集中在对接触式传感器的研究，利用此类传感器所研制的指脉、耳脉等测量仪各有其优缺点。
指脉测量比较方便、简单，但因为手指上的汗腺较多，指夹常年使用，污染可能会使测量灵敏度下降：耳脉测量比较干净，传感器使用环境污染少，容易维护。
但因耳脉较弱，尤其是当季节变化时，所测信号受环境温度影响明显，造成测量结果不准确[8]。
过去在医院临床监护和日常中老年保健中出现的日常监护仪器，如便携式电子血压计，可以完成脉搏的测量,但是这种便携式电子血压计利用微型气泵加压橡胶气囊，每次测量都需要一个加压和减压的过程，存在体积庞大、加减压过程会有不适、脉搏检测的精确度低等缺点[9]。
近年来国内外致力于开发无创非接触式的传感器，这类传感器的重要特征是测量的探测部分不侵入机体，不造成机体创伤，能够自动消除仪表自身系统的误差，测量精度高，通常在体外，尤其是在体表间接测量人体的生理和生化参数[10]。
其中光电式脉搏传感器是根据光电容积法制成的脉搏传感器，通过对手指末端透光度的监测，间接检测出脉搏信号。
具有结构简单、无损伤、精度高、可重复使用等优点。
通过光电式脉搏传感器所研制的脉搏测量仪已经应用到临床医学等各个方面并收到了理想效果[11]。
人体心室周期性的收缩和舒张导致主动脉的收缩和舒张，是血流压力以波的形式从主动脉根部开始沿着整个动脉系统传播，这种波成为脉搏波[12]。
从脉搏波中提取人体的心理病理信息作为临床诊断和治疗的依据，历来都受到中外医学界的重视。
脉搏波所呈现出的形态(波形)、强度(波幅)、速率(波速)和节律(周期)等方面的综合信息，在很大程度上反映出人体心血管系统中许多生理病理的血流特征,因此对脉搏波采集和处理具有很高的医学价值和应用前景[13]。
但人体的生物信号多属于强噪声背景下的低频的弱信号, 脉搏波信号更是低频微弱的非电生理信号,因此必需经过放大和后级滤波以满足采集的要求[14]。
1.3本文的研究内容本系统研发主要包括了系统硬件和系统软件。