数显式脉搏测试仪

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脉搏测量仪

脉搏测量仪一、任务分析与设计1.1任务利用压电陶瓷片通过脉搏跳动来采集信号, 经过放大滤波等电路处理, 最后用数码管显示出心脏跳动次数。

另一方面将脉搏电信号送入电脑中的Labview软件中处理, 便可得到心脏跳动的频率波形。

1.2任务分析脉搏计的核心是在固定的短时间内对低频电脉冲信号计数, 最后以数字形式显示出来。

因此脉搏计是用来测量低频信号的装置, 其基本功能要求是:(1)要把人体的脉搏（振动）信号转换成电信号, 这就需要借助传感器。

(2)对转换后的电信号要进行放大和整形等处理, 以保证其他电路正常工作。

(3)在很短的时间内, 测量出经放大后的电信号频率值。

1.3设计思想:把转换为电信号的脉搏信号, 在单位时间内（一分钟）进行计数, 并用数字显示其计数值, 从而直接得到每分钟的脉搏数。

内容如下：(1) 用压电陶瓷传感器将脉搏信号转换为电信号(2) 经放大整形滤波电路得到符合要求的脉搏电信号(3) 再经记时系统最后在数字显示器上显示出每分钟的脉搏数(4) 将脉搏电信号送入电脑中的Labview软件中处理, 得到心脏跳动的频率波形。

系统设计的框架图如下:二、确定总体设计方案为满足脉搏计的上述功能要求, 可把转换为电信号的脉搏信号, 在单位时间内（一分钟）进行计数, 并用数字显示其计数值, 从而直接得到每分钟的脉搏数。

2.1 传感器的选择为了把脉搏转换成电信号, 采用了压电式传感器。

它有两种基本类型: 石英晶体和压电陶瓷。

前者温度稳定性好、机械强度高、工作温度范围宽、转换精度也高。

压电陶瓷是人工制造的压电材料, 优点是压电系数大灵敏度、价格便宜, 只是温度稳定性和强度不如石英晶体, 所以我们使用了压电陶瓷片来做传感器。

2.2放大电路通常采用运算放大器对微小电脉冲信号进行放大。

它具有输入阻抗高和输出阻抗低以及调节电压放大倍数方便等优点, 但在数字电路系统中也常用与非门来构成线形放大器。

由门电路的转换特性可知, 如果使它工作在线形区, 它就具有电压放大能力。

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。

脉象训练仪使用方法

脉象训练仪使用方法
脉象训练仪是一种辅助医生进行脉诊的设备，可通过记录九脉的数据，帮助医生更准确地判断病情。

下面是脉象训练仪的使用方法：
1.准备工作
将脉象训练仪放置在安静的环境中，以避免外界干扰。

打开仪器开关，等待『2分钟，直到仪器运行正常。

2.穴位定位
脉象训练仪共有九个穴位，包括尺泽、尺泽下、关冲、孔最、中封、关元、尺中、尺阳、尺佑。

在进行脉诊时，需要准确对应这些穴位。

3.操作步骤
(1)选择穴位：按下仪器上的“穴位选择”键，选择需要检测的穴位。

(2)测量脉搏：将手指轻轻按在相应穴位上，等待仪器检测到脉搏信号，记录数据。

(3)保存数据：检测完毕后，按下“数据保存”键，将数据保存在仪器内存中。

(4)数据复位：使用完毕后，按下“数据复位”键，将仪器的数据清空。

4.注意事项
(1)使用时，要保持手部和仪器干燥，以免影响检测结果。

(2)使用前，需检查仪器是否正常运行，如果出现故障，应及时联系
维修人员。

(3)使用过程中，要保持仪器与人体的接触良好，以确保信号的准确传输。

通过以上步骤，您就可以使用脉象训练仪进行脉诊了。

在使用过程中，要注意仪器的维护和保养，以延长其使用寿命。

基于单片机的脉搏测量仪的设计开题报告

本科毕业设计(论文)开题报告题目：基于单片机的脉搏测量仪的设计课题类型：设计□√实验研究□论文□学生姓名：学号：专业班级：学院：信息工程学院指导教师：开题时间年月日年月日开题报告内容与要求一、毕业设计（论文）内容及研究意义（价值）随着科技发展的不断提高，生命科学和信息科学的结合越来越紧密，出现了各种新颖的脉搏测量仪器，特别是电子脉搏仪的出现，使脉搏测量变得非常方便。

脉诊在我国已具有2600多年临床实践，是我国传统中医的精髓，但祖国传统医学采用“望、闻、问、切”的手段进行病情诊断，受人为的影响因素较大，测量精度不高。

科技的创新，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、准确的测量脉搏的目的。

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，有较好的应用和推广价值。

脉搏测量仪的设计，必须是通过采集人体脉搏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变化，最后要得出每分钟的脉搏次数，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次数。

在硬件设计中一般的物理信号就是电压变化。

本系统的组成包括传感器、信号处理、单片机电路、显示电路、键盘输入等部分。

二、毕业设计（论文）研究现状和发展趋势（文献综述）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，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。

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。

简易脉搏测试仪

简易脉搏测试仪 (高职高专组)摘要:本系统以STC89C52单片机作为控制器，通过键盘设置脉搏的上下界限。

并可再次通过键盘查询保存的测试过的记录。

本设计通过LCD12864 液晶显示每秒钟脉搏信号所形成的波形图。

将测得的实际脉搏数通过透射式红外线发射管和控制AD芯片转换为相应的数据反馈给主控芯片，使脉搏次数在液晶屏上的显示。

通过STC89C52单片机自身实现了脉搏的测量，当测量结束蜂鸣器鸣叫提醒；也实现了当脉搏次数超过了上限值或低于下限值时蜂鸣器报警。

关键词：STC89C52 单片机；LCD12864液晶显示；A/D转换Abstract: This system by STC89C52 micro control as the controller, through the keyboard set upper and lower bounds of the pulse. And may be retained by keyboard query again tested the record. This design through LCD12864 LCD pulse signal waveform figure formed by every second. The actual pulse number of measured by transmission type infrared transmitting tube and control AD chip is converted to the corresponding data back to the main control chip, the pulse number displayed on the LCD panel. Through STC89C52 micro controller itself to realize the measurement of the pulse, when measured over a buzzer sing remind; Also realize when the pulse of The Times more than the upper limit or below the lower limit value when the buzzer alarm.Key words: STC89C52 micro control; LCD12864 LCD display; A/D conversion目录1系统方案 (4)1.1控制模块的论证与选择 (4)1.2信号调理部分的论证与选择 (4)1.3光电脉搏信号拾取部分的论证与选择 (5)1.4滤波模块的选择 (5)1.5显示模块的选择 (5)1.6系统模块方框图 (6)2系统理论分析与计算 (6)2.1设计时应该考虑的问题以及解决的措施 (6)2.2光电发射接收参数分析与计算 (7)2.3脉搏信号参数分析、信息采样与处理参数分析计算 (7)3电路与程序设计 (8)3.1电路的设计 (8)3.1.1光电转换电路、调理电路的设计 (8)3.1.2报警电路 (8)3.2.1程序功能描述 (9)3.2.2程序流程图 (9)4测试方案与测试结果 (10)4.1测试方案、条件及仪器 (10)4.1.1测试方案 (10)4.1.2测试条件及仪器 (10)4.2测试结果 (10)5结论 (11)6参考文献 (11)附录一:元件清单 (12)附录二：原理图 (13)1系统方案1.1控制模块的论证与选择方案一：采用STC89C52作为控制核心。

数字脉搏测试仪课程设计

数字脉搏测试仪课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解数字脉搏测试仪的工作原理，掌握其操作方法和使用步骤。

2. 学生能够描述脉搏的基本概念，了解正常脉搏的数值范围。

3. 学生掌握通过数字脉搏测试仪进行简单健康监测的数据分析方法。

技能目标：1. 学生能够正确使用数字脉搏测试仪进行脉搏测量，并准确记录数据。

2. 学生通过实践操作，培养动手能力，提高观察、分析、解决问题的能力。

3. 学生通过小组合作，提高沟通协调能力和团队合作精神。

情感态度价值观目标：1. 学生培养对科学探究的兴趣，增强学习生物、物理等学科的热情。

2. 学生关注自身健康，养成良好的生活习惯，提高健康意识。

3. 学生在小组合作中，学会尊重他人，培养关爱他人的情感。

课程性质：本课程为跨学科综合实践课程，结合生物、物理等学科知识，以数字脉搏测试仪为载体，开展实践活动。

学生特点：学生为八年级学生，具备一定的科学知识基础，好奇心强，喜欢动手实践，但需引导培养团队合作意识。

教学要求：注重理论与实践相结合，关注学生个体差异，激发学生学习兴趣，培养动手能力和解决问题的能力。

通过课程目标分解，使学生在实践中达成具体学习成果，为后续教学设计和评估提供依据。

二、教学内容1. 理论知识：- 脉搏的基本概念与测量方法；- 数字脉搏测试仪的原理与结构；- 正常脉搏数值范围与健康分析。

教学大纲：对应教材《生物》第八章《人体生理》第二节“心血管系统的组成与功能”，《物理》第十二章“电子技术基础”相关内容。

2. 实践操作：- 数字脉搏测试仪的使用方法与操作步骤；- 实际操作中如何正确测量脉搏；- 数据记录与分析方法。

教学大纲：实践操作部分与教材《生物》实践活动“探索人体生理奥秘”相关内容相结合。

3. 应用拓展：- 脉搏监测在生活中的应用；- 健康生活与疾病预防；- 小组合作探讨数字脉搏测试仪的改进与创新。

教学大纲：结合教材《综合实践活动》中关于科技创新与应用的相关内容。

脉搏血氧测量仪技术参数

脉搏血氧测量仪技术参数1.测量范围：脉搏血氧测量仪通常具有广泛的测量范围，包括血氧饱和度（SpO2）和脉率。

血氧饱和度的测量范围通常为70%至100%，而脉率的测量范围通常为30至250次/分钟。

2.准确性：这是衡量脉搏血氧测量仪性能的重要指标。

一台好的脉搏血氧测量仪应能够提供高准确度的测量结果。

通常，血氧饱和度的测量误差在±2%以内，脉率的测量误差在±2次/分钟以内。

3.反应时间：脉搏血氧测量仪的反应时间是指从测量开始到显示结果所需的时间。

较低的反应时间意味着仪器能够迅速反应和显示准确的测量结果。

4.显示屏：脉搏血氧测量仪通常配有数字显示屏，用于显示测量结果。

显示屏的尺寸和亮度会有所不同，用户可以根据自己的需求选择适合的显示屏。

5.电源：脉搏血氧测量仪通常使用可充电电池作为电源。

一般来说，电池续航时间应该足够长，以确保仪器在连续使用时能持久工作。

6.存储容量：一些脉搏血氧测量仪配有内置存储器，可以存储多个测量结果。

存储容量的大小可以影响仪器的使用寿命和数据管理能力。

7.数据传输：一些脉搏血氧测量仪支持数据传输功能，可以通过USB接口或蓝牙等方式将测量结果传输到计算机或移动设备上。

这样用户可以更方便地管理和分析测量数据。

8.操作方式：脉搏血氧测量仪通常具有简单易用的操作界面，配有易于操作的按钮或触摸屏。

有些仪器还配备了音频或视觉提醒功能，以便用户能更好地操作测量仪。

9.尺寸和重量：脉搏血氧测量仪通常需要携带和移动，因此尺寸和重量对于用户来说是一个重要的考虑因素。

一般来说，越小巧轻便的脉搏血氧测量仪越易于携带和使用。

10.安全性：脉搏血氧测量仪通常需要与人体直接接触，所以安全性是一个重要的考虑因素。

一台好的脉搏血氧测量仪应具有抗干扰能力和电气安全认证。

综上所述，以上是一些常见的脉搏血氧测量仪的技术参数。

用户在选择和使用脉搏血氧测量仪时，需要根据自己的需求和要求，比较不同产品的技术参数，选择适合自己的仪器。

电子脉搏测试仪

Xx学院课程设计说明书课程名称: 数字电子技术课程设计题目: 电子脉搏计设计学生姓名：专业:班级:学号：指导教师：日期： 2009 年月日学院课程设计任务书一．设计题目：电子脉搏计设计二.主要内容及安排脉搏测试仪是用来测量一个人心脏跳动次数的电子仪器,也是心电图的主要组成部分。

它是用来测量频率较低的小信号。

(1）实现在15Ｓ内测量1min的脉搏数；(2)用数码管将测得的脉搏数用数字的形式显示;(3)测量误差小于±4次/ｍin。

(4)设计电路，在时间允许的情况下要安装测试,分析实验结果,写出设计说明书。

三、安排进度６月12号:图书馆收集资料6月14号:互联网收集资料６月28号：资料的整理６月2０号：模拟电子电路初步完成6月21号:设计报告初步完成７月08号:论题答辩四、总评成绩指导教师学生签名电子脉搏计设计一、设计任务与要求为更好的运用所学的知识,加深对电子电路的掌握,达到创新的目的。

通过实践制作一个数字频率计，学会合理的利用集成电子器件制作电路基于数字电路和模拟电路的课程设计与制作。

简述了在EDA平台上利用硬件描述语言VHDＬ结合CＰLD/FＰGA器件，设计了一种数显式脉搏测试仪。

通过测试和实际应用表明:其性能稳定、工作可靠、升级方便。

实现了对人体脉搏的电子测量,并且能通过外界扩音器实现听诊的功能。

文章给出了系统的功能特点，设计原理，硬件电路及软件设计等。

该系统利用脉冲干扰动平均值法滤波，在提高精度的同时也大大提高了系统的响应速度，该仪器成本低，可靠性高,操作方便。

电子脉搏计设计：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。

脉搏测试仪是用来测量一个人心脏跳动次数的电子仪器，也是心电图的主要组成部分。

它是用来测量频率较低的小信号。

要求:(1)实现在15Ｓ内测量1miｎ的脉搏数；(２)用数码管将测得的脉搏数用数字的形式显示；(３)测量误差小于±4次/miｎ。

《便携式脉搏测试仪》课件

便携式脉搏测试仪的工作流程
当用户将手指或手腕放在脉搏测试仪的传感器上时，传感器开始检测脉搏波动。
传感器将检测到的压力或光电信号转换为电信号，并传输到处理电路。
处理电路对电信号进行放大、滤波和数字化处理，计算出脉搏频率。
最后，脉搏频率数据可以通过显示屏或无线传输方式显示给用户，以便用户了解自己的心血管健康状况。
数据可视化
将测量结果显示为直观的图表或数字，方便用户理解。
04
使用方法
开启与关闭设备
开启设备
按下设备上的电源按钮，等待启动指示灯亮起。
关闭设备
按下电源按钮，等待指示灯熄灭，设备将自动关机。
测量脉搏
02
01
03
将设备的探头放置在测量者的脉搏上，确保探头紧密贴合皮肤。
按下测量按钮，设备将开始测量脉搏，并实时显示测量结果。
日常监测、预防保健
详细描述
便携式脉搏测试仪还可以作为日常监测工具，帮助用户及时了解自己的心率状况，预防潜在的健康问题。通过定期监测，用户可以及时发现心率异常情况，采取相应的保健措施，保持身体健康。
其他领域的应用
总结词
科研实验、产品开发
详细描述
便携式脉搏测试仪还广泛应用于科研实验和产品开发等领域。研究人员可以利用便携式脉搏测试仪收集大量数据，进行科学实验和分析，推动相关领域的学术研究。此外，在产品开发方面，便携式脉搏测试仪可以为设计师提供用户心率反馈，优化产品设计。
了解操作方法
详细阅读操作说明，了解使用方法和注意事项。
清洁仪器
使用干净的布擦拭仪器表面，确保其清洁。
检查附件
确保所有附件齐全，如探头、充电器等。
使用过程中的注意事项

数显式脉搏测试仪课程设计与制作

数显式脉搏测试仪课程设计与制作专业:电子信息工程学号：200602004025 姓名：谢业辉一、课程设计的目的为更好的运用所学的知识，加深对电子电路的掌握，达到创新的目的。

通过实践制作一个数字频率计，学会合理的利用集成电子器件制作电路二、设计要求及技术指标脉搏测试仪是用来测量一个人心脏跳动次数的电子仪器，也是心电图的主要组成部分。

它是用来测量频率较低的小信号（传感器输出电压一般为几个毫伏）。

要求：1、实现在30~60内秒测量1分钟的脉搏数，并且显示其数字。

正常人脉搏数为60~80次/min，小孩为90~100次/min,老人为100~150次/min.。

2、用传感器将脉搏的跳动转换为电压信号，并加以放大整形和滤波。

3、测试误差不小于2次/min。

4、要求完成的任务：设计电路，在时间允许的情况下要安装测试，分析实验结果，写出设计说明书。

三、总体设计方案脉搏计的上述功能要求，可采用两个不同的方案来实现：1 把转换的为电信号的脉搏信号，在单位时间内进行记数，并用数字显示其记数值，从而直接得到每分钟的脉搏数。

2 测量脉搏跳动固定次数所需的时间，然后换算为每分钟的脉搏数。

这两种方案比较起来，第一种比较直观，所需要的电路结构更简单些；第二种方法的测量误差比较小，但实现起来电路要复杂些。

为了使脉搏计轻巧而便宜，通常采用第一种方案。

以下进行的设计就基于第一方案。

四、搏计组成方框图方框图中各部分的作用是：（1）传感器：将脉搏转换为相应的电脉冲信号；（2）放大电路：对微小电脉冲信号进行放大；（3）记时基产生电路：产生固定时间的控制信号，作为计数器的门控信号，使计数器只有在此期间才进行记数。

（4）计数，译码，显示电路。

在门控信号作用期间，对电脉冲信号进行计数，并经显示译码器译码，再由数码管显示其数值。

（5）心率监测电路40110为十进制可逆计数器/锁存器/译码器/驱动器，具有加减计数，计数器状态锁存，七段显示译码输出等功能。

基于MSP430G2553便携式脉搏测试仪的设计

导通程度。显然，传感器已经完成了把心脏跳动的信号转换成电信号。接下来涉及到第二个模块了，那就是把从传感器送出来的微弱的代表了心脏跳动的电信号做放大处理，当手指放入的时候，不管手指的半透明组织的透明程度如何，光敏三极管 3DU4 都不能完全导通，也就是说动传感器送出来的电信号，始终都存在一个电压，我们实际测量到这个电压是 2． 13V。当半透明组织的透明程度减小，这个电压还会加大。所以这个 2． 13V 实际上是一个底电压，在后级的放大电路中，是不需要放大的，也不可以放大，因为一旦放大，这个电压信号就超过我们单片机 MSP430G2553 的采集范围了。所以合理的解决方式应该是，在后级做一个减法运算放大器，尽管市面上有很多高精密运算放大器，比如 OP07，价格也不贵。但是他们是双电源供电的，还得为这些运放配负电压，所以在做放大这部分电路的时候我们选择单电源供电的 LM324，并且把它配置成减法运放，而且参考电压为 2． 13V，我们实际的放大倍数是 4． 3 倍，放大之后的信号，我们的单片机已经能识别到了。最后就是显示部分，因为单片机 MSP430G2553 是用串行的方式和 QC12864 通信的，所以硬件接口比较简单。
三、结语 MBR 装置经过连续运行 4 个月，证明赛诺公司的 MBR 系统处理对该公司的电子废水是可行的。MBR 系统的运行达到了设计要求，其产水产水 COD、产水 SDI、营养物去除率等指标完全满足 RO 装置的进水要求。COD 去除率平均为 80． 9% ，经膜过滤后还可降低 30% 左右。通过 2 个半月 RO 的运行，产水电导率＜ 200um / s，可作为工厂再生水使用。由于电子废水化学成分复杂，国内目前尚无电子废水采用 RO 深度回用的先例，通过本中试研究，说明电子废水膜法处理回用具有可行性。

40110资料

CD40110逻辑功能和数显式脉搏测试仪浏览398 发布时间09/03/04 1．CD40110逻辑功能CD40110能完成十进制的加法、减法、进位、借位等计数功能，并能直接驱动小型七段LED数码管，其逻辑功能见表1，其引脚排列如图1（a）所示。

R（5脚）为清零端，R＝1时，计数器异步清零。

CP为时钟端，CPu（9脚）为加法计数时钟，CPD（7脚）为减法计数时钟。

Qco（10脚）加计数进位输出，QBO（11脚）减计数借位输出。

TB（4脚）为触发器使能端，TE＝0时，计数器工作，TE＝1时，计数器处于禁止状态，即不计数。

LE（6脚）为锁存控制端，LE＝1，显示数据保持不变，但它的内部计数器仍正常工作。

a，b，c，d，e，f，g（1，15，14，13，12，3，2脚）为信号输出端，与七段显示器连接。

表1 CD40110逻辑功能表2．数显式脉搏测试仪数显式脉搏测试仪电路如图1（b）所示：由压电陶瓷片、四2输入与非门CD4011、555定时器、CD40110、七段数码管（MTS3101AR七段数码管）组成。

MTS3101AR七段数码管为小型LED 共阴极数码管，CD40110与它配套使用可直接驱动显示。

工作原理：压电陶瓷片HTD作为脉搏传感器，将它贴在人身测试部位时，便把人体的脉搏信号转换为电信号，由于该电信号很微弱，故由与非门IC1－1，R1，C1组成的线性放大器进行放大，放大的信号再由与非门IC1-2进行整形，然后送人IC3，IC4 CD40110进行计数，IC3，IC4与数码管共同组成两位加法计数显示电路，IC3、IC4的TB（4脚）为低电平时，允许计数脉冲输人，当TB为高电平时，计数器被禁止，不能计数。

由IC2 555定时器、C2、R2成定时电路，其输出端（3脚）与IC3，IC4的TE（4脚）相连接。

平时，IC2的输出为高电平，使IC3，IC4计数禁止；当按下S2时，IC2的输出变为低电平，C2经R2充电，定时开始。

电子脉搏测试仪

电子脉搏测试仪电子脉搏测试仪是一种电子设备，用于监测人体的脉搏。

它可以通过传感器将人体脉搏转换成电信号，然后显示在设备屏幕上。

电子脉搏测试仪广泛应用于临床医学、体育运动和健身等领域。

一、电子脉搏测试仪的工作原理电子脉搏测试仪的工作原理可以简单地描述为：设备传感器测量心脏搏动产生的脉搏波，并将其转换成数字信号。

然后，数字信号经过滤波器和处理器后，通过屏幕显示出来。

具体来说，设备传感器会感知到人体动脉中的脉搏波，并将其信号转换成模拟信号。

接着，滤波器过滤掉来自环境的噪声，处理器处理信号，将其转换成数字信号。

再者，信号通过软件进行处理，最终呈现在设备屏幕上。

二、电子脉搏测试仪的应用领域1.临床医学电子脉搏测试仪常用于医学领域，用于监测病人的脉搏变化、血压、心率等生理参数。

医生可以通过监测患者的脉搏来诊断和治疗一系列疾病，包括心脏病、肾脏疾病、呼吸系统问题等等。

2.体育运动电子脉搏测试仪也被广泛应用在体育运动领域，用于对运动员的心率、心律变化进行监测。

运动员可以根据脉搏数据来调整运动强度，以达到更优秀的训练效果。

此外，在比赛中，电子脉搏测试仪可以用来监测运动员的身体状态，从而帮助主教练在场上作出更明智的决策。

3.健身对于一般人来说，电子脉搏测试仪可以帮助他们更好地了解自己的身体状况。

通过监测心率和脉搏数据，人们可以掌握自己的身体健康状况，对自己的运动和饮食进行调整。

三、电子脉搏测试仪的优缺点优点：1.准确性高：电子脉搏测试仪能够测量脉搏波形的精度更高，而且相对于人工测量，更准确。

2.便携性：电子脉搏测试仪设备体积小、重量轻，易于携带。

3.易于操作：电子脉搏测试仪操作简单，不需要过多的训练即可使用。

缺点：1.价格：电子脉搏测试仪相对于普通血压计、体温计等医学设备来说更昂贵，而且不同功能区别较大。

2.可靠性：电子脉搏测试仪在使用过程中可能会出现一些错误，影响测试结果的可靠性。

3.习惯性：使用电子脉搏测试仪测量脉搏时，有的人可能无法适应这一过程，影响准确性。

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。

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。

数显脉搏测试仪课程设计

目录摘要 (3)第一章绪论 (4)1.1 心率测试地意义 (4)1.2 心率测试仪地组成框图 (4)1.3 心率测试地基本过程 (5)第二章基础知识介绍 (6)2.1 PVdF传感器 (6)2.1.1敏感部分 (6)2.1.2电荷放大器 (7)2.2 555定时器 (7)2.2.1 555定时器地基本功能 (7)2.2.2 555组成地基本电路及应用 (9)2.3 十进制加法计数器74160 (10)2.4 锁存器74LS373 (10)2.5 显示译码器74LS48 (11)2.5.1 译码驱动器 (11)2.5.2 发光二极管显示器 (13)2.6 数值比较器74LS85 (13)2.6.1 74LS85地逻辑功能图和引脚图 (13)2.6.2 74LS85实现地逻辑功能 (14)第三章电路设计 (15)3.1 传感器模块 (15)3.1.1 传感器地选择 (15)3.2 放大模块 (15)3.2.1 放大电路 (15)3.3 整形模块 (16)3.3.1 电路图 (16)3.3.2 电压比较器 (17)3.3.3 单稳态触发器 (17)3.4 计数模块 (17)3.4.1 计数电路 (17)3.4.2 设计说明 (17)3.5 定时模块 (17)3.5.1 电路设计 (17)3.5.2 计算说明 (17)3.6 译码显示模块 (18)3.6.1 设计电路图 (18)3.7 数值比较模块 (1)3.7.1 设计电路图 (19)3.7.2 比较原理说明 (19)3.8 报警模块 (20)3.8.1 报警电路........................................................20.3.8.2 工作原理 (20)第四章电路综合 (21)4.1 整体电路介绍 (21)4.2 整个电路工作过程 (21)第五章总结 (22)参考文献 (23)附图 (24)毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交地毕业设计（论文），是我个人在指导教师地指导下进行地研究工作及取得地成果.尽我所知，除文中特别加以标注和致谢地地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过地研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构地学位或学历而使用过地材料.对本研究提供过帮助和做出过贡献地个人或集体，均已在文中作了明确地说明并表示了谢意.作者签名：日期：指导教师签名：日期：使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）地规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）地印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）地印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目地前提下，学校可以公布论文地部分或全部内容.作者签名：日期：学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交地论文是本人在导师地指导下独立进行研究所取得地研究成果.除了文中特别加以标注引用地内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写地成果作品.对本文地研究做出重要贡献地个人和集体，均已在文中以明确方式标明.本人完全意识到本声明地法律后果由本人承担.作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文地规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文地复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅.本人授权大学可以将本学位论文地全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文.涉密论文按学校规定处理.作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日指导教师评阅书评阅教师评阅书教研室（或答辩小组）及教案系意见摘要本次课程设计地主要内容是设计一个由取样电路、放大整形电路、计数显示电路、比较报警电路组成地脉搏信号实时采集系统.采用高集成度、高性能、低功耗、高频高速地集成芯片实现计数译码模块.具有时基信号频率稳定，设置合理，计数器清零及时等优点.设计地主要结果归纳如下：（1）研究了PVDF压电脉搏传感器地设计原理和优点（2）放大电路地设计（3）电压比较及波形整形电路地选择（4）计数器地比较与选择（5）译码显示设计（6）定时控制系统（7）报警控制关键字：传感器,脉搏信号,信号分析,报警第一章绪论心率（HR）是指单位时间内心脏搏动地次数.正常成年人安静时地心率也有显著地个体差异，平均在75次/分左右(60—150次/分之间).心率可因年龄、性别及其他生理情况而不同.初生儿地心率很快，可达130次/分以上.在成年人中，女性地心率一般比男性稍快.心率作为血液循环机能地重要生理指标而在运动中被广泛地应用.运动中，心率随机体代谢需要而增加，在一定范围内可反映运动强度、机体地代谢水平，在有氧运动中常用心率作为控制运动强度地指标.运动后，心率地恢复又可作为评定运动负荷适宜与否以及心脏机能状态地指标和依据.安静状态时基础心率地测定，在医务监督中则可作为判断某一阶段机体是否有过度疲劳和评定运动员训练程度地指标.它实现地主要功能有：（1）可以测1分钟脉搏跳动地次数，并以数字显示.（2）测量范围：40-200次/分.（3）测量时间：15秒内完成.（4）能判断心率不齐且报警.（5）测量误差不超过1次/分.1.1心率测试地意义现代地医学电子仪器已不仅仅是单纯地医学电子测量仪器硬件系统，而应该是基于电子技术、计算机技术、数字信号处理技术地生理量检测和分析系统，本课题把生理量地测量和生物信号处理技术融为一体.本课题所设计地心率测试仪属于一种集轻型化、一体化、可视化等优点地便携式测试仪.心率是指人体心脏每分钟搏动地次数．它是反映心脏是否正常工作地一个重要参数.同时心率值也是衡量体力劳动强度和脑力劳动强度地重要指标.因此，设计一种可随身携带、可长时间记录、显示和存贮心率值，可与微机通讯并具有较强抗干扰能力，能对超出正常范围地心率进行报警地心率测试仪是十分必要地.1.2心率测试仪地组成框图图1-1 心率测试仪地组成框图1.3心率测试地基本过程测量心率最简单地方法是记录一分钟脉搏地次数.根据人体脉搏信号特征，设计了一种测量脉搏每分钟跳动次数地系统.本系统通过脉搏传感器采集脉搏信息，输出电荷信号，然后转化为电压信号，经信号放大电路对其进行放大，再经过滤波器，去掉干扰信号，再将所得信号进行电压比较，波形整形，形成脉冲作为计数器地计数脉冲，然后送入显示电路，把记录地结果进行比较，不在正常范围内就进行报警，由定时器控制复位端和清零，再进行下一次测量计数.第二章基础知识介绍2.1 PVdF传感器2.1.1敏感部分本设计地脉象仪传感器地敏感部分是PVdF (聚偏二氟乙烯) 压电薄膜，它有如下几个优点：压电常数大( d33 = 20 pC/ N) ,变力响应灵敏度高.比石英晶体高10 倍,压电电压输出常数g =174 是所有压电体中最高地.在非常高地交变电场中不至于去极化,单位体积能获得大地输出功率.因为换能器单位体积最大输出功率正比于机电耦合系数和能承受地最大电场强度地平方.膜轻且柔韧，易于制备，与人体组织地阻抗耦合性好，能紧贴皮肤，使得脉搏信号通过薄膜而不失真.另外由于薄膜类似于人类皮肤，可以制作仿生触觉传感器.机械品质因素低,阻尼小,密度低,具有宽带特性,能满足脉搏信号地频率特性.人体地脉搏频率非常低,约为015～4 Hz ,一般情况下为1 Hz左右.由于PVdF膜地柔性及其厚度方向伸缩振动地谐振频率很高,使得在很宽范围内有平坦地频率响应(响应范围是011 - 100 MHz) .因此,从理论上讲,PVdF 换能器能检测微弱低频地脉搏信号.根据中医切脉模式,我们研制出了三点式地传感器,三个换能器分别由PVdF 薄膜作成正方形片状, 面积约为16mm2 ,相当于切脉时指腹地受力面积.在压电薄膜电荷生成地两极分别蒸镀铝电极并引出导线,用柔性有机塑料薄膜封装并作成圆形基片,装在一根表带上.以单个换能器为例,其结构如图2-1 所示:图2-1 PVdF 薄膜换能器如图2-2 所示,当周期性脉搏压力作用在换能器上时,桡动脉血产生地压力周期均匀地作用在换能器上,将机械能转化为电能.图2-2 桡动脉及换能器剖图图2-3 PVdF 膜应变示意图换能器输出电荷与所受压力关系：Q ( t) = d33 F( t )其中，d33 为压电常数,单位为C/N，表示其电荷灵敏度, F( t ) 为周期变化地脉搏压力.2.1.2电荷放大器主要是对检测到地微弱脉搏电信号进行处理，把电荷信号转化为电压信号.图2-4 电荷放大器Usc ( t) ≈ - Q/Cf= -d33 F( t)/Cf 2.2 555定时器2.2.1 555定时器地基本功能555定时器是一种数字与模拟混合型地中规模集成电路，应用广泛.外加电阻、电容等元件可以构成多谐振荡器，单稳电路，施密特触发器等.555定时器原理图及引线排列分别如图2-5与2-6所示.其功能见表2-1.定时器内部由比较器、分压电路、RS 触发器及放电三极管等组成.分压电路由三个5K 地电阻构成，分别给1A 和2A 提供参考电平2/3CC V 和1/3CC V .1A 和2A 地输出端控制RS 触发器状态和放电管开关状态.当输入信号自6脚输入大于2/3CC V 时，触发器复位，3脚输出为低电平，放电管T 导通；当输入信号自2脚输入并低于1/3CC V 时，触发器置位，3脚输出高电平，放电管截止.4脚是复位端，当4脚接入低电平时，则00 V ；正常工作时4接为高电平.5脚为控制端，平时输入2/3CC V 作为比较器地参考电平，当5脚外接一个输入电压，即改变了比较器地参考电平，从而实现对输出地另一种控制.如果不在5脚外加电压通常接0.01μF 电容到地，起滤波作用，以消除外来地干扰，确保参考电平地稳定.图2-5 定时器内部框图图2-6 555定时器引脚表2-1 555定时器地功能表2.2.2 555组成地基本电路及应用 1．构成单稳态触发器电路如图2-7所示，接通电源→电容C 充电（至2/3Vcc ）→RS 触发器置0→00=V ，T 导通，C 放电，此时电路处于稳定状态.当2加入I V <1/3Vcc 时，RS 触发器置1，输出0V =1，使T 截止.电容C 开始充电，按指数规律上升，当电容C 充电到2/3Vcc 时，1A 翻转，使输出00=V .此时T 又重新导通，C 很快放电，暂稳态结束，恢复稳态，为下一个触发脉冲地到来作好准备.其中输出0V 脉冲地持续时间w t =1.1RC ，一般取R=1kΩ~10MΩ，C>1000PF ，只要满足I V 地重复周期大于0p t ，电路即可工作，实现较精确地定时.图2-7 单稳态触发器2．多谐振荡器电路如图2-8所示，电路无稳态，仅存在两个暂稳态，亦不需外加触发信号，即可产生振荡（振荡过程自行分析）.电容C在1/3Vcc--2/3Vcc之间充电和放电.555电路要求R1与R2均应大于或等于1kΩ，使R1+R2应小于或等于3.3MΩ.图2-8 多谐振荡器2.3 十进制同步计数器74160图2-9 74160地逻辑功能示意图和引脚图74160采用同步级联方式可组成几位十进制计数器，清零端MR,计数脉冲输入端CLK，ENT/ENP使能端，输出Q3Q2Q1Q02.4 锁存器74LS373图2-10 74LS373地引脚图表2-2 74LS373地功能表E G功能00直通Qi = Di01保持（Qi保持不变）1X输出高阻Q0——建立稳态前Q地电平；G——输入端，与8031ALE连高电平：畅通无阻低电平：关门锁存.图中OE——使能端，接地.当G=“1”时，74LS373输出端1Q—8Q与输入端1D—8D相同；当G为下降沿时，将输入数据锁存.锁存端LE 由高变低时，输出端8 位信息被锁存，直到LE 端再次有效. 当三态门使能信号OE为低电平时，三态门导通，允许Q0~Q7输出，OE为高电平时，输出悬空.当74LS373用作地址锁存器时，应使OE 为低电平，此时锁存使能端C为高电平时，输出Q0~Q7 状态与输入端D1~D7状态相同；当C发生负地跳变时，输入端D0~D7 数据锁入Q0~Q7.51单片机地ALE信号可以直接与74LS373地C连接.2.5 显示译码器74LS482.5.1译码驱动器图2-11 74LS48地引脚功能图74LS48为BCD-7段译码器，74LS48用来驱动共阴极地发光二极管显示器.74LS48地内部有升压电阻，因此无需外接电阻（可以直接与显示器相连接）.74LS48地功能表如表2-3所示，其中0123A A A A 为8421BCD 码输入端，a~g7段译码输出端.表2-3 74LS48功能表功能或数字输入输出显示字形 LT RBI 3A 2A 1A 0ARBO BIa b c d e f g 灭灯试灯动态灭零 x x 0 x 1 0 x x x x x x x x 0 0 0 0 0(输入) 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 灭灯 8 灭灯 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 151 1 1 x 1 x 1 x 1 x 1 x 1 x 1 x 1 x 1 x 1 x 1 x 1 x 1 x 1 x 1 x0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 11 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 11 1 1 1 1 1 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1 0 1 1 0 1 1 1 1 1 0 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 0 1 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 1 1 0 0 1 0 1 0 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 ⊂ ⊃ ⋃ ⊂ － ∈注：RBO BI /是一个特殊端，有时用作输入，有时用作输出.各使能端功能简介如下：LT ：灯测试输入使能端.当LT =0时，译码器各段输出均为高电平，显示器各段全亮，因此，LT =0可用来检查74LS48和显示器地好坏.RBI ：动态灭零输入使能端.在LT =1地前提下，当RBI =0且输入0123A A A A =0000时，译码器各段输出全为低电平，显示器各段全灭，而当输入数据为非零数码时，译码器和显示器正常译码和显示.利用此功能可以实现对无意义位地零进行消隐.BI ：静态灭灯输入使能端，只要BI =0，不论输入0123A A A A 为何种电平，译码器各段输出全为低电平，显示器灭灯（此时RBO BI /为输入使能）.RBO ：动态灭零输出端.在不使用BI 功能时，RBO BI /为输出使能（其功能是只有在译码器实现动态灭零时RBO=0，其它时候RBO=1）.该端主要用于多个译码器级联时，实现对无意义地零进行消隐.实现整数位地零消隐是将高位地RBO 接到相邻低位地RBI ，实现小数位地零消隐是将低位地RBO 接到相邻高位地RBI .2.5.2发光二极管显示器图2-12 7段码显示器2.6 数值比较器74LS852.6.1 74LS85地逻辑功能图和引脚图图2-13 74LS85地逻辑功能图图2-14 74LS85地引脚图2.6.2 74LS85实现地逻辑功能图2-15 74LS85地功能表如图2-15所示，是74LS85地逻辑功能表，在比较两个多位数地大小时，必须自高而低地逐位比较，而且只有高位相等时，才需要比较低位.例如，A,B是两个4位二进制数A3A2A1A0和B3B2B1B0，进行比较时应首先比较A3和B3.如果A3＞B3，那么不管其他几位数码各为何值，肯定是A＞B，如果A3=B3，这就需要判断比较下一位A2和B2来判断A 和B 地大小了，依此类推，就能比较出结果.第三章电路设计3.1传感器模块3.1.1传感器地选择传感器用于脉搏信号地获取及数字化，这里选择PVDF （聚偏二氟乙烯）压电脉搏传感器.它是一种高性能、低成本地震动传感器，具有抗过载及冲击能力强、抗干扰性好、操作简便等特点，并具有良好地低频响应.它采用PVDF 压电薄膜作为换能元件，脉搏信号通过特殊地匹配层传递到换能元件上变成电荷量再经片内放大电路转换为压电信号输出.PVDF 薄膜呈圆顶状且略向外突出，以便很好地与皮肤表面接触.由于PVDF 材料柔性好，能紧贴皮肤，阻抗能与皮肤阻抗匹配，采用其后即使在应力作用下也不会影响检测脉冲地压力变化，故能检测到微小地脉动信号.经过电荷放大器出来地电压信号Usc≈0.1v 3.2放大模块 3.2.1放大电路传感器出来地电压信号，约等于0.1v 送到放大电路.放大电路由一个运放和两个电阻就组成了符合要求地放大电路.放大倍数可调，本次放大大约为10倍.图3-1 放大电路3.3整形模块 3.3.1电路图放大器输出地心电信号还不能直接用于心率测量，必须经过整形电路变换成脉冲信号.整形电路如图3-2所示.本设计地整形电路先通过比较器把脉搏波变成方波，再通过R19 与C8 进行微分后触发555 组成地单稳电路把方波整形成宽度也相等地窄脉冲，以作为锁存使能信号和计数器延时清零信号.传感器整形电路图3-2 整形电路3.3.2电压比较器考虑到经过放大地心电信号地幅度约为4V ，选择比较器地参考电压为UREF=3V ，经电阻R15 和R16分压后得门限电平UT=[R15/（R15+R16）]× UREF ，接到集成运放地反向输入端，调节R15 地阻值即可改变门限电平.当心电信号高于UT 时，输出高电平；反之，输出低电平.在比较器输出端即可得到幅度相等而宽度不规则地方波.UT= [R15/（R15+R16）]× UREF=[5/(5+1)]×3v=2.5v 3.3.3单稳态触发器由555 构成地单稳态触发器把不规则地方波改善成幅度、宽度都相等地窄脉冲.根据脉冲宽度计算公式：tw= R17C10ln3=1.1R17C10，可知，单稳态触发器输出脉冲宽度tw 仅决于定时元件R17、C10 地取值.3.4计数模块 3.4.1计数电路图3-3 计数电路3.4.2设计说明因为每分钟心跳次数在60到150之间，所以用三片74160采用同步级联方式组成3位8421BCD 码十进制计数器，如图3-3，74160（1）作为个位计数，当到十地时候就进位到十位74160（2），74160（2）计数脉冲端计时清零端放大电路计数电路个位十位百位满十又进位到百位74160（3）.考虑到后面地显示译码部分不要太复杂，转换进制，这里选用十进制地计数器，三片级联，可以测量0到999地范围.3.5定时模块 3.5.1电路设计图3-4 定时器3.5.2计算说明T1=0.693(R20+RV1)C4=0.693（100K+36.37K ）×100u=15s 高电平高电平地时候开始计时，15s 以后跳变到低电平，驱动锁存器，然后译码显示，同时定时器还接两个非门作为延时，到计数清零端，为了使显示端正确地显示跳动次数，所以加非门，对计数器清零以后又等待下次高电平地到来，再驱动计数器开始计数，重复这个过程.3.6译码显示模块 3.6.1设计电路图由三部分组成，计数器模块地输出送到锁存器，然后由定时器控制地锁存器再将数据送到译码驱动部锁存器/计数器使能端非门计数器清零端分，然后驱动LED7段显示数码管显示数据.由于计数器所用地是三位地十进制计数器，所以，每部分显示地就是跳动次数地BCD 码.图3-5 译码显示电路3.7数值比较模块3.7.1设计电路图个位十位百位计数器模块定时器图3-6 数值比较电路3.7.2比较原理说明这里是将三片74LS85级联组成一个12位地数值比较器.根据多位数比较地规则，在高位相等时取决于低位地比较结果，因此，只要将两个数地高位到低位分别接在第一片，第二片和第三片上，同时把第一片地A ＜B_IN,A=B_IN,A ＞B_IN 接到第二片地A ＜B ，A=B ，A ＞B 上，第二片地A ＜B_IN,A=B_IN,A ＞B_IN 接到第三片地A ＜B ，A=B ，A ＞B 上就行了.由三位十进制计数器地输出端把数据送到数值比较器，如图3-6所示，比较电路由两部分组成，第一部分，由低位到高位74LS85(1)、74LS85(2)、74LS85(3)三片接成12位数值比较器，因为计数器是十进制地，所以，要与十进制地60地BCD 码进行比较，因为60地BCD 码可表示为：60=060=0000，0110，0000所以，分别给从高位到低位地三片74LS85地A3A2A1A0依次设为0000，0110，0000.这样就可得到脉搏跳动次数与60地比较结果. 同理，第二部分，与150比较，从低位到高位74LS85(4)、74LS85(5)、74LS85(6)三片级连，因为150地BCD 码可表示为：150=0001，0101，0000所以，分别给从高位到低位地三片74LS85地A3A2A1A0依次设为0001，0101，0000.这样就可得到脉搏跳动次数与150地比较结果.3.8报警模块脉搏跳动次数是否小于60地结果是否大于 150地比较结果3.8.1报警电路与150比较结果与60比较结果图3-7 报警电路3.8.2工作原理由数值比较器出来地结果，与60比较地结果是数值比较器第一部分地是否比60小地输出端，如果比60小，则输入或门2端口地是高电平1，与150比较地结果是数值比较器第二部分地是否比150大地输出端，如果比150大，则输入或门1端口地高电平1，得到地结果是两个比较结果地或，也就是说，如果比60小输出为1，如果比150大输出也为1，或门输出端再加一个三极管，用以驱动蜂鸣器，所以，这个模块就实现了脉搏不在正常范围（60＜N＜150）内蜂鸣器报警地功能.第四章电路综合4.1整体电路介绍经过以上各模块电路地设计，可以得到心率测试仪地整机电路，原理图见附图.U6组成放大电路；U22与LM555(1)组成整形电路；74160(1)，74160(2)，74160(3)组成计数电路；LM555(2)构成定时电路；74LS373(1)，74LS373(2)，74LS48(1)，74LS48(2)，74LS48(3)，三个数码管组成译码显示电路；74LS85(1)，74LS85(2)， 74LS85(3)， 74LS85(4)， 74LS85(5)， 74LS85(6)组成数值比较电路；74LS32，Q2N2222，蜂鸣器组成报警电路.4.2整个电路工作过程将传感器地敏感部分靠近人地脉搏，由传感器感应脉搏跳动，转变成电荷信号，在将电荷信号经过电荷放大器变成电压信号.传感器出来地电压信号进入放大电路，第一部分是低通滤波器，将信号地高频干扰滤掉，然后经过两级放大，得到放大地平滑地波形.放大电路出来地波形再送到整形电路，先通过比较器把脉搏波变成方波，再通过R9 与C6 进行微分后触发555 组成地单稳电路把方波整形成宽度也相等地窄脉冲，以作为锁存使能信号和计数器延时清零信号.整形电路出来地窄脉冲送到计数器进行计数，计数器地清零端由一个定时器控制，一分钟清零一次，为了正确显示一分钟地脉搏跳动次数，加非门进行延时；同时，定时器控制锁存器地使能端控制锁存器送译码显示电路.计数器地输出端还要送到数值比较电路，与50和160进行比较，将比较结果用或门来控制蜂鸣器对不在正常范围内地脉搏跳动次数进行报警.第五章总结课程设计对我们而言是对所学课程内容掌握情况地一次自我验证，从而有着极其重要地意义.通过课程设计能提高我们对所学知识地综合应用能力，能全面检查并掌握所学内容.经过为期两周地电类课程设计，不仅培养了我独立思考地能力，还锻炼了我理论联系实际，与具体工程、课题相结合开发、设计产品地能力.也让我学到了很多东西，巩固了所学地理论知识，包括《数字电子技术》、《模拟电子技术》、《传感器》等等，还让我进一步熟悉了Orcad画图软件.在本次设计中，我们还需要大量地以前没有学到过地知识，或者学得不够深入和细致地知识，于是图书馆和INTERNET成了我们很好地助手.在查阅资料地过程中，我们要判断优劣、取舍相关知识，不知不觉中我们查阅资料地能力也得到了很好地锻炼.我们学习地知识是有限地，在以后地工作中我们肯定会遇到许多未知地领域，这方面地能力便会使我们受益非浅.整个设计过程如下，首先，听老师下达设计任务，讲解要求；然后，大量查阅相关资料，分析资料，整理和搞清部分电路地原理；接下来，根据查阅资料和自己所学知识，设计出整个心率测试仪地基本框图；然后，根据每个模块所实现地功能进行设计，选用合适地芯片；每个模块设计好以后再串起来，发现问题，有些是不能实现地，再修改；整个电路设计出来以后进行计算，根据设计要求和要实现地功能来设计计算出每部分各元件地值，还有各个管脚应该怎样接；整个设计流程完成以后，检查是否能实现，进一步地完善和优化；然后，用Orcad画出整个电路图；最后，撰写报告.这次课程设计还让我对一件事情更加有耐心了，明白了细心对工作地重要性，还有做事情贵在坚持，开始虽然觉得工程量好大，但经过我地坚持，还是如期地顺利完成了设计.最后，我要感谢老师地耐心指导和同学地热心帮助，顺利完成了本次课程设计，让我学到了很多东西.参考文献[1] 阎石《数字电子技术基础》高等教育出版社 2006[2] 杨素行《模拟电子技术基础简明教程》高等教育出版社 2006[3]李海《74系列芯片手册》重庆大学出版社 1999[4] 唐程山《数字电子技术》人民邮电出版社 2005[5] 黄永定《电子线路实验与课程设计》北京机械工业出版社 2005[6] 何小艇《电子系统设计》浙江大学出版社 1994[7] 邓忠礼《光同步传送网和波分复用系统[M]》北方交通大学出版社清华大学出版社 2003[8] 李文海，邓忠礼《数字通信基础及光数字传输技术[M]》北京交通大学出版社清华大学出版社2004[9] 王秀艳《PZT/ PVdF 压电复合材料地制备和性能研究[D]》中国科学院长春应用化学研究所硕士论文 2001[10] 彭军《传感器与检测技术[M]》西安电子科技大学出版社 2003附图。

数字脉搏测试仪设计

数字脉搏测试仪设计作者：邢晓敏来源：《求知导刊》2018年第09期摘要：文章论述了数字脉搏测试仪的硬件电路和软件实现。

为了便于控制和功能的实现，采用了宏晶公司新一代微型处理器STC12C5A60S2作为系统控制核心。

电源采用直流稳压电源提供给整个系统;信号采集模块利用红外对管进行光电转换实现对信号的采集。

信号调理模块由两级带通滤波放大电路和反向迟滞比较器电路对信号进行调理。

单片机模块主要由微型处理器STC12C5A60S2进行信号脉冲计数及其内部的定时器编程进行计时。

液晶显示模块采用LCD1602作为系统的显示屏;测试对象按键选择模块由弹性开关组成，通过微型处理器STC12C5A60S2编程确认测试对象及启动脉搏测试仪;蜂鸣器报警模块由蜂鸣器和8050三极管组成，通过微型处理器STC12C5A60S2编程驱动。

经测试，系统工作正常。

关键词：红外对管;STC12C5A60S2;脉搏计数;LCD1602中图分类号：TH77文献标识码：A本设计采用单片机STC12C560S2为控制核心，实现脉搏测试仪的基本测量功能。

脉搏测试仪硬件框图如下图1所示：当手指放在透射式红外线发射管和接收管中间，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，红外线接收管的电流也跟着改变，这就导致红外线接收管输出脉冲信号。

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LCD1602液晶屏上显示。

数字脉搏测试仪是利用透射式红外光传感器作为变换元件，把采集到的用于检测脉搏跳动的红外光转换成电信号，用由一些电子元器件组成的电子仪表进行测量、显示和报警的装置。

本系统的组成包括信号采集、信号调理、单片机电路、液晶显示、测试对象按键选择电路、蜂鸣器报警电路、电源等部分。

数字脉搏仪设计3082

1、设计目的：a) 培养理论联系实际的正确设计思想，训练综合运用已经学过的理论和生产实际知识去分析和解决工程实际问题的能力。

b) 学习较复杂的电子系统设计的一般方法，了解和掌握模拟、数字电路等知识解决电子信息方面常见实际问题的能力，由学生自行设计、自行制作和自行调试。

c) 进行基本技术技能训练，如基本仪器仪表的使用，常用元器件的识别、测量、熟练运用的能力，掌握设计资料、手册、标准和规范以及使用仿真软件、实验设备进行调试和数据处理等。

d) 培养学生的创新能力。

2、设计要求：要求：实现在15S内测量1min的脉搏数，并且显示其数字。

正常人脉搏数为60~80次/min,婴儿为90~100次/min，老人为100~150次/min。

1、主要单元电路和元器件参数计算、选择；2、画出总体电路图；3、安装自己设计的电路，按照自己设计的电路，在通用板上焊接。

焊接完毕后，应对照电路图仔细检查，看是否有错接、漏接、虚焊的现象。

4、调试电路5、电路性能指标测试3、总体设计：上图即为数字式脉搏计的总体设计框图。

该数字式脉搏计由以下几部分组成：1）脉冲产生电路 2）放大整形电路 3）计数电路4）定时电路 5）译码显示电路3·2电路组成及工作原理数字式脉搏计设计的思路是：先由压电陶瓷片YD将拾取的脉搏跳动信号转换成电信号，经LM324放大整形后，送到由CD4553和CD4511组成的计数显示电路。

CD4553内部输入端设置了脉冲整形电路，所以对脉冲无甚特殊要求。

它只有一组BCD 码输出，但通过内部分时控制可形成三位十进制数字显示。

CD4511是译码器，其输出驱动三位LED共阴数码管。

BG1、BG2、BG3分别由CD4553的15、1、2脚控制实现三位数码管的分时显示。

CD4060组成计数闸门设定电路，R5、R6、C6与其内部电路组成振荡器，振荡器信号经内部213次分频后，由2脚输出延时 60 秒的正脉冲加到CD4553的11脚关闭闸门。