脉搏测量仪程序代码
脉搏测试仪
电路工作原理该脉搏测试仪电路由电源电路、脉搏信号检测放大电路、延时复位电路和数码显示电路组成，如图所示。
电源电路由电源开关Sl、电池GB和滤波电容器C6组成。
脉搏信号检测放大电路由传声器BM、电阻器Rl-R7、电位器RPl、电容器Cl-C5、二极管VD1、VD2、运算放大器集成电路ICl(Nl-N3)和六施密特触发器IC2(D1-D6)内部的Dl组成。
延时复位电路由复位控制按钮S2、电阻器R8、R9、电位器RP2、电容器C7、C8、二极管VD3、1C2内部的非门施密特触发器D2-D6和译码器集成电路IC3内电路组成。
显示驱动电路由IC3、译码驱动集成电路IC4、电阻器RlO-R2O、晶体管Vl-V3和数码显示器组成。
使用时，将BM放在人体脉搏跳动最明显的部位，接通电源开关Sl，再按下复位控制按钮S2，D2输出低电平，D3和D4输出高电平，IC3清零复位，VD3导通，C7快速充电，D5、D6也输出低电平，IC3允许计数。
松开S2后，C7通过D5和D6的输入端放电，使D5和D6维持输出低电平。
在按下S2的同时，BM将脉搏跳动的音频信号转换成电信号，该电信号经运算放大器Nl-N3和Dl放大整形处理后，作为IC3的12脚(CLK)的计数脉冲。
此计数脉冲经IC3和1C4译码处理后，驱动数码显示器工作，显示器上的数字随着脉搏的跳动而同步变化。
延时60s 后，C7放电结束，D5和D6输出高电平，lC3停止计数，数码显示器上的小数点被点亮，表示测量结束。
此时数码显示器上显示的数字即是被测者脉搏每分钟跳动的次数。
调节RP1的阻值，可使脉搏跳动于显示同步(使脉搏每跳动一次数码显示器的数字加上"1")。
调节RP2的阻值，可改变延时计时的准确性(使延时时间刚好为605)。
元器件选择Rl-R2O均选用1/4W金属膜电阻器。
RPl和RP2选用小型合成碳膜电位器或可变电阻器。
Cl、C2、C4、C6和C7均选用耐压值为16V的铝电解电容器;C3和C5选用独石电容器或涤纶电容器;C8选用高频瓷介电容器或CBB电容器。
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51单片机的脉搏测量仪的答辩问题
基于51单片机的脉搏测量仪的答辩问题一、什么是脉搏测量仪？脉搏测量仪是一种用于监测人体脉搏的仪器，通过传感器感知人体的脉搏信号，并将其转化成数字信号通过处理器进行分析和显示。
基于51单片机的脉搏测量仪是利用51单片机作为核心控制器，搭配适当的传感器和显示器组件，可以实现对脉搏的实时监测和数据处理。
二、该脉搏测量仪的工作原理是怎样的？1. 传感器采集脉搏信号：脉搏测量仪通常会采用光电传感器或压力传感器来感知人体的脉搏信号，光电传感器通过发射一束红外光束照射到皮肤上，当血液脉动时，血液会吸收不同程度的红外光，通过检测光电传感器接收到的反射光强度变化来获取脉搏信号；压力传感器则是通过感知皮肤上的微小压力变化来获取脉搏信号。
2. 信号处理与数字化：传感器采集到的模拟信号需要经过信号调理电路进行滤波和放大，然后通过模数转换器（ADC）将模拟信号转化成数字信号，以便于单片机的处理。
3. 数据处理与显示：单片机接收到数字化的脉搏信号后，会根据预设的算法进行脉搏波形的提取和心率的计算，并将结果显示在液晶显示器上，同时可以通过串口或蓝牙模块将数据传输到外部设备进行进一步分析和存储。
三、基于51单片机的脉搏测量仪有哪些特点？1. 灵活性强：基于51单片机的脉搏测量仪可以根据实际需求进行灵活的定制和扩展，比如可以根据具体情况选择合适的传感器，采用不同的数据处理算法，实现不同的功能。
2. 成本低廉：51单片机作为一种经典的微控制器，价格低廉且性能稳定可靠，适合用于中小型医疗设备的开发和生产。
3. 易于开发：基于51单片机的脉搏测量仪的软硬件开发相对简单，开发人员可以利用丰富的开发资源和成熟的开发工具进行快速开发和调试。
四、该脉搏测量仪在医疗保健领域有哪些应用前景？1. 个人健康监测：随着人们健康意识的提高，个人健康监测设备越来越受到关注，基于51单片机的脉搏测量仪可以作为便携式的个人健康监测设备，可用于定期监测心率、血压等生理指标，提醒个人关注身体健康。
基于51单片机的脉搏测量仪的答辩问题
基于51单片机的脉搏测量仪的答辩问题1. 介绍与背景在现代医疗领域中，脉搏测量仪是一种非常重要的设备。
它能够通过检测人体的脉搏波形来帮助医生判断患者的健康状况。
而基于51单片机的脉搏测量仪作为一种便携式的设备，在实际应用中越来越受到广大医疗工作者的关注。
2. 脉搏测量原理脉搏测量的原理是利用光电传感器将人体的脉搏波形转化为电信号。
通过对这些信号进行采样、滤波和处理，可以得到一条准确的脉搏波形曲线。
基于51单片机的脉搏测量仪需要通过程序控制，实现对传感器的数据采集以及波形分析。
3. 硬件设计与实现由于基于51单片机的脉搏测量仪需要具备便携性，因此硬件设计需要考虑到尺寸小、功耗低以及易于携带等因素。
一般情况下，硬件系统包括51单片机、光电传感器、滤波电路、数据转换电路和显示屏等组件。
通过合理的布局和连接，确保信号的稳定性和质量。
4. 软件设计与实现在软件层面上，基于51单片机的脉搏测量仪需要编写相应的程序代码。
这些代码主要包括传感器数据采集、滤波处理、特征提取和波形显示等功能。
控制程序的设计需要考虑到采样频率、滤波算法的选择以及数据存储与传输等方面。
5.实验与结果分析通过实验验证，基于51单片机的脉搏测量仪能够准确地测量出人体脉搏波形，并能够显示出波形曲线。
通过对采集到的数据进行分析，可以判断出患者的心血管健康状况。
根据采样频率的不同，还能够获取到更多的生理信息。
6. 应用与前景展望基于51单片机的脉搏测量仪在临床医疗中具有广泛的应用前景。
它不仅可以用于日常健康监测，还可以用于特殊疾病的筛查和诊断。
随着技术的不断发展和创新，基于51单片机的脉搏测量仪将会变得更加智能化和便捷化。
7. 个人观点与总结作为一位专业的医疗设备写手，我对基于51单片机的脉搏测量仪充满了信心和期待。
这种小巧而功能强大的设备在改善医疗领域的工作效率和病患体验方面具有重要的作用。
通过综合应用硬件和软件设计，基于51单片机的脉搏测量仪能够准确地获取人体脉搏波形和生理信息，为医生的临床判断提供重要的依据。
光电脉搏测量仪电路图、PCB图、全部程序
附录附录一：电路图附录二：PCB图附录三：主要程序#include "STC89.h"#include <intrins.h>#include <stdlib.h>//*******宏定义****************************#define uint unsigned int#define uchar unsigned charsbit Key_A = P1^0;sbit Key_B = P1^1;sbit Key_C = P1^2;sbit Key_M = P1^3;sbit Beep = P0^0;sbit SEG1 = P0^6;sbit SEG2 = P0^5;sbit SEG3 = P0^4;sbit SEG4 = P0^7;//*******变量定义************************************************ uchar code table[]={0x05,0xDD,0x46,0x54,0x9C,0x34,0x24,0x5D,0x04,0x14}; uchar Heart_Rate1[]={0,0,0};//甲的心率uchar Heart_Rate2[]={0,0,0};//乙的心率uchar Heart_Rate3[]={0,0,0};//丙的心率uchar Heart_Rate_Temp[] = {0,0,0,0,0};uchar Heart_Rate_Temp2[] = {0,0,0,0,0};uchar Heart_count = 0;uchar Heart_Current = 0;uchar Heart_Save = 0;uchar Heart_High;uchar Heart_Low;uint Ms_5count;uint Ms_5count_temp;uint Ms_5count_old;uchar Error_count = 0;uchar Error_count2 = 0;uchar Disp_wei_count;uchar Disp_Buf;uchar Status;uchar Status_temp;uchar Record;uchar Times_Count;bit Flag_Disp_en = 0;bit Flag_Count = 0;bit Flag_Save = 0;//*******函数声明************************************************ void init(void);void delay(uint z);void display(uchar disdata);void Key_Scan(void);void BEEP(void);void Auto_Save(void);uchar Isp_Read(uint addr);void Isp_Write(uint addr,uchar Data);void Isp_Erase(uint addr);void Isp_Idle();//*******主函数*************************************************** void main(){init();Flag_Disp_en = 1;Heart_High = Isp_Read(0x2600);Heart_Low = Isp_Read(0x2800);while(1){Key_Scan();//按键扫描//计算及处理采集回来的5次心率if(Flag_Count){uchar ii,jj;uint temp;Flag_Count = 0;//用冒泡排序法，将采集回来的5次数据从小到大排序for(ii = 0;ii<4;ii++){for(jj = 0;jj<4;jj++){if(Heart_Rate_Temp[jj]>Heart_Rate_Temp[jj+1]){temp = Heart_Rate_Temp[jj];Heart_Rate_Temp[jj] = Heart_Rate_Temp[jj+1];Heart_Rate_Temp[jj+1] = temp;}}}temp = 0;ii = 0;jj = 0;//去掉首尾两个数据，取中间三个数据的平均值for(ii = 1;ii<3;ii++){if(Heart_Rate_Temp[ii] > 0){temp = temp + Heart_Rate_Temp[ii];jj++;}}Heart_Current = temp/jj; //取平均值//判断是否超出了范围，如果超出了，打开蜂鸣器，否则关闭if(Heart_Current>Heart_High || Heart_Current<Heart_Low) {Error_count2++;if(Error_count2>3){Error_count2 = 0;Beep = 0;}}else{Error_count2 = 0;Beep = 1;}//自动记录数据Times_Count++;if(Times_Count>4)Times_Count = 0;Heart_Rate_Temp2[Times_Count] = Heart_Current;if(Times_Count == 4){uchar xx,yy;uint temp2;for(xx = 0;xx<4;xx++){for(yy = 0; yy<4; yy++){if(Heart_Rate_Temp2[yy]>Heart_Rate_Temp2[yy+1]){temp2 = Heart_Rate_Temp2[yy];Heart_Rate_Temp2[yy] = Heart_Rate_Temp2[yy+1];Heart_Rate_Temp2[yy+1] = temp2;}}}temp2 = 0;xx = 0;yy = 0;//去掉首尾两个数据，取中间三个数据的平均值for(xx = 1;xx<3;xx++){if(Heart_Rate_Temp2[xx] > 0){temp2 = temp2 + Heart_Rate_Temp2[xx];yy++;}}Heart_Save = temp2/yy;Flag_Save = 1;}}//保存时的处理if(Flag_Save){BEEP();Flag_Disp_en = 0;Auto_Save();delay(500);Flag_Disp_en = 1;BEEP();delay(600);Flag_Disp_en = 0;delay(600);Flag_Disp_en = 1;BEEP();delay(600);Flag_Disp_en = 0;delay(600);Flag_Disp_en = 1;BEEP();delay(600);Flag_Disp_en = 0;delay(600);Flag_Disp_en = 1;BEEP();delay(800);Record++;Heart_Current = 0;Status = 0;Flag_Save = 0;Ms_5count = 0;EX0 = 1;TR0 = 1;}//显示处理部分switch(Status){case 0: Disp_Buf = Heart_Current ; //显示当前的心率break;case 1: Disp_Buf = Heart_Rate1[Record]; //显示甲的心率break;case 2: Disp_Buf = Heart_Rate2[Record]; //显示乙的心率break;case 3: Disp_Buf = Heart_Rate3[Record]; //显示丙的心率break;case 4: Disp_Buf = Heart_High; //显示上限break;case 5: Disp_Buf = Heart_Low; //显示下限break;default:break;}}}。
脉搏心率测试仪测试与制作报告
五邑大学电子系统课程设计题目：脉搏心率测试仪测试与制作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陈鹏讲师报告日期2013年1月脉搏心率测试仪测试与制作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。
本系统是采用STC89C52单片机为核心而制作的一种实用型脉搏测量仪。
采用红外发射管和接收管对人体的脉搏心率进行数据采集，得到的信号滤波放大整形后送入STC89C52单片机进行采集和处理。
单片机将采集到的脉搏心率在液晶LCD1602上实时显示出来。
本文将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，最后列出完善的计算和处理方式与结果。
1.设计解析与设计方案介绍平均心率值是指一分钟内心脏实际跳动的次数，本心率测量仪是测试平均心率值，测量方法主要有两种: 一种是心电测量. 即根据心电图上相邻二次波形之间的间隔时间来计算心率值; 另一种是脉搏测量。
通常心脏的跳动与脉搏的跳动是同步的, 因此只需测出脉搏跳动次数就可以知道心率值测量脉搏是通过记录处理脉搏传感器发出的指脉电信号来实现的。
本方案选择的比较简单直接的脉搏测量方式。
目前脉搏波检测系统有以下几种检测方法：光电容积脉搏波法、液体耦合腔脉搏传感器、压阻式脉搏传感器以及应变式脉搏传感器。
近年来, 光电检测技术在临床医学应用中发展很快, 这主要是由于光能避开强烈的电磁干扰, 具有很高的绝缘性, 且可非侵入地检测病人各种症状信息。
本系统设计了指套式的透射型光电传感器, 实现了光电隔离,减少了对后级模拟电路的干扰。
采用指套式的透射型光电传感器模块对人体实行心率数据采集，采集所得信号通过放大电路模块实行电信号放大，然后信号通过滤波电路模块进行滤波（特别滤除50Hz市电干扰），再通过整形稳压电路进行整形后，得到幅值在0~5v的正弦信号，再最后将信号通过斯密特比较器NE555形成矩形波并送入单片机控制显示电路模块实现平均心率结果显示。
基于STM32的脉搏心率检测仪设计方案
基于STM32的脉搏心率检测仪设计方案脉搏心率检测仪是一种常见的医疗设备，用于测量人体心脏的脉搏和心率数据。
本文将详细介绍基于STM32的脉搏心率检测仪的设计方案。
1. 引言脉搏心率检测仪是一种用于检测和监测人体心脏功能的设备，具有广泛的应用领域，如医疗机构、健康管理等。
本设计方案旨在利用STM32微控制器实现一个高效、精准、可靠的脉搏心率检测仪。
2. 系统硬件设计基于STM32的脉搏心率检测仪的硬件设计包括传感器模块、信号处理模块和显示模块。
传感器模块用于感知人体脉搏信号，常用的传感器有光电传感器和压阻传感器。
信号处理模块通过采样和滤波算法来提取脉搏信号，并计算心率值。
显示模块用于展示心率数据，可以选择LCD屏幕或LED显示。
3. 传感器模块设计本设计方案选择光电传感器作为脉搏信号的感知装置。
光电传感器工作原理是利用红外光的透射和反射来检测脉搏信号。
传感器通过检测红外光线的反射变化来感知脉搏信号。
在设计时，需要合理选择传感器的灵敏度和工作范围，并采用适当的信号调理电路来增强信号质量。
4. 信号处理模块设计信号处理模块的设计是脉搏心率检测仪的核心。
该模块主要包括信号采样、滤波和心率计算三个部分。
信号采样应根据传感器输出脉搏信号的特点，选择适当的采样频率和分辨率。
滤波算法主要用于去除噪声和干扰，保留脉搏信号的有效部分。
常用的滤波算法有移动平均滤波和巴特沃斯滤波。
心率计算可以通过测量脉搏波的峰距离和时间间隔来估算心率值。
5. 显示模块设计显示模块的设计用于展示心率数据。
可以选择LCD屏幕或LED显示来实现数据的可视化。
LCD屏幕可以显示详细的心率波形和数值，而LED显示适合于简单的心率数据展示。
在设计时，需要考虑显示模块的分辨率、刷新率和功耗等因素。
6. STM32控制器选型和编程在本设计方案中，选择STM32微控制器作为系统的核心控制单元。
合适的STM32型号应具备足够的计算能力和丰富的接口资源，以满足传感器模块、信号处理模块和显示模块的连接需求。
STM32基于的脉搏心率检测仪设计与实现方法
STM32基于的脉搏心率检测仪设计与实现方法1.引言脉搏心率检测仪是一种用于测量人体心率的设备。
近年来，由于心血管疾病的普遍发生率和人们对健康的关注度增加，脉搏心率检测仪得到了广泛应用。
本文将介绍基于STM32的脉搏心率检测仪的设计与实现方法，并提供详细的实施步骤和关键技术。
2.系统架构设计脉搏心率检测仪主要由传感器模块、信号处理模块和显示模块组成。
传感器模块用于感知人体的脉搏信号，信号处理模块对采集到的脉搏信号进行滤波和放大，以提取出心率信息，最后通过显示模块将心率数值以可视化的方式呈现给用户。
3.硬件设计与实现3.1 传感器模块脉搏信号传感器模块的设计是整个系统的核心。
一种常见的传感器是使用红外光和光敏电阻来检测血流量的变化。
在实际实现过程中，可以使用红外LED发射器和光敏二极管来搭建一个光电传感器。
3.2 信号处理模块信号处理模块通过对传感器模块采集到的信号进行滤波、放大等处理来提取心率信息。
滤波的目的是去除信号中的噪声和干扰，保留有效的脉搏信号。
常用的滤波方法包括低通滤波器和带通滤波器。
放大的目的是将脉搏信号增强到适合进行后续处理的范围。
3.3 显示模块显示模块的设计可以采用TFT液晶屏、LED数码管或者通过串口将心率数值传输到上位机进行显示。
其中，TFT液晶屏可呈现更丰富的图像和信息，能够提供更好的用户体验。
4.软件设计与实现4.1 硬件驱动在STM32上实现脉搏心率检测仪的软件设计时，首先需要编写硬件驱动程序，与硬件模块进行交互。
硬件驱动程序主要包括传感器模块驱动、信号处理模块驱动和显示模块驱动。
使用STM32的GPIO引脚配置外部中断，可以实现对传感器模块的触发和数据采集。
4.2 信号处理算法信号处理算法是提取心率信息的关键环节。
可以使用傅里叶变换、时域滤波和数字滤波等方法对采集到的脉搏信号进行处理。
这些算法可以通过编程语言（如C 语言）实现，并在STM32上运行。
4.3 用户界面设计用户界面设计是为了方便用户操作和信息展示。
毕业设计人体脉搏测量仪设计(1)
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；心律监测；压电陶瓷片；液晶显示屏目录引言 (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 测试方案及结果 (21)4.1 测试方案 (21)4.2 模拟测试结果 (21)4.2 实际测试结果 (22)5 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。
简单好玩的心率测量仪DIY作品赏析（附代码）
简单好玩的心率测量仪DIY作品赏析（附代码）21ic电子网今天今天给大家分享的这个小作品简单又好玩，可以作为单片机入门的一个课业设计。
将你的食指轻轻地放在传感器上，就能看到LED指示灯随着你的心跳而闪动，15秒以后，还能在数码管上显示你当前的心率。
核心部分在传感器上，这里用的是一套红外对管。
人体指尖的动脉比较发达，当动脉血管随心脏周期性收缩与舒张时，血管中的血液容积也会发生变化。
这时红外接收探头便能采集到的相应的光脉冲信号，经过去噪和放大后送到单片机，进行运算处理，便得到了心率数据。
采集部分的原理图：运算与显示部分的原理图：单片机代码/*Project: Measuring heart rate throughfingertipCopyright @ Rajendra BhattJanuary 18, 2011PIC16F628A at 4.0 MHz external clock, MCLR enabled*/sbit IR_Tx at RA3_bit;sbit DD0_Set at RA2_bit;sbit DD1_Set at RA1_bit;sbit DD2_Set at RA0_bit;sbit start at RB7_bit;unsigned short j, DD0, DD1, DD2, DD3;unsigned short pulserate, pulsecount;unsigned int i;//-------------- Function to Return mask for common anode 7-seg. display unsigned short mask(unsigned short num) {switch (num) {case 0 : return 0xC0;case 1 : return 0xF9;case 2 : return 0xA4;case 3 : return 0xB0;case 4 : return 0x99;case 5 : return 0x92;case 6 : return 0x82;case 7 : return 0xF8;case 8 : return 0x80;case 9 : return 0x90;} //case end}void delay_debounce(){Delay_ms(300);}void delay_refresh(){Delay_ms(5);}void countpulse(){IR_Tx = 1;delay_debounce();delay_debounce();TMR0=0;Delay_ms(15000); // Delay 1 Sec IR_Tx = 0;pulsecount = TMR0; pulserate = pulsecount*4;}void display(){DD0 = pulserate%10;DD0 = mask(DD0);DD1 = (pulserate/10)%10;DD1 = mask(DD1);DD2 = pulserate/100;DD2 = mask(DD2);for (i = 0; i<=180*j; i++) {DD0_Set = 0;DD1_Set = 1;DD2_Set = 1;PORTB = DD0;delay_refresh();DD0_Set = 1;DD1_Set = 0;DD2_Set = 1;PORTB = DD1;delay_refresh();DD0_Set = 1;DD1_Set = 1;DD2_Set = 0;PORTB = DD2;delay_refresh();}DD2_Set = 1;}void main() {CMCON = 0x07; // Disable ComparatorsTRISA = 0b00110000; // RA4/T0CKI input, RA5 is I/P onlyTRISB = 0b10000000; // RB7 input, rest outputOPTION_REG = 0b00101000; // Prescaler (1:1), TOCS =1 for counter mode pulserate = 0;j = 1;display();do {if(!start){delay_debounce();countpulse();j= 3;display();}} while(1); // Infinite loop}HEX代码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来源：著名的PCB哥版权归原作者所有，如有侵权，请联系删除。
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。
基于51单片机的脉搏心率测量仪-参考论文
基于51单片机的脉搏测量仪摘要：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51单片机的脉搏心率测量仪。
系统以STC89C51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；STC89C51单片机；红外反射式传感器一脉搏心率测量仪系统结构脉搏心率测量仪的设计，必须是通过采集人体脉搏心率变化引起的一些生物信号，然后把生物信号转化为物理信号，使得这些变化的物理信号能够表达人体的脉搏心率变化，最后要得出每分钟的脉搏心率次数，就需要通过相应的硬件电路及芯片来处理物理变化并存储脉搏心率次数。
在硬件设计中一般的物理信号就是电压变化。
1.1 光电脉搏心率测量仪的结构光电脉搏心率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心率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、数码管显示电路、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红外接收三极管组成，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STC89C51、外部晶振、外部中断等）。
4．数码管显示电路即把单片机计算得出的结果用四位一体数码管显示出来。
5. 电源即向光电传感器、信号处理、单片机提供的电源，采用直流5V 电源供电。
电子脉搏计设计
（1）脉搏信号检测与提取
用脉搏记录仪器描绘脉搏波图像已有百余年的历史。1860年法国人研制了杠杆脉搏描记器，成为现代脉象描记的基础。脉象仪的总体构成包括脉象信号检测，信号预处理和信号分析三个环节。我国医务界约从50年代初就开始了用西方传来的脉搏描记技术，使脉象图形化。近十多年来，已经研制出了许多性能各异的脉象仪，各类脉搏描记器最关键和差异较大的部分就是脉象传感器的研制。从测量原理上讲，脉象传感器可分为机械式、压电式、光电容式等多种。
毕业论文（设计）工作计划
1、2011.11~2011.12参考国内文献，了解课题研究的背景、意义以及发展现状，撰写开题报告。
2、2011.12~2012.1设计电路框图、原理图、选择元件参数。
3、2012.02~2012.03完成电路的组装与调试，撰写电子版毕业论文。
4、2012.04整理毕业论文资料。
时频联合分析法：是把一维信号或系统表示成一个时间和频率的二维函数,时频平面能描述出各个时刻的谱成分。常用的时频表示方法有短时傅立叶变换和小波变换(WT)。
短时傅立叶变换(STFT)方法：是一种广义情形,是一种线性时频表示方法,它依赖于被分析信号的线性特性,即信号的频谱与在数据中提供正弦成分的幅度成线性比例。其最主要的优点是容易实现、计算简洁有效,而它主要的缺陷是时间和频率分辨率在整个时频平面上固定不变。另外的限制是对一个特殊的信号,需要一个特殊的窗才能得到最佳分辨率。
脉搏测量仪设计
第1章概述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[3]。
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。
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。
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。
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[4]。
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[5]。
脉搏血氧测量仪技术参数
脉搏血氧测量仪技术参数一、测量范围1.SPO20-100%2.脉搏率25-240次/分钟3.*血流灌注指数(PI) 0.02-20%4. 脉搏灌注变异指数（PVI）0- 100%二、准确度及灵敏度1.SPO270-100%无体动时成人/儿童/婴儿±2%新生儿±3%★体动时成人/儿童/婴儿/新生儿±3%★低灌注时成人/儿童/婴儿/新生儿±2%SPO2 60-80%无体动时成人/儿童/婴儿±3%2.脉搏率准确度脉搏范围25-240次/分钟无体动时成人/儿童/婴儿/新生儿±3次/分钟体动时成人/儿童/婴儿/新生儿±5次/分钟低灌注时成人/儿童/婴儿/新生儿±3次/分钟3 PVI 可以改善手术和重病监护期间的输液和输血管理4. ★灵敏度设置：APOD（传感器脱落自适应探查），正常灵敏度，最大灵敏度三种三、分辨率血氧饱和度（%SpO2）1%脉搏率（bpm）1次/分钟呼吸频率（RRa，RRp）1次/分钟显示TFT彩色触摸屏480点×272点0.25毫米点距四、操作性能1.进口主机，底座与主机可分离，方便转运和抽样检查。
2.★显示屏具备重力驱动式自动旋转功能：水平和垂直方向显示可自动切换。
五、报警1.针对高低血氧饱和度和脉搏率的声音和可视报警（SPO2 1-99%,PR 30-235次/分，RRa 4-69次/分钟，SpHb 1- 24.5g/dl, SpMet 1-99.5%，SpCO 1-98%，PI0.03- 19% ,PVI 1- 99% 报警2.传感器状态、系统故障和电池电量低报警3.声音和可视报警4.★三维报警：除了上下限报警之外，还可设置患者在一个特定的时间段内达到特定的减饱和次数时，系统将发出声音报警和可视报警，特别是在发生超过典型的低报警事件之前，可能已经出现一个周期且很有限的瞬间减饱和症状，所以三维报警能够提示临床更加密切监测或调整治疗方案。
基于STM32的脉搏心率检测仪设计与实现的系统框架与功能拓展
基于STM32的脉搏心率检测仪设计与实现的系统框架与功能拓展一、系统框架设计基于STM32的脉搏心率检测仪设计涉及硬件和软件两个方面。
在硬件方面，系统框架包括传感器模块、数据处理模块、显示模块和通信模块。
传感器模块负责采集脉搏信号，数据处理模块对信号进行处理和分析，显示模块将结果展示给用户，通信模块实现和其他设备的连接。
具体而言，传感器模块可以选用脉搏传感器，通过电极与用户的皮肤接触来采集脉搏信号。
数据处理模块采用STM32微控制器，对采集到的脉搏信号进行放大、滤波和数字化处理。
通过算法分析脉搏波形，可以计算出心率等相关指标。
显示模块可以选用LCD显示屏，将测量结果以数字或图形的形式展示给用户。
通信模块可以选择无线通信模块，实现与其他设备的数据传输和控制。
在软件方面，系统框架包括信号采集与处理、数据分析与计算、结果显示和通信控制等不同模块。
信号采集与处理模块负责实时采集脉搏信号，并对信号进行滤波和数字化处理。
数据分析与计算模块基于采集到的信号，使用适当的算法计算出心率等相关指标。
结果显示模块将计算结果以数字或图形的形式展示给用户。
通信控制模块则负责系统与其他设备之间的数据传输与控制。
二、系统功能拓展除了基本的脉搏心率检测功能外，还可以对系统进行功能的拓展，以提升用户体验和医疗监测的准确性。
1. 多参数监测：除了心率，可以拓展系统能够监测血氧饱和度、血压、体温等生理参数，从而为用户提供更全面的健康监测。
2. 数据存储与分析：将每次测量得到的数据保存到存储设备中，可以使用户随时查看过往记录，并通过数据分析模块进行深入分析，以便用户和医生获取更多关于身体健康的信息。
3. 报警功能：根据用户先前设置的阈值，可以在测量结果超出正常范围时触发报警，提醒用户及时就医。
4. 移动APP支持：设计移动APP与脉搏心率检测仪进行无线连接，将测量结果实时传输到用户的智能手机上，并提供更多健康管理、数据分析和分享等功能。
脉搏测量仪
引言脉搏测试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，在现代医学上具有重要的作用。
目前检测脉搏的仪器虽然很多，但是能实现精确测量、精确显示且计时功能准确等多种功能的便携式全数字脉搏测量装置很少。
随着人们生活环境和经济条件的改善，以及文化素质的提高，其生活方式，保健需求以及疾病种类、治疗措施等发生了明显的变化。
但在目前，我国的心脑血管疾病仍呈逐年上升趋势。
其发病率和死亡率均居各种疾病之首，是人类死亡的主要原因之一。
因此，认识、预防及早期发现这些疾病是十分必要的。
从脉搏波中提取人体的生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。
几乎世界上所有的民族都用过“摸脉”作为诊断疾病的手段。
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。
但人体的生物信号多属于强噪声背景下的低频弱信号，脉搏波信号更是低频微弱的非电生理信号，必需经过放大和后级滤波以满足采集的要求。
1 基本结构模块1．1 脉搏波检测电路目前脉搏波检测系统有以下几种检测方法：光电容积脉搏波法、液体耦合腔脉搏传感器、压阻式脉搏传感器以及应变式脉搏传感器。
近年来光电检测技术在临床医学应用中发展很快，这主要是由于光能避开强烈的电磁干扰，具有很高的绝缘性，且可非侵入地检测病人各种症状信息。
用光电法提取指尖脉搏光信息受到了从事生物医学仪器工作的专家和学者的重视。
本系统设计了指套式的透射型光电传感器，实现了光电隔离，减少了对后级模拟电路的干扰。
传感器是一种以一定的精确度把被测量转换为与之有确定对应关系的、便于应用的某种物理量的测量装置。
所用光电式传感器由发光二级管和光敏二极管组成，其工作原理是：发光二极管发出的光透射过手指，经过手指组织的血液吸收和衰减，由光敏二极管接收。
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P3_0=0; //点亮指示灯
if(n==0)
mb=0;
else
mb=12000/n; //计算每分钟脉搏数
DispBuf[2]=mb%ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ0;//取个位数
mb=mb/10;
DispBuf[1]=mb%10;//取十位数
DispBuf[0]=mb/10;//取百位数
n=0;
}
P1=t; //字型码由P3输出显示
j++; //j作为数码管的计数器,取值0-2,显示程序通过它确认显示哪个数码管
if(j==3)
j=0;
n++;
if(n==2000)//10秒钟测不到心率,n复位
n=0;
}
void delay(DelayTime)//延时子程序
{
for(;DelayTime>0;DelayTime--)
Timer0() interrupt 1//定时中断服务程序
{
TH0=0xec;
TL0=0x78;
t=BitTab[j];//取位值
P3=P3|0x38;//P3.3-P3.5送1
P3=P3&t; //P3.3-P3.5输出取出的位值
t=DispBuf[j];//取出待显示的数
t=DispTab[t];//取字形码
TH0=0xec;
TL0=0x78; //T0定时时间为5ms
IE=0X83; //开中断
IT0=1; //外部中断0为边沿触发方式
TR0=1; //开定时器T0
for(;;) //脉搏指示灯控制
{
if(P3_0==0)
{
delay(200);
P3_0=1;
}
}
}
external0() interrupt 0//外部中断服务程序
DispTab[10]={0x81,0xcf,0x92,0x86,0xcc,0xa4,0xa0,0x8f,0x80,0x84};//字形码
sbit P3_0=P3^0;
void delay(DelayTime);
main() //主程序
{
TMOD=0x01; //定时器T0工作于方式1
{
for(i=0;i<250;i++)
;
}
}
#include <reg51.h>
unsigned char i,j,t,m,DelayTime,DispBuf[3];
unsigned int n,mb;
unsigned char code
BitTab[3]={0xf7,0xef,0xdf};//位驱动码
unsigned char code