基于单片机的脉搏监测系统设计

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 Single

Chip Microcomputer

Abstract

With 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 circuit

filtered 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)