江西理工大学应用科学学院电子心率计设计
【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
《心率计设计案例》课件
市场竞争
市场上存在众多品牌的心 率监测设备，竞争激烈， 需要创新设计来脱颖而出 。
设计目标
实时监测心率
设备能够实时、准确地监 测和显示用户的心率。
便携轻便
设备应具有小巧的体积和 轻便的重量，便于携带和 使用。
长寿命与低功耗
确保设备在长时间使用过 程中保持稳定，并降低能 耗。
设计原理
光电容积脉搏波描记法
温度与湿度控制
保持室内恒定的温度和湿度，以模拟不同季节和气候条件下的测试 环境。
设备配置
确保测试设备齐全，包括心率计、电脑、数据采集软件等，并确保设 备正常运行。
测试方法
静态测试
让受试者在静止状态下进行测试，记录心率数据，评估心率计在 静止状态下的准确性。
动态测试
让受试者在运动状态下进行测试，记录心率数据，评估心率计在运 动状态下的准确性。
对比测试
将心率计测试结果与专业医疗设备测试结果进行对比，评估心率计 的准确性。
测试结果分析
数据整理
对收集到的数据进行整 理，统计各项指标的平 均值、标准差等统计量 。
误差分析
分析心率计测试结果与 专业医疗设备测试结果 的误差，计算误差范围 和误差率。
结果可视化
将测试结果以图表形式 展示，便于直观地了解 心率计的性能表现。
1 2
噪声去除
通过算法或滤波器去除采集数据中的噪声和干扰 。
数据平滑
对数据进行平滑处理，减少波动和异常值的影响 。
3
数据校准
根据已知标准或参考数据进行数据校准，提高测 量准确性。
数据分析
实时分析
对采集数据进行实时分析，提供实时反馈和指导。
统计分析
对大量数据进行统计分析，挖掘数据背后的规律和趋势。
便携式心率测试仪电子系统设计报告
五邑大学电子系统设计结题报告题目：便携式心率测试仪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报告日期2012.12.18目录1、摘要 (2)2、课题研究意义 (2)2.1.背景 (2)2.2 设计任务与要求 (2)3、方案设计说明 (2)3.1硬件电路原理分析说明 (2)3.1.1信号放大电路 (2)3.1.2滤波电路 (3)3.1.3整形电路 (4)3.1.4单片机信号处理电路 (4)3.1.5数码管显示电路 (5)3.2软件设计 (6)3.2.1编程环境与开发工具 (6)3.2.2源程序及注解 (7)4、调试过程遇到的问题与解决的方法 (9)5、5、设计总结及体会 (9)6、参考文献 (9)7、附录 (10)1、摘要本文设计了一种基于STC89C51单片机实现的便携式心率测试仪.接受心率测试检测模块发送的信号并对信号进行检测分析并显示，从而实现心率测试功能。
该系统的硬件单元包括信号放大电路、滤波电路、整形电路、单片机控制电路和数码管显示电路。
采用了放大电路后，使得采集的脉搏信号放大到整形电路要求的电压幅度。
滤波电路消除了干扰，得到特定频率的低频信号。
整形电路把模拟信号转换成单片机能够处理的数字信号。
单片机内的处理程序将接收到的信号进行监测分析，得出心率值，经单片机I/O口发送给由数码管组成的显示模块显示。
2、课题研究意义2.1背景1）健康的重要性不言而喻，越来越多的研究表明心率是健康极其重要的指标。
一般人们为了知道自己的运动或者劳动强度是否超负荷，尤其是老年人、运动员等，他们都得赶到医院而不能实时测量和预知。
为了贯彻党和国家“预防为主”的医疗方针，满足人们能享受基本医疗保健的愿望，便携式心率测试仪应运而生，也极具市场潜力。
2）心脏病人往往需要经常去医院定期心脏检测，此仪器可以随时将病人的心脏情况记录和保存，并发送给医生，从而给病人带来便捷也有助于治疗；当心脏类疾病突发时，也可以提前将心脏情况发送给医生，从而缩短救援时间，提高救援成功率。
单片机脉搏仪心率计毕业设计
单片机脉搏仪心率计毕业设计嘿，朋友们！今天我要和你们唠唠我的单片机脉搏仪心率计毕业设计，这可真是一场奇妙又“惊心动魄”的冒险啊。
我刚接到这个题目时，就感觉自己像是被丢进了一个神秘的科技迷宫里。
单片机就像一个小小的魔法盒，里面藏着无数的秘密等待我去发掘。
而脉搏仪和心率计呢，它们在我脑海里最初就像是两个调皮的小精灵，我能感觉到它们的存在，却不知道怎么抓住它们的小尾巴。
我开始疯狂地查找资料，那感觉就像是在一个巨大的知识海洋里捞针。
每一本专业书都是一片神秘的岛屿，我在这些岛屿之间穿梭，寻找着宝藏般的有用信息。
有时候，那些专业术语就像一群外星生物的语言，我得像个外星语翻译家一样努力去理解。
然后就到了硬件设计这一关。
那些电子元件就像是一群性格各异的小伙伴。
电阻像一个个老实巴交的小工人，规规矩矩地履行自己的职责；电容则像是个调皮的小储蓄罐，一会儿充电一会儿放电。
我把它们一个个组合起来，就像在搭建一个超级迷你的电子乐高城堡。
软件编程的时候，我感觉自己像是一个指挥千军万马的大将军。
每一行代码都是我的士兵，我得精心编排它们的队形，让它们按照我的命令去准确地获取脉搏和心率的数据。
不过，这些代码士兵可不像真正的士兵那么听话，有时候它们会调皮捣蛋，弄出一些莫名其妙的错误，就像一群不听话的小猴子在乱蹦乱跳。
在调试阶段，那简直就是一场惊心动魄的战斗。
脉搏仪和心率计就像两个脾气古怪的小怪兽，一会儿给我正确的数据，一会儿又开始胡言乱语。
我就像一个驯兽师，得想尽办法让它们乖乖听话。
我不断地调整参数，就像在给小怪兽调整它们的食谱一样，小心翼翼又充满期待。
经过无数次的折腾，当我终于看到脉搏仪和心率计能够准确地测量数据时，那种感觉就像是征服了两座高耸入云的大山。
我就像一个发现了新大陆的探险家，兴奋得手舞足蹈。
这个毕业设计就像是一场充满挑战的游戏。
每一个难关都是一个大BOSS，我得不断升级自己的技能才能打败它们。
虽然过程中充满了汗水和烦恼，但当我看到最终的成果时，我觉得一切都是值得的。
电子脉搏计的课程设计
电子脉搏计的课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解电子脉搏计的工作原理，掌握其基本结构及功能。
2. 学生能掌握电子脉搏计的使用方法，了解其在医疗领域的应用。
3. 学生了解心率与脉搏的关系，认识到电子脉搏计在监测心率方面的作用。
技能目标：1. 学生能运用所学知识，正确操作电子脉搏计，进行简单的脉搏测量。
2. 学生能通过实际操作，培养动手能力，提高实验操作技巧。
3. 学生能分析电子脉搏计的测量数据，提高数据分析能力。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对科学技术的兴趣，激发学习热情，增强创新意识。
2. 学生通过实践活动，认识到科技在生活中的重要作用，提升社会责任感。
3. 学生在学习过程中，培养合作精神，提高沟通与团队协作能力。
本课程针对高中年级学生，结合电子技术课程内容，以实用性为原则，设计电子脉搏计的课程。
课程旨在帮助学生将所学理论知识与实际应用相结合，培养科学思维和动手能力，同时注重培养学生的情感态度价值观，使其成为具有创新意识和实践能力的高素质人才。
二、教学内容本章节教学内容主要包括以下三个方面：1. 电子脉搏计原理与结构- 理解电子脉搏计的工作原理，包括传感器、信号放大、滤波、显示等部分。
- 学习电子脉搏计的基本结构，分析各部分功能及其相互关系。
2. 电子脉搏计的使用与操作- 介绍电子脉搏计的使用方法，包括仪器准备、测量部位选择、操作步骤等。
- 学习如何正确读取和记录脉搏数据，以及如何进行简单的数据分析。
教学内容关联教材第十五章“传感器及其应用”的相关知识。
3. 实践与拓展- 安排实践活动，让学生动手操作电子脉搏计，进行实际测量。
- 分析测量结果，探讨影响脉搏测量的因素，提高学生的实际应用能力。
教学内容将按照以下进度安排：1. 第一节课：电子脉搏计原理与结构的学习。
2. 第二节课：电子脉搏计的使用与操作方法的学习。
3. 第三节课：实践活动，学生分组操作电子脉搏计，进行测量和数据分析。
三、教学方法针对本章节内容，采用以下多样化的教学方法，以激发学生的学习兴趣和主动性：1. 讲授法：教师通过生动的语言和示例，讲解电子脉搏计的工作原理、结构及其使用方法。
EDA课程设计原稿
SOPC/EDA综合课程设计报告设计题目：等精度频率计的设计设计者：金恒鑫学号：08060109228班级：电气工程及其自动化092班指导老师：王忠锋完成时间：2012年1月6日目录1 绪论 (4)第一章设计项目的分析 (5)1.1 设计原理 (5)1.2 设计要求 (5)1.3 设计思路 (5)第二章项目工作原理及模块工作原理 (6)2.1系统设计方案的选择 (6)2.2 项目工作原理 (6)2.3 频率测量模块 (8)2.4 周期测量模块 (9)2.5 脉宽测量模块 (10)2.6 占空比测量模块 (10)第三章系统设计方案 (11)3.1 等精度数字频率计项目设计方案 (11)3.1.1等精度数字频率计的原理 (11)3.1.2等精度数字频率计主要由以下几个部分组成 (12)3.1.3系统的基本工作方式如下 (12)3.1.4 CPLD/FPGA测频专用模块的VHDL程序设计 (13)3.2 测频/测周期的实现 (13)3.3 控制部件设 (14)3.4 计数部件设计 (14)3.5 脉冲宽度测量和占空比测量模块设计如下图所示： (14)3.5.1测量脉冲宽度的工作步骤 (15)第四章主要VHDL源程序 (16)4.1 -等精度频率计测试模块（VHDL顶层文件DJDPLJ.VHD）. 164.2-测频、周期控制模块CONTRL.VHD (18)4.3--计数模块CNT.VHD (19)4.4-自校/测试频率选择模块FIN.VHD (21)4.5-测脉宽、占空比控制模块CONTRL2.VHD (22)4.6-计数器二频率切换模块GATE.VHD (24)第五章项目硬件测试 (25)5.1 硬件试验情况 (25)第六章设计总结 (26)附录一参考文献 (27)1 绪论测量频率是电子测量技术中最常见的测量之一。
不少物理量的测量, 如时间、速度等都涉及到或本身可转化为频率的测量。
目前, 市场上有各种多功能、高精度、高频率的数字频率计, 但价格不菲。
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。
课程设计电子心率计设计
1.设计前言心率是人体的一项重要生理参数，在现代医学中，心率对于血液循环和心脏功能领域的研究具有重要意义。
心率计是医学中用来测量人体心率的装置，高精度心率计的研究开发历来是医学仪器领域的一项重要课题。
本设计便旨在通过已学的电路和硬件知识，设计一款简易的数字心率计。
在本设计中由于脉搏频率与心率相同，测量心率可以用测量脉搏近似得到，因此本设计将人体脉搏作为测量对象。
本设计将采用multisim软件来绘制电路。
设计流程：要实现对脉搏的测量，首先要用传感器测量得到脉搏信号。
信号得到后，因为原始信号比较微弱，需要用放大电路将其放大到一个合适的幅度。
放大后的信号中会夹杂有各种噪声，因此需要经过滤波电路对其进行滤波处理，以消除噪声，提高信号信噪比。
为使信号能够在计数器中实现计数，需要对信号进行整形处理，将信号由一个不规则信号整理为可用于计数的方波或脉冲信号。
信号经过整形后，由于设计要求实现在短时间内测量一分钟心率的功能，需要在计数前对信号进行倍频处理，以实现上述功能。
经过之前一系列处理后，信号将进入计数器进行计数，其中计数器需要用相应的定时器配合完成该步骤，定时器同样要实现短时间内测量一分钟心率的功能。
计数器输出的信号是可用于显示频显示的七位BCD码，将其连入显示频显示。
同时将该信号送入比较器中与预设的数值进行比较，当测量值在预设范围之外时将通过报警电路进行LED灯报警，表示所测得的心率超出正常范围。
设计流程的图示如下：附：心率的生理意义人的心脏比握紧的拳头稍大，平均重量为300g。
它是人体内“泵器官”，负责人体血液循环。
心脏每天跳动超过10万次，累计使8千多公升的血液，流经约1万9千公里长的动静脉，从而维持血液循环。
心脏有四个腔，分别是左心房、右心房、左心室和右心室。
右心房接受全身各器官回流的含氧低静脉血并输入右心室，右心室把血液泵入肺脏进行氧气与二氧化碳的气体交换。
左心房将自肺脏返回的含氧高的动脉血输入左心室，左心室再将血液输送至全身器官。
课程设计————电子心率计的设计
课程设计说明书正文1：任务分析与方案设计心率计是用来测量一个人心脏单位时间内跳动次数的电子仪器，由于人体各部位心率一致，所以通常测量人手臂处的脉搏即可测出人体心率。
任务要求测出的心率为一分钟内心跳的次数，并显示，测量结果要与标准范围作比较，不在标准范围内则报警。
设计方案为:采用传感器，量脉搏的跳动，出微弱的信号，入放大器中放大；后通过滤波器滤除干扰信号后，将形整形为方波或脉冲信号；将其作为计数控制信号，用基准时间一定的方波作为计数脉冲在一个心跳周期内计数，计数值N 与基准时间T 的乘积就是一次心跳的时间。
再对“60/基准时间T ”个脉冲进行N 分频，对分频后的信号计数，其计数值则为本次心率数值。
之后计数器计数值输入到显示器中显示，同时，将其输入的频率进行F/V 转换后与标准电压值作比较，若，测量值不在标准值范围内则报警，即LED 灯亮。
流程图如下。
2：电路设计，元器件参数计算及选择2.1：传感器的选择:红外线检测原理：随着心脏的博动，人体组织半透度随之改变，当血液流回心脏，组织半透度增大，这种现象在人体组织较薄的指尖、耳垂等部位最明显。
用红外发光二极管产生红外线照射到人体上述部位，并用装在一旁的红外光电管来检测机体组织的透明度并转换成电信号，其信号频率与脉搏频率相对应并且其为低频近似的正弦信号。
TCRT5000(L)具有紧凑的结构发光灯和检测器安排在同一方向上，利用红外光谱反射对象电压跟随器的显著特点就是，输入阻抗高，而输出阻抗低，一般来说，输入阻抗要达到几兆欧姆是很容易做到的。
输出阻抗低，通常可以到几欧姆，甚至更低。
在电路中，电压跟随器一般做缓冲级及隔离级。
因为，电压放大器的输入阻抗一般比较高，通常在几千欧到几十千欧，如果后级的输出阻抗比较小，那么信号就会有相当的部分损耗在前级的输出电阻中。
在这个时候，就需要电压跟随器来从中进行缓冲。
起到承上启下的作用。
应用电压跟随器的另外一个好处就是，提高了输入阻抗，这样，输入电容的容量可以大幅度减小，为应用高品质的电容提供了前提保证]1[。
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。
心率计设计
心率计设计 一、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。
二、心率监测仪系统总体设计心率监测仪的总体设计电路框图如图1-1所示，主要包括单片机AT89S52、复位电路、时钟电路、传感器与信号处理电路、显示电路和报警电路。
先用红外光电传感器采集与心跳同频率的信息，当人体组织半透明度的数值较大时，红外光电二极管Dl 发射出的透过人体组织的光强度很弱，光敏三极管无法导通，所以输出端为高电平；当人体组织半透明度的数值较小时，红外光电二极管Dl 发射出的透过人体组织的光强度较强，光敏三极管导通，输出端为低电平，这样就形成了频率与脉搏次数成正比的低频信号，它近似于正弦波形．脉搏为50次，分时，频率是0．78Hz ，199次，分时是3．33Hz ，从传感器过来的是低频信号．该低频信号首先经RC 振荡器滤波以消除高频干扰，经无极性隔直流电容C6、C7加到线性放大器的输入端,经运放IC1A 将信号放大10倍，C1直流耦合滤波，运放IC1B 将信号放大0~50倍，IC1C 与R9、R10、C2、C3组成截止频率为10Hz 左右的二阶低通滤波器以进一步滤除残留的干扰，然后IC1D 将信号放大10倍输出,形成尖脉冲信号，最后555施密特触发器电路将尖脉冲信号转化为同频率的长脉冲信号，该脉冲信号通过555输出端送到单片机后，软件对信号进行处理，最后在数码管上显示数值。
传感器与信号处理电路三、光电式脉搏波传感器本次设计选用透射型光电式脉搏波传感器，其电路如图下图1-2-1所示传感器与信号处理电路AT89S52 单片机 显 示 电 路 复 位 电 路时 钟 电 路 报 警 电 路图1-2-1透射型光电式脉搏波传感器电路图因为传感器输出信号的频率很低，如当脉搏为50次/分钟时，只有0.78Hz，200次/分钟时也只有3.33Hz，因此信号首先经R14、C8组成的低通滤波器滤除高频干扰，当传感器与手指断开或检测到较强的干扰光线时，输出端的直流电压会出现很大变化，用C6、C7背靠背串联组成的双极性耦合电容把它隔断，滤除直流成分。
心率计课程设计
心率计课程设计一、引言心率计是一种用于测量人体心率的设备，它通过检测心跳信号来计算心率值。
在运动、健康管理等领域，心率计被广泛应用。
本篇文章将围绕心率计课程设计展开，介绍心率计的原理、设计要点以及实验步骤等内容。
二、心率计的原理心率计的原理是基于心电信号的检测和处理。
人体心脏在收缩和舒张过程中会产生电信号，这些信号可以通过皮肤传导至心率计设备。
心率计设备接收到心电信号后，会进行放大、滤波和数字化处理，最终计算出心率值。
三、心率计的设计要点1. 传感器选择：心率计的核心是心电信号的检测，因此传感器的选择至关重要。
常用的传感器有干接触式传感器和无接触式光电传感器。
干接触式传感器需要贴在皮肤上，通过电极与皮肤接触来检测心电信号；无接触式光电传感器则通过红外光线照射皮肤，检测皮肤反射的光信号来计算心率值。
2. 信号处理：心电信号是一种微弱的生物电信号，容易受到干扰。
因此，在信号处理环节需要进行放大、滤波和数字化处理。
放大可以增强信号的幅度，使其更容易被检测；滤波可以去除噪音信号，提高信号的质量；数字化处理可以将模拟信号转换为数字信号，方便后续计算。
3. 心率计算：心率计的最终目标是计算出心率值。
心率值的计算可以通过心电信号的峰值间隔时间来实现。
在信号处理后，找到心电信号的峰值并计算峰值间隔时间，即可得到心率值。
心率计还可以根据心率值的变化趋势来判断人体的运动状态或健康状况。
四、心率计课程设计实验步骤1. 实验准备：准备心率计设备和心电信号采集器。
将心率计设备与心电信号采集器连接，并确保连接稳定。
2. 实验操作：将心率计设备放置在被试者身上，按照说明书正确使用传感器。
开始采集心电信号，并记录采集时间。
3. 数据处理：将采集到的心电信号传输至计算机，并通过信号处理软件进行放大、滤波和数字化处理。
根据处理后的信号，找到心电信号的峰值，并计算峰值间隔时间。
4. 心率计算：根据峰值间隔时间，计算心率值。
可以使用公式或算法来计算心率值，常用的算法有峰值检测法和自相关法。
电子脉搏计毕业设计
电子脉搏计毕业设计引言电子脉搏计是一种用于测量人体脉搏的仪器，可以实时监测心率并提供相关数据。
本文将介绍一个关于电子脉搏计的毕业设计，旨在设计出一款功能完善、精确可靠的电子脉搏计。
一、设计背景近年来，心脑血管疾病的发病率逐渐增高，对心脏健康的关注越来越重要。
在日常生活中，人们对自己的心率了解的程度较低，并往往只关注在出现问题时寻求医疗帮助。
然而，随着科技的飞速发展，人们对个人健康的关注也越来越高。
设计一个电子脉搏计是为了使更多的人能够实时监测和了解自己的心率，提高对心脏健康的认识。
二、设计目标1. 实时测量心率：设计一个在佩戴时能够实时测量心率的电子脉搏计，可以方便用户随时了解自己的心脏情况。
2. 精确可靠：电子脉搏计应具有高精确度和可靠性，确保测量数据准确无误。
3. 可穿戴设计：为了方便用户随身携带和佩戴，设计的电子脉搏计应具有轻巧、便捷的可穿戴性。
4. 数据记录和分析：电子脉搏计应能够记录测量数据并提供分析，帮助用户更好地了解自己的健康状况。
三、设计方案1. 传感器选择：为了实现实时心率测量，可以选用光电传感器来监测血液流速和心率。
光电传感器具有高灵敏度和可靠性，可以准确测量心率并提供稳定的数据。
2. 移动应用程序开发：设计一个移动应用程序，通过无线连接将测量数据传输到用户的智能手机或其他设备上。
用户可以通过应用程序随时查看心率数据，并进行自定义设置和分析。
3. 心率数据记录和分析：电子脉搏计应具备数据记录和分析功能，可以将历史测量数据保存在设备或云端服务器中，并提供图表和趋势分析，帮助用户更好地了解自身心脏状况。
4. 设计外观和佩戴舒适性：考虑到电子脉搏计的可穿戴性，设计时应注意外观设计和佩戴舒适性，使用户能够长时间佩戴并不感到不适。
四、设计结果经过设计和开发，我们成功实现了一款电子脉搏计。
该设备具备实时测量心率、精确可靠、可穿戴设计、数据记录和分析等功能。
用户可以使用移动应用程序随时查看心率数据，并得到个性化的健康报告。
电子心率测试仪课程设计
电子心率测试仪课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生理解电子心率测试仪的工作原理，掌握相关电子元件的功能和使用方法。
2. 使学生掌握心率的概念，了解心率与身体健康的关系，掌握正常心率范围。
3. 培养学生运用电子技术进行数据采集、处理和分析的能力。
技能目标：1. 培养学生动手操作电子心率测试仪，进行实际心率测量的能力。
2. 培养学生利用电子技术解决实际问题的能力，提高创新意识和团队协作能力。
3. 培养学生运用所学知识，设计简单电子电路的能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对电子技术的兴趣，激发学习热情，树立科学探究精神。
2. 培养学生关注身体健康，养成良好的生活习惯，增强自我保护意识。
3. 培养学生具备团队协作精神，尊重他人意见，善于沟通交流。
课程性质：本课程为实践性较强的学科课程，结合电子技术与生活实际，注重培养学生的动手操作能力和创新意识。
学生特点：学生处于好奇心强、求知欲旺的年级，喜欢实践操作，对电子产品有一定了解，但需进一步提高电子技术知识和应用能力。
教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，充分调动学生的积极性，引导他们主动参与课堂活动，培养实际操作和解决问题的能力。
通过课程学习，使学生达到预定的知识、技能和情感态度价值观目标。
在教学过程中，将目标分解为具体的学习成果，以便进行教学设计和评估。
二、教学内容1. 电子元件基础知识：介绍常用的电子元件如电阻、电容、二极管、三极管等，并讲解其在电子心率测试仪中的作用。
2. 心率测试原理：讲解心率的概念、测量方法，以及电子心率测试仪的工作原理。
3. 电子心率测试仪的组装与调试：指导学生动手组装电子心率测试仪，学会调试和检测设备，确保其正常工作。
4. 数据采集与分析：教授学生如何使用电子心率测试仪进行数据采集，并对数据进行分析，了解心率的正常范围和变化规律。
5. 实践操作与拓展：开展实践活动，让学生实际测量心率，并进行拓展实验，如心率与运动强度、情绪等因素的关系。
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。
电子技术课程设计——红外线心率计
集成电路引脚功能图
计数器MC14553的DS1～DS3输出为方波，波形如图8所示。当按下S1时（参见图7(a）)，V5饱和导通，V5的C极为低电平，MC14553的11脚变成低电平，计数器开始对送到12脚的从整形电途经来的方波个数进行计数，最大计数为999，计数结果以BCD码的形式从Q0～Q3输出。11脚不管是高电平仍是低电平，DS1～DS3始终是输出图9的方波。当DS3是低电平的时候，个位显示器被选中，Q0～Q3输出个位要显示的数值；当DS2是低电平的时候，十位显示器被选中，Q0～Q3输出十位要显示的数值；当DS1是低电平的时候，百位显示器被选中，Q0～Q3输出百位要显示的数值。
2、设置指示电路指示直流电源的正常与否。
3、放大电路以后设置指示电路指示放大电路的正常与否。
4、放大电路放大倍数可调。
5、整形电路输出的方波占空比可调。
四、设计框图及整机概述
设计方案为:采纳传感器，量脉搏的跳动，出微弱的信号，入放大器中放大；后通过滤波器滤除干扰信号后，将形整形为方波或脉冲信号；后通过倍频器增加信号的频率，输入计数器中计数，时通过按时器操纵计数的时刻，后得出一分钟内脉搏次数即为心率。计数器计数值输入到显示器中显示。
放大电路
传感器输出为微弱信号，需进行放大后才便于后续电路的处置。考虑到后续电路中滤波器电路也具有信号放大的功能，因此放大器的放大倍数不宜过大，放大电路采纳LM741芯片，输入峰峰值为20mv，频率为20HZ的电源信号，经放大电路进行放大，咱们的电路放大倍数为505倍。
简易可测心率与计步的电子装置的设计
目前随着电子信息与计算机技术的发展,人们对健康的重视程度越来越高,特别是心率的实时监测和步行的步数记录。
传统的心率检测方式是通过医务工作者用听诊器来获取病人的心率,该设备需要医务工作者与患者的配合,其缺点是携带不方便,实时性不强,已经难以满足人们对心率监测的要求。
目前已广泛应用的运动手环等电子设备可实时对步数进行记录,但该设备往往缺乏心率数据的监测,功能相对单调[1-2]。
因此,迫切需要设计一款简易的可测心率与计步的电子装置。
面对上述问题,本设计中结合可测心率、可计步、可调节电子时钟等功能,设计并制作一款采用单片机STC89C51为核心的电子设备[3]。
该控制器主要有电子时钟模块、心率模块[4]、计步模块,系统界面采用LCD1602液晶显示屏可将实时时间、当前心率、当前步数等信息通过按键切换,并通过显示屏实时显示。
通过对本电子装置的设计,能达到自行检测心率,查询时间,查看当前步数的功能。
1总体方案本系统主要由单片机为核心的控制模块组成,由USB 设备为单片机提供直流电源。
本系统的主要作用为检测心率和计步功能。
单片机控制模块由独立按键,报警器,LCD1602显示屏,心率,计步,电子时钟等七个子模块构成[5]。
系统总体设计方案如图1所示。
图1系统总体设计Fig.1Overall design of the system2系统硬件电路的设计系统的设计主要是由单片机主控系统组成。
单片收稿日期:2019-09-18基金项目:福建省自然基金面上项目(2018J01471);福建省高校杰出青年科研人才培育计划(闽教科(2018)47号);福建省大学生创新训练项目(201810397035);武夷学院校科研基金(XP201805)。
作者简介:阮承治(1984-),男,汉族,副教授,主要从事自动控制和图像处理技术的研究。
简易可测心率与计步的电子装置的设计阮承治,俞晴,俞志强,许真华(武夷学院机电工程学院,福建武夷山354300)摘要:随着生活水平的提高和科技的发展,为满足快速测试健康指数的需求,设计了一款简易的可测心率与计步的电子装置。
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江西理工大学应用科学学院微机控制系统课程设计报告题目：电子心率计设计姓名：学号：专业班级：电气12X班指导教师：李振凯完成时间：2015年6月27日目录摘要 (1)1 绪论 (2)1.1 设计要求及设计内容 (2)1.1.1 基本要求 (2)1.2 此次设计研究的主要内容应解决的问题 (2)2 设计方案介绍 (3)2.1 各部分电路介绍 (3)2.1.1 系统设计框图 (3)2.1.2 信号采集电路 (3)2.1.3 信号放大电路 (4)2.1.4 信号比较电路 (4)2.1.5 LCD1602显示电路 (5)2.1.6 键盘电路 (5)2.2 主要器件介绍 (6)2.2.1单片机AT89S52 (6)2.2.2 红外传感器 (7)2.2.3双运算放大器LM358N (8)2.2.4 LCD1602显示模块 (9)3 系统程序设计与仿真 (10)3.1 程序流程图 (10)3.1.1 主程序流程图 (10)3.1.2 中断程序流程图 (11)3.1.3 定时器T0和T1的中断服务程序 (11)摘要随着现代社会，人们对自己的健康越来越关心，因此对各种医疗设备的需要也越来越大。
其中心率测量仪是最常见的医疗设备之一，它能应用于医疗、健康、体育以及我们生活中的方方面面，因此一个简单便宜而又有较高精度的心率测量仪是很有市场的。
我们无法通过直接测量来获取人的心率，但是由于人的脉搏是与心跳直接相关的。
因此，我们可以通过测量脉搏来间接测量人的心率。
我们小组的光电系统课程设计制作的光电心率测量仪是用光电传感器测量经手指尖反射的信号，然后经过滤波放大后送到51单片机进行信号处理并将计算所得到的心率值通过动态扫描的方式显示出来。
关键词：51单片机；光电测量；A/D采样；动态扫描显示；响铃提醒。
1绪论1.1设计要求及设计内容1.1.1基本要求（1）设置启动键，当按下该按键后，电子心率计开始工作。
（2）检测时间为15秒，然后通过数码管显示心跳次数。
（3）设置报警能键，当心跳超过100次/秒时，通过蜂鸣器进行报警。
（4）写出详细的设计报告（含操作说明），给出全部电路和源程序。
1.1.2设计内容此次设计的主要内容是设计单片机软件，让软件不仅能够测量被测者的心率数，还需要提示被测者的心率数是否处于正常范围，如果不正常应该进行提示。
1.2此次设计研究的主要内容应解决的问题此次设计应解决的问题有如何保证滤波放大电路冷宫封号低工作在线性区而不使信号因放大而产生变形或者失真。
2设计方案介绍2.1各部分电路介绍2.1.1系统设计框图心率计的总体设计电路框图如图2-1所示，主要包括信号采集电路、放大电路、比较电路和单片机信号处理电路和液晶显示电路。
先用红外传感器采集与心跳同频率的信号，当人体组织半透明度的数值较大时，红外发射管Dl发射出的透过人体组织的光强度很弱，光敏三极管无法导通，输出高电平；当人体组织半透明度的数值较小时，红外发射管Dl发射出的透过人体组织的光强度较强，光敏三极管导通，输出低电平。
这样就形成了频率与脉搏次数成正比的低频信号，它是近似于正弦的波形。
当脉搏为40次/分时，检测到的频率是0.78Hz，当脉搏为40次/分时，检测到的频率是3.33Hz，从传感器过来的是低频信号。
该低频信号首先经RC振荡器滤波以消除高频干扰，经无极性隔直流电容C3、C5加到线性放大器的输入端。
运算放大器将此信号放大100倍，并与R3、R4、C6组成的低通T型滤波器滤除残留的干扰。
正弦信号经微分形成尖脉冲信号，单稳态振荡电路将尖脉冲信号转化为同频率的长脉冲信号，该脉冲信号通过R12送到单片机后，经过软件对信号的处理，最后在以数值形式显示在液晶上。
图 2-1 系统设计原理框图2.1.2信号采集电路信号采集电路如图2-2所示。
5MM红外对管D1与D3组成红外传感器。
因红外传感器输出的脉冲信号是非常微弱的信号，而且频率很低（如脉搏50次/分钟为0.78Hz，200次/分钟为3.33Hz），并且还伴有各种噪声干扰，故该信号要经过R7、C5低通滤波，去除高频干扰。
当传感器检测到较强的干扰噪音时，其输出端的直流电压信号会有很大变化。
图2-2 信号采集电路2.1.3信号放大电路如图2-3所示，R3与R8的电阻之比为放大器的放大倍数，经过计算所得该放大器的理论值为200倍，但由于8号接口上5V供压不足再加上材料限制和人为的因素，该放大倍数只有20倍左右。
图中C7为耦合电容，作用为隔直流通交流，之所以使用1uF的电容，是为了让所有的信号通过。
信号放大电路仿真图如图3-4所示。
图 2-3 信号放大电路2.1.4信号比较电路电压比较器是一种常用的集成电路。
它可用于报警器电路、自动控制电路、测量技术，也可用于V/F 变换电路、A/D 变换电路、高速采样电路、电源电压监测电路、振荡器及压控振荡器电路、过零检测电路等。
我们主要介绍其基本概念、工作原理及典型工作电路，电压比较器是对两个模拟电压比较其大小并判断出其中哪一个电压高，接到的信号电压小于该值时显示0V，当大于该值时显示5V，这就形成了0和5V的方波。
如图2-4 所示。
图2-4 电压比较器2.1.5LCD1602显示电路LCD1602与单片机接口电路如下：2.1.6键盘电路因为I/O口足够用，键盘设计采用线性键盘。
三个引脚通过按键接地。
有程序控制扫描。
3个按键分别接到CPU的P30、P31、P32上，正常心率范围的设置，以便在超出限制时报警提示。
图 3-5键盘电路2.2主要器件介绍2.2.1单片机AT89S52(1)主要性能：·8KB可改编程序Flash存储器（可经受1000次的写入/擦除周期）·全静态工作：0Hz～24MHz·三级程序存储器保密·128×8字节内部RAM·32条可编程I/O线·2个16位定时器/计数器·6个中断源·可编程串行通道·片内时钟振荡器(2)功能特性描述：AT89S52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K 在系统可编程Flash 存储器。
使用Atmel 公司高密度非易失性存储器技术制造，与工业80C51 产品指令和引脚完全兼容。
片上Flash允许程序存储器在系统可编程，亦适于常规编程器。
在单芯片上，拥有灵巧的8 位CPU 和在系统可编程Flash，使得AT89S52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、有效的解决方案。
AT89S52具有以下标准功能： 8k字节Flash，256字节RAM，32 位I/O 口线，看门狗定时器，2 个数据指针，三个16 位定时器/计数器，一个6向量2级中断结构，全双工串行口，片内晶振及时钟电路。
另外，AT89S52 可降至0Hz静态逻辑操作，支持2种软件可选择节电模式。
空闲模式下，CPU停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。
掉电保护方式下，RAM内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。
AT89S52的引脚结构如图3-1所示。
图3-1 AT89S52的引脚结构2.2.2红外传感器红外技术是在最近几十年中发展起来的一门新兴技术。
它在科技，国防，和工农业生产等领域得到广泛的应用，特别是在科学研究、军事工程和医学方面起着极其重要的作用。
例如在红外制导火箭、红外成像、红外遥感等。
而红外辐射技术的重要工具就红外传感器，红外传感器已经在现代化的生产实践中发挥着它的巨大作用。
尤其是在实现远距离温度监测与控制方面，红外温度传感器以其优异的性能，满足了多方面的要求，因而在产品传感器大显身手的地方。
因此红外传感器的发展前景也是不可估量的。
本设计的心率计的传感器采用一对5MM的红外对管外辅少许电路所组成的红外传感器，红外对管是红外线发射管与光敏接收管，或者红外线接收管，或者红外线接收头配合在一起使用时候的总称。
红外线发射管在LED封装行业中主要有三个常用的波段，如下850NM、875NM、940NM。
根据波长的特性运用的产品也有很大的差异，850NM波长的主要用于红外线监控设备，875NM主要用于医疗设备，940NM波段的主要用于红外线控制设备。
EG：红外线遥控器、光电开关、光电记数设备等。
光敏接收管是一个具有光敏特征的PN结，属于光敏三极管，具有单向导电性，因此工作时需加上反向电压。
无光照时,有很小的饱和反向漏电流（暗电流）。
此时光敏管不导通。
当光照时,饱和反向漏电流马上增加，形成光电流,在一定的范围内它随入射光强度的变化而增大。
2.2.3双运算放大器LM358NLM358 内部包括有两个独立的、高增益、内部频率补偿的双运算放大器，适合于电源电压范围很宽的单电源使用，也适用于双电源工作模式，在推荐的工作条件下，电源电流与电源电压无关。
它的使用范围包括传感放大器、直流增益模块和其他所有使用运算放大器的可用单电源供电的场合。
特性:●低输入偏流●内部频率补偿●直流电压增益高(约100dB)●单位增益频带宽(约1MHz)●电源电压范围宽：单电源(3—30V)；双电源(±1.5 一±15V)●低功耗电流，适合于电池供电●低输入失调电压和失调电流●共模输入电压范围宽，包括接地●差模输入电压范围宽，等于电源电压范围●输出电压摆幅大(0 至Vcc-1.5V)LM358的引脚结构如图3-2所示。
图3-2 LM358的引脚结构2.2.4 LCD1602显示模块1602LCD是指显示的内容为16X2,即可以显示两行，每行16个字符液晶模块（显示字符和数字）。
管脚功能1602采用标准的16脚接口，其中：第1脚：VSS为电源地第2脚：VCC接5V电源正极第3脚：V0为液晶显示器对比度调整端，接正电源时对比度最弱，接地电源时对比度最高（对比度过高时会产生“鬼影”，使用时可以通过一个10K的电位器调整对比度）。
第4脚：RS为寄存器选择，高电平1时选择数据寄存器、低电平0时选择指令寄存器。
第5脚：RW为读写信号线，高电平(1)时进行读操作，低电平(0)时进行写操作。
第6脚：E(或EN)端为使能(enable)端,高电平（1）时读取信息，负跳变时执行指令。
第7～14脚：D0～D7为8位双向数据端。
第15～16脚：空脚或背灯电源。
15脚背光正极，16脚背光负极。
3系统程序设计与仿真3.1程序流程图3.1.1 主程序流程图主程序流程图如图3-1所示。
程序初始化是单片机程序必需的，它的主要任务是确定中断入口地址和程序入口。
然后显示全零，目的是为了区分是否有信号送入，当没有信号送入时，显示全零，则说明心率计没有正常工作，反之，则正常工作。
设计中比较重要的一部分是定时l00ms，它主要是为采样6s建立基础。