脉搏测试仪设计报告讲解

脉搏测试仪设计报告

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。

关键词：ST12C5A60S2、红外线发射二极管、接收二极管、LM324、MY3641AH

Abstract：The system is based on the ST12C5A60S2 single-chip microcomputer as the core, with the infrared emitting diode and receive diode as sensor, signal amplifier circuit with LM324 as the core device, with 2MY3641AH four in one as a digital control display device. Through infrared to control the human beating heart vascular blood saturation degree of change will cause the light intensity changes, the infrared receiving diode current also change, resulting in the infrared emission tube output pulse signal, after which is composed of LM3243stage amplifying circuit amplifies the pulse signal is transmitted to the single chip microcomputer, signal processing, finally the data sent to the digital tube display. According to the data measured on human heart rate.

Key words: ST12C5A60S2, infrared emitting diode, receiving diode, LM324, MY3641AH

目录

1. 设计目标

2. 设计总体框图

一、系统方案论证

二、理论分析与计算

三、电路与程序设计

3.1 硬件电路设计

3.1.1 控制器ST12C5A60S2

3.1.2 信号采集电路

3.1.3 信号放大、整形电路

3.1.4 单片机处理电路

3.1.5 数码显示电路

3.2 软件程序设计

3.2.1 主程序流程

3.2.2 定时器中断程序流程

3.2.3 INT中断程序流程

3.2.4 显示程序流程

四、系统测试结果分析

1．测试使用的仪器设备

2．测试方法

3．测试数据

4．测试结果分析

五、心得体会

六、参考资料

附录1：硬件设计图

1. 设计目标

1） 设计一个脉搏测试仪；

2） 能显示30~300次的脉搏跳懂次数； 3） 能绘制出测试变化波形。

2. 设计总体框图

硬件设计原理框图如图1：

图1 .脉搏测试仪的硬件原理框图

一、 系统方案论证

方案一：由光电传感器采集脉搏信号，经过前置放大、滤波、单片机自带的A/D 转换模块采样得到脉搏信号的数据并存入存储器中；单片机对所得的数据进行数字信号处理并计算出心率值，结果送显示模块和存储器中。

方案二：由压电陶瓷片、三个2输入与或门CD4070组成四倍频器、555集成

定时器、十进制集成块74160N 三片、七段数码管(DCH-HEX ）组成。， 74160N 与它配套使用可直接驱动显示。

方案三：通过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。

根据题目要求及电路复杂程度，我们选择了方案三。

二、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。以ST12C5A60S2单片机为核心，以红外线发射二极管和接收二极管作为传感器，以LM324作为信号放大电路的核心器件，以1个MY3641AH四位一体数码管作为显示器件。通过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ST12C5A60S2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。

三、硬件电路与程序设计

3.1 硬件电路设计

3.1.1控制器ST12C5A60S2

3.1.2信号采集电路

根据朗伯—比尔定律，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，反射衰减后，测量到的光强将在一定程度上反映