基于单片机心率计的设计开题报告
心率计开题报告
心率计开题报告1、选题背景与意义心率(Heart Rate)是用来描述心跳周期的专业术语，是指心脏每分钟跳动的次数, 它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。
心率携带有丰富的人体健康状况信息。
自我国最早的脉学专著《脉经》问世以来，脉学理论得到不断发展和提高。
在中医四诊(望、闻、问、切)中，脉诊具有非常重要的位置。
它是我国传统医学中最具特色的一项诊断方法，历史悠久，内容丰富，是中医“整体观念”、“辨证论证”基本精神的体现与应用。
脉诊作为“绿色无创”诊断的手法，得到了中外人士的关注。
但由于中医是靠手指获取心率信息，虽然脉诊具有简便、无创、无痛的特点易为患者接受，然而在长期的医疗实践中也暴露出一些缺陷。
进入21世纪以来，科技不断的发展，电子产品越来越多，系统的价格越来越便宜；产品的科技含量比例也越来越大，性能越来越可靠。
人们日常的生产、生活都在慢慢走向高度自动化和智能化。
医院的护士每天都要给住院的病人把脉记录病人每分钟心跳数，方法是用听诊器放在胸口处，根据心脏的跳动进行计数。
为了节省时间，一般不会作1分钟的测量，通常是测量10秒内的心跳数，再把结果乘以6得到每分钟的心跳数，这样做比较费时，而且精度也不高。
为了提高心率测量的精确性与速度，多种心率监测仪被运用到医学上来，从而开辟了一条全新的医学诊断方法。
随着国民经济的不断发展，人们生活水平不断提高，健康已成了人们关注的焦点和追求的目标。
参加锻炼无疑是保持健康的最佳方法，但很多人急于求成，往往适得其反，达不到锻炼的效果，甚至可能对身体造成一定程度的伤害。
目前市场上单纯的跑步计步器不能同时监测人体生理参数并实时显示，反馈给锻炼者。
心率监测仪是一种可对跑步者跑步等各种身体运动心率参数进行实时监测的仪器，并能将实时监测的心率参数显示出来。
目前心率监测仪在多个领域被广泛应用，除了应用于医学领域，如无创心血管功能检测、妊高症检测、中医脉象、脉率检测等等，商业应用也不断拓展，如运动、健身器材中的心率测试都用到了技术先进的心率监控仪。
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。
基于单片机的心率计设计
目录摘要 (3)英文摘要 (3)1 引言 (4)1.1 心率计的研究背景和意义 (4)1.2 心率计的研究现状及发展动态 (4)2 方案论证及元器件选择 (5)2.1 研究内容及设计指标 (5)2.2 方案设计与论证 (5)2.2.1 传感器的选择与论证 (5)2.2.2 信号处理方案选择和论证 (7)2.2.3 单片机系统选择和论证 (8)2.2.4 显示模块选择和论证 (9)2.3元器件选择及其功能介绍 (9)2.3.1单片机AT89S52 (9)2.3.2红外传感器 (11)2.3.3双运算放大器LM358N (11)2.3.4 LCD12864 (12)3 硬件系统设计 (13)3.1 系统设计框图 (13)3.2 信号采集电路 (14)3.3 信号放大电路 (15)3.3.1一级信号放大电路 (15)3.3.2 电源模块设计 (16)3.4 信号比较电路 (17)3.5 LCD显示电路 (18)3.6 记忆电路 (18)3.7 键盘电路 (19)4 软件设计 (19)4.1 测量计算原理 (20)4.2 主程序流程图 (20)4.3 中断程序流程图 (21)4.4 定时器T0，T1的中断服务程序 (21)5 系统测试与结果分析 (22)5.1 测试方法和仪器 (22)5.2 仿真与焊接阶段 (23)5.2.1 仿真阶段 (23)5.2.2 焊接与完成阶段 (23)5.3 测试数据与结果分析 (25)5.3.1测量结果与分析 (25)5.3.2几种主要系统干扰和影响 (27)结束语 (28)参考文献 (29)附录一：心率计电路图附录二：部分程序摘要：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。
便携式数字人体心率计运用A T89S52单片机作为核心控制处理单元，采用红外传感器作为传感器，运用软件和硬件双重滤波技术实现了对人体心率信号的准确检测。
基于51单片机的心率计设计选题的目的和意义
选题的目的和意义：在中医四诊(望、闻、问、切)中，脉诊具有非常重要的位置。
它是我国传统医学中最具特色的一项诊断方法，历史悠久，内容丰富，是中医“整体观念”、“辨证论证”基本精神的体现与应用。
医院的护士每天都要给住院的病人把脉记录病人每分钟心跳数，方法是用听诊器放在胸口处，根据心脏的跳动进行计数。
为了节省时间，一般不会作1分钟的测量，通常是测量10秒内的心跳数，再把结果乘以6得到每分钟的心跳数，这样做还是比较费时，而且精度也不高。
为了更方便以及更精确地反应出心率地正常与否，人类发明出了脉搏计。
大大的翻遍了人类对于心脏类疾病的预防和治疗。
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。
国内外对本课题涉及问题的研究现状：脉搏测量仪日常生活中已经得到了非常广泛的应用。
早在1860年Vierordt 创建了第一台杠杆式脉搏描记仪，五十年代末，有人研制出以酒石酸钾钠压电晶片为换能器的脉搏描在我们的记器，将中医寸、关、尺的脉搏，通过换能器转换为电能加以放大描记，初步确定了中医弦脉、滑脉、平脉等的特征图形，1959年，进行高血压弦脉及其机制的研究。
六十年代初研制的“20型三线脉象仪”，首次实现了寸、关、尺三部切脉国内20世纪50年代初朱颜将脉搏仪引用到中医脉诊的客观化研究方面。
此后随着机械及电子技术的发展，国内外在研制中医脉象仪方面进展很快，尤其是70年代中期，国内天津、上海、江西等地相继成立了跨学科的脉象研究协作组，多学科共同合作促使中医脉象研究工作进入了一个新的境界。
脉象探头式样很多，有单部、三部、单点、多点、刚性接触式、软性接触式、气压式、硅杯式、液态汞、液态水等多种形式。
目前脉搏测量仪在多个领域被广泛应用，除了应用于医学领域，如无创心血管功能检测、妊高症检测、中医脉象、脉率检测等等，商业应用也不断拓展，如运动、健身器材中的心率测试都用到了技术先进的脉搏测量仪。
基于单片机的心率检测系统设计
目录1.引言 (2)2.系统基本方案 (2)2.1.系统总结构 (3)2.2.各个部分电路的方案选择及分析 (3)2.2.1.脉搏传感器部分 (3)2.2.2.单片机选择 (3)2.2.3.显示部分 (4)2.3.系统各模块的最终方案 (4)3.系统硬件设计 (5)3.1.单片机处理电路 (5)3.1.1.STC89C51系列单片机的主要性能特点： (5)3.1.2 .C51系列单片机的基本组成： (6)3.2.复位电路 (9)3.2.1.单片机复位电路 (9)3.3.振荡电路 (10)3.4.脉搏传感器部分 (10)3.4.1.HK-2000A 集成化脉搏传感器 (10)3.4.2.脉搏传感器接收电路 (12)3.4.3 .电源电路 (12)3.5显示报警部分 (13)3.5.1.数码管显示电路 (13)4.系统软件设计 (14)4.1 主程序流程的设计 (14)4.2 定时器/计数器中断程序流程的设计 (15)4.3 显示程序流程的设计 (16)5.总结 (18)参考文献 (19)1.引言心率是最为常见的临床检查与生理研究的生理现象,且包含两个人类生命的重要信息，那就是血管和心脏的生理状态。
人体各器官的健康状况、疾病等信息将以某种方式出现在脉冲的脉冲条件。
许多有诊断价值的信息，比如有关心脏、内外循环和神经等系统的动态信息，我们可以通过对脉搏波检测脉冲图包含大量的诊断价值信息,也可以用来预测一些身体器官结构和功能的转变趋势, 通过对脉搏的检测可以对如高血压和糖尿病等引起的血管病变进行评估。
同时脉搏测量还为血压测量，血流测量及其他某些生理检测技术提供了一种生理参考信号[1]。
在医院临床护理和日常的中老年保健中,脉搏是一个基本的生活指数,因此脉搏测量是最常见的生活特征提取。
近年来在日常监护测仪器,如便携式电子血压计,可以完成脉冲测量。
但是这种便携式电子血压计利用微型气泵压力橡胶气球,每次测量都需要一个压缩和解压缩的过程,有体积庞大、脉搏检测的精确度低、加减压过程会有不适等等的不足。
基于51单片机的脉搏测量仪设计开题报告
2022.3.26---4.15 初步设计和事物制作
2022.4.16---5.5 撰写毕业设计文稿
2022.5.6---5.12 定稿、打印、装订成册
2022.5.13——5.24准备毕业答辩
六、主要参考文献
[1]刘笃仁. 《传感器原理及应用技术》. 西安电子科技大学出版社
[2] 郭天祥.《新51单片机单片机C语言教程》.电子工业出版社
[3] 郝文化.《Protel DXP 电路原理图与PCB设计》.机械工业出版社
[4] 孙俊喜.《LCD驱动电路、驱动程序设计及典型应用》.人民邮电出版社
七、审核意见
指导教师对开题的意见：
指导教师签字：2022年3月26日
学院审核意见：
审核人签字： 2022年3月28日
二、文献综述（国内外相关研究现况和发展趋向）
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。制成的脉搏测量仪器性能良好，结构简单。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。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。
基于单片机的电子脉搏计的设计开题报告
根据功能模块的划分，其系统硬件结构框包括以下几部分：①传感器：将脉搏跳动信号转换为与此对应的电脉冲信号。②放大与整形电路：将传感器的微弱信号放大，整形除去杂散信号。③倍频器：将整形后所得到的脉冲信号的频率提高。如将30 s内传感器所获得的信号频率2倍频，即可得到对应1分脉冲数，从而缩短测量时间。④基准时间产生电路：产生短时间的控制信号，以控制测量时间。⑤控制电路：用以保证在基准时间控制下，使2倍频后的脉冲送到计数译码显示电路中。⑥计数译码显示电路：用来读出脉搏数，并以十进制数的形式由数码管显示出来。
设计了一种基于压电传感器以STC89C52单片机为核心构成的简易便携式电子脉搏计。其设计思路是用压电传感器把待检测对象的脉搏跳动转变成电信号,但是由于信号比较微弱，需要经过放大整形后才可以得到规则的脉冲波形。放大电路采用三运放高共模抑制比放大电路，将传感器的微弱信号放大。放大后的信号采用一阶低通滤波电路进行整形除去杂散信号，然后经过单片机定时计数后通过译码电路就可以从数码管直接读出被测对象的脉搏数了。同时记录每一次脉搏跳动的间隔和力度，分别记入U盘和计算机终端分析软件，实时绘制曲线，分析数据。定时由基准时间产生电路完成。STC89C52单片机构成的控制电路在软件的作用下控制脉搏信号放大、整形和倍频后进入计数器的时间。该便携式电子脉搏计优点是制作简单，使用元器件少，工作稳定可靠，显示直观，误差不大于1%，成本低廉且能节电。
其系统软件设计主要分成两部分组成，前半段实现初始化，包括89c52芯片初始化，定时器/计数器初始化，显示缓冲区初始化，设置堆栈指针以及开中断等。主程序后半段构成循环，有两个功能：一是计数，另一功能是显示（每分钟的脉跳数），由调用显示子程序来完成。
四、工作进度安排
毕业设计（论文）进度计划安排
基于51单片机心率脉搏计设计和实现机械自动化专业
目录摘要 (I)Abstract (II)引言 (1)1 控制系统设计 (3)1.1 系统方案设计 (3)1.2 系统总体设计 (4)2 硬件设计 (5)2.1 主控电路 (5)2.2 驱动电路 (8)2.3 信号采集电路 (10)2.4 显示电路 (13)2.5 总体电路图设计 (15)3 软件设计 (16)3.1 软件开发环境的介绍 (16)3.2 系统重要函数介绍 (16)4 系统调试 (19)4.1 系统硬件调试 (19)4.2 系统软件调试 (19)结论 (22)参考文献 (23)附录1 总体原理图设计 (25)附录2 源程序清单 (26)致谢 (30)摘要为实现探究心率脉搏计的应用领域，测量心率能够高效的进行，在节省时间的同时准确显示心率相关状况是否存在异常的目标，本文设计了一款操作简单、运行稳定、可靠性高的心率脉搏计。
本设计使用STC89C51单片机作为控制核心，结合ST188光电传感器检测，再借用单片机系统的内部计时器计算时间。
其大致的步骤为通过ST188光电传感器感应生成脉冲，心跳次数由单片机累计所得，其对应的时间根据定时器获取。
本设计使用的时候可以展现脉搏心率次数当其终止使用的时候可以展示总的脉搏心率次数以及时间长短。
由于一些现实状况的存在我们应当实施下述的相关内容：一是了解系统功能的同时可以进行需求分析；二是机体内部生物信号大都在充满噪音状况里，频率和信号很弱，应该放大并且进行滤波处理；三是所有的硬件设备以及对弱信号的处理都应整合在一起，这样能够让人体脉搏信号转化为电信号。
还能够通过C语言这种方式进行编程，而且实现构建屏显等作用。
相关结果能够说明，心率脉搏计设计在技术方面有一定的可行性，基本上符合精度标准。
能够确保基础脉冲测量功能的同时又可以确保测量的精准度且使用单片机控制确保了系统准确稳定。
传感器采用光电传感器，大大降低了外界干扰信号的干扰。
显示器运用液晶显示器，显示效果更好，且易于操作。
基于单片机的心率检测系统设计
基于单片机的心率检测系统设计基于单片机的心率监测系统设计摘要随着社会的发展，心率监测系统已经得到广泛的应用，但医学心率监测系统还存在着单一地点、实时性不精确等缺点。
本设计就是为了克服传统心率监测系统的局限性，突出价格低廉、使用简单方便、维护成本低的特点。
所设计心率监测系统采用光学感应原理做成的传感器，把心率信号转换为可测量的电信号模拟量。
在CPU的选型上，使用价格低、功能强大的AT89S52单片机。
利用中断和定时器功能，能够精确的计算出心率。
在做出硬件和完整的软件算法后，进行了多次测试，测试结果表明，本设计能够达到预期的效果。
关键词：心率监测系统；AT89S52单片机；光电传感器Design of the heart-rate monitoring system based on singlechip microcomputerAbstractWith the development of society, The heart-rate monitoring system has been widely used, but the heart-rate monitoring system has a single location, real-time imprecise and other shortcomings. To overcome these limitations of conventional heart-rate monitoring system, highlight the characteristics of inexpensive, easy to use, low maintenance costs, this heart-rate monitoring system made use of an optical sensor, the heart-rate signal was directly converted into the analog electrical signals. Using interrupt and timer functions, this heart-rate was calculated accurately. After making a complete hardware and software algorithms, several tests were achieved. The test results show this design could obtain the desired effect.Keywords：Heart-rate monitoring system; AT89S52; photoelectric sensor目录摘要 (I)Abstract........................................................................................................................ I I 第1章概述 .. (1)1.1 选题的背景和意义 (1)1.2 心率监测系统的设计设想 (1)1.3 心率监测系统方案的选择 (2)第2章心率监测系统系统结构 (4)2.1 光电心率监测系统的结构 (4)2.2 工作原理 (5)2.3 光电心率监测系统的优点 (5)2.4 光电心率监测系统的适用范围 (6)第3章硬件系统 (7)3.1 控制器 (7)3.1.1 AT89S52 简介 (7)3.1.2 AT89S52 的结构 (7)3.2 信号采集 (9)3.2.1光电传感器的原理 (9)3.2.2光电传感器的结构 (9)3.2.3信号采集电路 (9)3.3 信号放大 (10)3.4 波形整形电路 (13)3.5 单片机处理电路 (14)3.6 显示电路 (14)3.6.1 1602字符型LCD简介 (15)3.6.2 1602LCD的指令说明及时序 (15)3.6.3 1602LCD的RAM地址映射及标准字库表 (16)3.6.4电源模块电路原理图 (16)第4章软件系统 (17)4.1 主程序流程： (17)4.2 中断程序流程 (18)4.3 显示程序流程： (18)4.4 软件说明 (19)第5章抗干扰及使用方法 (20)5.1 抗干扰措施 (20)5.1.1环境光对心率传感器测量的影响 (20)5.1.2电磁干扰对心率传感器的影响 (20)5.2 使用方法 (20)第6章系统检验 (21)6.1 系统检验 (21)6.2 误差分析 (22)第7章总结与展望 (23)参考文献 (24)附录A (25)附录B (26)附录C (27)附录D (28)致谢 (33)第1章概述1.1 选题的背景和意义心血管疾病是当今发达国家死亡率占第一位的致命疾病，在我国同样是致死率最高的疾病，世界卫生组织已将心脑血管疾病列为2l世纪危害人类生命和健康的头等疾病[1]。
基于单片机心率计的设计开题报告
[1]张永红.单片机应用设计与实现--基于KeilC和Proteus开发仿真平台[M].北京：电子工业出版社,2014:15-21.
[2]王骏明.唐洪涛.C51单片机与机器人控制[M].江苏大学出版社,2015:45-63.
[3]陶国正.耿永刚.动化生产线单片机技术应用[M].北京：中国铁道出版社，2014:25-36.
武汉工商学院本科毕业论文（设计）
开题报告表
论文题目基于单片机心率计的设计
学生姓名
所学专业电子信息工程
导师姓名
报告日期2015年12月20日
武汉工商学院教务部制
学号
姓名
指导教师姓名
（职称）
论文题目
基于单片机心率计的设计
开题时间
2015年12月25日
论
文
选
题
理
由
和
主
要
参
考
文
献
目
录பைடு நூலகம்
一、选题理由
心率是反映心脏是否正常工作的一个重要参数,同时心率值也是衡量体力劳动强度和脑力劳动强度的重要指标。因此心率的测量是一种评价病人生理状况很好的方法。心率计是用于测量心率值的的医疗设备,它的应用在心血管疾病的研究和诊断方面发挥出显著的作用,它所记录的心脏活动时的生物电信号,已成为临床诊断的重要依据。随着电子科技的不断发展,生命科学和信息科学的结合越来越紧密,许多研究人员都投身于人类健康事业发展中来。古老的手动式听诊器价格便宜,但这样大大占用了人力资源,而且在没有医生的情况下不方便测量,大大影响了疾病的预防工作。因此,一种方便测量的心率计的研究显得尤为重要。基于这一目的,设计了一种方便测量人的心跳,而且价格便宜,并且符合我国人均收入水平的心率计。目前,市场上存在了一些心率计,但是价格较高,不利于心率计的普及,因此通过选用较为常见的电子器件,测量过程操作简单,成品心率计成本较低,进行批量化生产后成本价格不足20元,性能好,能够动态显示人的心跳数的变化,并将一分钟人的心跳数保持并显示出来,记录完数据后,可以连续测量。随着生活节奏的加快,人们工作压力较大,而且更加关注自身的健康。此次设计的心率计消费较低,适用绝大部分消费人群,因此有好的市场前景。
心率计单片机
基于单片机的红外线心率计结题报告项目负责人：唐建祥部门：星火工程训练中心项目名称：基于单片机的红外线心率计设计与制作参加学生及班级：许富强05电气2班2007年9月24日项目总结报告摘要:分析单片机的红外心率计原理，根据其原理设计其电路模型。
进行电路布局；设计其PCB 电路板并制板；硬件的安装与调试；软件编程（单片机汇编语言）；系统调试。
正文:1 系统设计基于单片机的红外线心率计，依靠红外线传感器检测人体的血液脉动，把人体的心率信号转换成微弱的电信号，通过放大、整形、滤波电路把得到电信号转换为脉冲信号，并采集单片机做系统控制、指示、定时、脉冲计数、译码等功能。
其原理框图如下：图1 红外心率计原理框图其中单片机系统部分框图如下：图2 心率计单片机系统电路框图2 单元电路设计 电源电路：U1图3 电源电路通过LM7805CT稳压心片输出5V电压，为后续电路提供电源信号。
红外线传感器电路：图4 红外线传感器电路通过红外线传感器采集到人体的血液脉动，把人体的心率信号转换成微弱的电信号通过C1滤波后输出。
两级线形放大电路：图5 两级线形放大电路采用两极反向线性放大电路，输入的微弱的电信号放大100倍后输给滤波电路。
两阶低通滤波电路：图6两阶低通滤波电路通过两阶低通滤波电路，滤去一些干扰信号后，输入到比较电路，进行波形整形。
整形电路：图7 整形电路利用放大器的非线性应用，连成比较器，将输入的信号与基准电压比较后，输出标准的方波。
做为单片机电路的输入信号。
心率计单片机系统电路：图8 心率计单片机系统电路此电路主要输入的人体的心率信号进行计数，显示。
以及开关的控制、指示灯显示。
通过三位数码管动态显示心跳次数以及60秒后心跳的总数，等记录后，等待下一位测试。
设计完电路原理图后，就是对元器件进行布局，设计印刷电路板，以及之后的元器件的安装与硬件的调试。
3 软件设计单片机主程序流程图：图9 单片机主程序流程图T0中断程序流程图：图10 T0中断程序流程图T1中断程序流程图：图11 T1中断程序流程图单片机主程序代码：GEWEI EQU R4 ;单片机初始化SHIWEI EQU R5 ;个位显示缓冲区BAIWEI EQU R6 ;十位显示缓冲区TIME EQU R7 ;定时单位累加值MIAO EQU R1 ;秒数累加值FEN BIT 20H.0 ;60秒标志值KEY1 BIT P3.6KEY2 BIT P1.6DENG BIT P1.7 ;指示状态XINHAO BIT P1.3 ;信号CLR FEN ;定时标志初始化全置零MOV TIME, #00HMOV MIAO, #00HORG 0HJMP MAINORG 000BHLJMP BRT0ORG 001BHLJMP BRT1MAIN:MOV TMOD, #10H ;T1工作方式为1,T0工作方式为0MOV TH1, #3CH ;T1100ms中断MOV TH0, #10H ;T03ms中断MOV TL1, #0B0HMOV TL0, #60HMOV IE, #10001010B ;开放中断T0和T1MOV IP, #08H ;T1中断优先MOV SP, #70HSETB TR0XUEHAO: JNB KEY2, QINGLING ;KEY2置于右端显示学号MOV GEWEI, #9 ;显示学号MOV SHIWEI, #1MOV BAIWEI, #2QINGLING: ;清零JB KEY2, XUEHAO ;KEY2置于左端清零CLR DENGMOV GEWEI, #0MOV SHIWEI, #0MOV BAIWEI, #0LOOP2: JB KEY1, XUEHAO ;判断是否开始测试，否者继续等待始指示灯灭LCALL DELAY2 ;开关延时判断JB KEY1, LOOP2SETB DENGCLR FENSETB TR1CESHI: JNB XINHAO, $LCALL DELAY2 ;信号延时判断LCALL DELAY2 ;信号延时判断JNB XINHAO, CESHICLR DENGJB XINHAO, $SETB DENGJB FEN, KILLOUT ;判断60秒标志位，为一跳转GEI: ;计数程序片断CJNE GEWEI, #9,JIAG ;个位已经为9，顺序执行（十位加一，个位清零）SHI: MOV GEWEI, #00HCJNE SHIWEI, #9,JIAS ;十位已经为9，顺序执行（百位加一，十位清零）BAI: MOV SHIWEI, #00HINC BAIWEILJMP CESHIJIAG: INC GEWEILJMP CESHIJIAS: INC SHIWEILJMP CESHIKILLOUT:SETB DENGJNB KEY2, $ ;低电平等待记录数据LJMP XUEHAO ;跳转回学号显示，等待下一位测试者BRT0: ;T0中断服务程序PUSH ACCPUSH PSWMOV TH0, #10HMOV TL0, #60HMOV DPTR, #TABLMOV A, GEWEI ;把个位值赋给AMOVC A, @A+DPTRMOV P2, #01111111B ;使能个位显示数码管MOV P0, ALCALL DELAY1MOV A, SHIWEI ;把十位值赋给AMOVC A, @A+DPTRMOV P2, #10111111B ;使能十位显示数码管MOV P0, ALCALL DELAY1MOV A, BAIWEI ;把百位值赋给AMOVC A, @A+DPTRMOV P2, #11011111B ;使能个位显示数码管MOV P0, ALCALL DELAY1SETB P2.5POP PSWPOP ACCRETIBRT1: ;T1中断服务程序PUSH ACCPUSH PSWMOV TH1, #3CHMOV TL1, #0B0HINC TIMECJNE TIME, #20,OUT ;TIME到20了吗？没到跳转MOV TIME, #00HINC MIAOCJNE MIAO, #60,OUT ;TIME到60了吗？没到跳转MOV MIAO, #00HSETB FENCLR TR1OUT: POP PSWPOP ACCRETITABL: DB 40H,79H,24H ;0-9显示表DB 30H,19H,12HDB 02H,78H,00HDB 10HDELAY1: ;延时子程序1:1ms延时MOV R3, #20DLY1: MOV R2, #25DLY2: DJNZ R2, DLY2DJNZ R3, DLY1RETDELAY2: ;延时子程序2:10ms延时MOV 21H, #50DLY3: MOV 22H, #100DLY4: DJNZ 22H, DLY4DJNZ 21H, DLY3RETEND4 系统测试系统工作流程:首先，将拉拨开关处于“右端”，再给系统上电，上电后三位数码管显示学号“219”。
(完整版)基于单片机的脉搏测量仪的设计开题报告毕业论文
通过查阅资料发现主要的脉率采集有三种方法：采用一对红色发光二极管实现、采用反射式的红外管实现和采用压电陶瓷芯片实现。方法一：检测的基本原理：随着心脏的搏动，人体组织半透明度随之改变。当血液送到人体组织时，组织的半透明度减小；当血液流回心脏，组织的半透明度增大。这种现象在人体组织较薄的手指尖、耳垂等部位最为明显。因此，本脉率计将红外发光二极管产生的红外线照射到人体的上述部位，并用装在该部位另一侧或旁边的红外光电管来检测机体组织的透明程度并把它转换成电信号。由于此信号的频率与人体每分钟的脉搏次数成正比，故只要把它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。方法二：采用反射式的红外管。现在市场上的脉率计普遍采用这种传感器来采集信号，因为此红外管接收和发射都在手指的同一侧，所以就不用考虑每个人手指情况不同所造成的麻烦了。但是同样的，对红外的知识了解相对匮乏，得到需要的信号也不太容易。方法三：采用压电陶瓷片通过脉搏的跳动采集信号。随着心脏的搏动，人体手腕的脉搏和颈部的搏动较为明显，采用压电传感器放于上述部位，把压电传感器测得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。当脉搏跳动时，压电陶瓷片便会产生相应的信号，虽然这是一种很陈旧的方法，但是却很实用，测试的时候能够明显的观测到信号的变化。
基于51单片机的心率体温检测系统设计
目录摘要 (I)Abstract (II)引言 (1)1 控制系统设计 (2)1.1 主控系统方案设计 (2)1.2 脉搏传感器方案设计 (3)1.3 系统工作原理 (5)2 硬件设计 (6)2.1 主电路 (6)2.1.1 单片机的选择 (6)2.1.2 STC89C51的主要功能及性能参数 (6)2.1.3 STC89C51单片机引脚说明 (6)2.2 驱动电路 (8)2.2.1 比较器的介绍 (8)2.3放大电路 (8)2.4最小系统 (11)3 软件设计 (13)3.1编程语言的选择 (13)3.2 Keil程序开发环境 (13)3.3 STC-ISP程序烧录软件介绍 (14)3.4 CH340串口程序烧写模块介绍 (14)4 系统调试 (16)4.1 系统硬件调试 (16)4.2 系统软件调试 (16)结论 (17)参考文献 (18)附录1 总体原理图设计 (20)附录2 源程序清单 (21)致谢 (25)摘要随着日新月异科技发展，在心率体温测量方面，我们取得了迅速的发展，就近日而言，脉搏测量仪已经在多个领域大展身手，除了在医学领域有所建树，在人们的日常生活方面的应用也不断拓展，如检疫中心的额温枪都用到了技术先进的脉搏测量仪。
在今年的疫情爆发的同时，我们可以积极应对，利用所学的知识，方便高效地检测出人体有无异常体温，在上学签到时，我们可以利用此来检测温度，预防集体性感染事件。
为了在心率测量仪的精准性和便携性方面做出重大改变，我计划设计一种以51单片机为核心的心率体温测量仪。
我们的心率体温检测系统以STC89C51单片机为核心，借用单片机系统的内部计时器计算时间。
其大致的步骤为通过ST188光电传感器感应生成脉冲，心跳次数由单片机累计所得，其对应的时间根据定时器获取。
本设计使用的时候可以展现脉搏心率次数以及时间长短，当其终止使用的时候可以展示总的脉搏心率次数以及时间长短。
经过我的个人测试，系统成功运行，符合设计要求。
毕业设计--基于STC89C52单片机的心率测试仪的设计说明
毕业设计（论文）题目：基于单片机的心率测试仪的设计学院：电气与信息工程专业：自动化姓名：学号：指导老师：完成时间： 2013年05月28日摘要随着生物医学工程技术的发展, 医学信号测量仪器日新月异。
生物医学测量与临床医学和保健医疗的联系日益紧密。
通过对人体各种生理信号的检测，能更好的认识人体的生命现象。
脉象包含丰富的人体健康状况信息, 脉诊技术应客观化、定量化。
本设计利用光电式传感器, 设计脉搏信号获取的方法。
本设计主要是基于单片机的便携式脉搏测试仪的具体实现方法，利用光电传感器产生脉冲信号，经过放大整形后，输入单片机内进行相应的控制，从而测量出一分钟内的脉搏跳动次数，快捷方便。
通过观测脉搏信号，可以对人体的健康进行检查，通常被用于保健中心和医院。
本设计所设计的基于单片机的便携式心率测试仪对推进脉诊技术客观化的实现具有积极的促进作用。
本设计以单片机为核心，由脉搏检测传感器采集脉搏信号。
经过前置放大电路、滤波电路、整形电路后得到与脉搏相关的脉冲信号。
该脉冲信号作为中断信号交由单片机进行脉长周期的计算。
然后得到每分钟的脉搏搏动次数（即心率），并在数码管上显示心率，同时还设置了脉搏测量仪的上下限报警电路。
关键词：脉搏信号，单片机，光电传感器，脉冲信号，便携式心率测试仪AbstractWith the development of the biomedical engineering technology, the medical signal measuring instrument is changing everyday. Biomedical measurement and clinical medicine and health care increasingly close ties. We could better understand the phenomenon of human. life through various physiological signal detection of the human body. Pulse inclusions rich state of the health information, By using optical sensors, With the high development of electronics and computer nowadays, the pulse diagnosing technology should be objective and quantitive. this text access to the pulse signal design methods. This paper mainly introduces the concrete realization method for digital pulse counter, which uses photoelectric sensors to generate pulse signal. The pulse signal is amplified and regenerated to input into MCU to carry out corresponding control, as a result the pulse number per a minute is measured. The use of the pulse counter is quick and convenient. Through observing the pulse signal, human health can be inspected, it is usually used in health care centers and the hospitals. In my design, Portable heart rate measuring instrument based on MCU has a positive role in promoting the objective of the pulse technology.Key words: Pulse，MCU，Photoelectric Sensor，Pulse Signal，Portable目录摘要 (I)Abstract ............................................................ I I 1绪论. (1)1.1 课题设计背景 (1)1.2 国内外研究现状 (2)1.3 设计的主要内容 (3)2系统的总体设计方案 (5)2.1 系统的总体设计 (5)2.2方案的对比和论证 (5)2.2.1脉搏检测传感器的选择 (5)2.2.2 单片机的选择 (7)2.2.3显示部分的选择 (7)2.3 系统各部分的最终方案 (8)3系统的硬件部分设计分析 (8)3.1单片机控制器 (9)3.1.1单片机stc89c52介绍 (9)3.1.2单片机复位电路 (12)3.1.3单片机时钟电路 (13)3.1.4数码管显示电路 (13)3.1.5报警电路 (14)3.2 脉搏信号采集 (15)3.2.1 光电传感器的结构及原理 (15)3.2.2 信号采集电路 (16)3.3 信号放大电路 (17)3.4波形整形电路 (18)3.5单片机处理电路 (18)3.6系统设计要考虑的问题 (20)3.6.1 环境光对脉搏传感器测量的影响 (20)3.6.2 电磁干扰对脉搏传感器的影响 (20)3.6.3 测量过程中运动噪声的影响 (21)3.6.4电源不稳定导致光源供电波动带来影响 (21)4系统的软件设计 (22)4.1 设计思想 (22)4.1.1 主程序流程图 (23)4.2定时器中断程序流程 (24)4.3 INT中断程序流程 (25)4.4显示程序流程 (25)4.5蜂鸣器报警流程 (25)5系统仿真与调试 (27)5.1程序设计 (27)5.2程序调试 (27)6总结与展望 (30)结束语 (31)参考文献 (32)致谢 (35)附录A 整体硬件电路图 (36)附录B 程序 (35)1绪论1.1 课题设计背景多年来，心率测试仪在心脑血管疾病的研究和诊断方面发挥出显著的作用，它记录的心脏活动时的生物电信号，已成为临床诊断的重要依据。
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。
基于单片机的心率设计
基于单片机的心率设计在现代医疗技术和健康监测领域，心率监测是一项至关重要的指标。
准确、实时地获取心率信息对于评估健康状况、诊断疾病以及进行运动训练等方面都具有重要意义。
基于单片机的心率设计为实现这一目标提供了一种高效、便捷且成本相对较低的解决方案。
单片机，作为整个系统的核心控制单元，具有体积小、功耗低、性能可靠等优点。
它能够对输入的信号进行精确处理和计算，从而实现对心率的准确测量。
在基于单片机的心率设计中，传感器的选择至关重要。
常见的心率传感器有光电式和压电式两种。
光电式传感器通过检测血液对光的吸收或反射变化来测量心率，而压电式传感器则是通过检测心脏跳动时产生的微小振动来获取心率信息。
在实际应用中，需要根据具体的需求和使用场景来选择合适的传感器。
例如，对于日常健康监测的可穿戴设备，光电式传感器由于其非侵入性和易于集成的特点，往往更受欢迎。
而在一些专业的医疗设备中，压电式传感器可能因其更高的精度和稳定性而被选用。
当传感器采集到心率信号后，需要将其传输给单片机进行处理。
这就涉及到信号调理电路的设计。
信号调理电路的主要作用是对传感器输出的原始信号进行放大、滤波和整形等处理，以去除噪声和干扰，并将其转换为单片机能够识别和处理的标准信号。
放大环节用于增强微弱的心率信号，使其能够被后续电路有效地检测和处理。
滤波则用于去除高频噪声和基线漂移等干扰，以提高信号的质量。
整形电路将经过放大和滤波后的模拟信号转换为数字信号，以便单片机进行计算和分析。
单片机接收到经过调理的心率信号后，需要通过特定的算法来计算心率值。
常见的算法包括峰值检测法、周期测量法等。
峰值检测法是通过检测信号中的峰值来计算心率。
当信号的峰值超过设定的阈值时，认为是一次心跳，从而统计单位时间内的心跳次数，即心率。
周期测量法则是通过测量相邻心跳之间的时间间隔，然后计算其倒数得到心率。
为了提高心率测量的准确性和可靠性，还需要对算法进行优化和改进。
例如，采用自适应阈值技术，根据信号的强度和噪声水平自动调整峰值检测的阈值；或者使用多通道信号融合技术，综合多个传感器采集的信号来提高测量的精度。
STM32单片机在心率检测仪中的应用研究与设计
STM32单片机在心率检测仪中的应用研究与设计心率检测仪是一种用于测量人体心率的设备，它通过检测心脏搏动的频率来获取人体的心率数据。
在现代医疗和健康监测领域，心率检测仪被广泛应用于医院、健身房、家庭等场景。
本文将介绍STM32单片机在心率检测仪中的应用研究和设计。
1. 简介心率检测仪通常由多个部分组成，包括心率传感器、信号调理电路、数据处理模块和显示模块。
其中，数据处理模块是关键部分，负责对从心率传感器获取的模拟信号进行数字化处理，并计算出心率值。
STM32单片机作为一种嵌入式微控制器，具有高性能、低功耗和丰富的外设接口，非常适合用于心率检测仪的数据处理模块。
2. STM32单片机的选择在选择适合的STM32单片机型号时，我们需要考虑以下几个方面：- 处理能力：根据心率检测仪的要求，选择适当的处理器速度和内存容量，以满足实时处理心率数据的需求。
- 电源管理：心率检测仪通常是便携式设备，需要考虑芯片的低功耗特性和电源管理功能，以延长电池寿命。
- 外设接口：选择具备足够的通信接口和IO口，以连接心率传感器、显示屏和其他外部设备。
3. 心率传感器接口设计心率传感器通常采用光电测量原理，通过检测皮肤上的血液流动变化来获得心率数据。
在STM32单片机中，我们可以使用模拟输入通道来接收心率传感器的模拟信号。
该模拟信号由心脏搏动引起的光电信号经过信号调理电路处理后产生。
4. 数据处理算法设计在STM32单片机中，我们可以使用数字信号处理算法来处理从心率传感器获得的模拟信号，并计算出心率值。
常用的方法包括傅里叶变换、滤波和波形识别等。
这些算法可以通过软件实现，也可以借助STM32单片机的硬件加速器和数学运算预处理模块来提高计算效率。
5. 数据显示设计STM32单片机通常配备有液晶显示屏和触摸屏接口，可以用于显示心率数据和用户交互。
在心率检测仪中，我们可以将心率值实时显示在屏幕上，并设计相关界面和功能，如历史数据记录、报警功能等。
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[9]黄锡泉.何用辉.单片机技术及应用[M].北京：机械工业出版社，2014:65-78.
研 究 计 划
三、研究内容
基于单片机的心率测量仪设计，采用传感器，量脉搏的跳动，出微弱的信号，入放大器中放大，后通过滤波器除掉干扰信号后，将形整形为方波或脉冲信号，后经过倍频器增加信号的频率，输入计数器中计数，通过定时器控制计数的时间，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。整个电路采用模块化设计，由主程序、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。心率信号由红外光电传感器采集，经过两级放大将原信号放大后，再由比较电路进行整形，输出能使单片机更好识别的脉冲波信号。测量的结果都是以数字形式输出，3位一体数码管显示结果，使测量结果的读取简单精确化。
二、参考文献
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[7]魏学业.传感器技术与应用[M].武汉：华中科技大学出版社，2013:14-23.
2016.02.16～2016.03.26，对方案进行比较，确定最佳方案；
2016.03.26～2016.05.06，调试修改程序，完成全部程序的设计和硬件的设计与制作；
2016.05.06～2016.05.15，论文书写、修改、定稿以及毕业答辩
评
议
结
果
评议结果：系主任签名（学院公章）：
年 月 日
武汉工商学院本科毕业论文（设计）
开题报告表
论文题目基于单片机心率计的设计
学生姓名
所学专业电子信息工程
导师姓名
报告日期2015年12月20日
武汉工商学院教务部制
学号
姓名
指导教师姓名
（职称）
论文题目
基于单片机心率计的设计
开题时间
2015年12月25日
论
文
选
题
理
由
和
主
要
参
考
文
献个重要参数,同时心率值也是衡量体力劳动强度和脑力劳动强度的重要指标。因此心率的测量是一种评价病人生理状况很好的方法。心率计是用于测量心率值的的医疗设备,它的应用在心血管疾病的研究和诊断方面发挥出显著的作用,它所记录的心脏活动时的生物电信号,已成为临床诊断的重要依据。随着电子科技的不断发展,生命科学和信息科学的结合越来越紧密,许多研究人员都投身于人类健康事业发展中来。古老的手动式听诊器价格便宜,但这样大大占用了人力资源,而且在没有医生的情况下不方便测量,大大影响了疾病的预防工作。因此,一种方便测量的心率计的研究显得尤为重要。基于这一目的,设计了一种方便测量人的心跳,而且价格便宜,并且符合我国人均收入水平的心率计。目前,市场上存在了一些心率计,但是价格较高,不利于心率计的普及,因此通过选用较为常见的电子器件,测量过程操作简单,成品心率计成本较低,进行批量化生产后成本价格不足20元,性能好,能够动态显示人的心跳数的变化,并将一分钟人的心跳数保持并显示出来,记录完数据后,可以连续测量。随着生活节奏的加快,人们工作压力较大,而且更加关注自身的健康。此次设计的心率计消费较低,适用绝大部分消费人群,因此有好的市场前景。
四、研究的重点、难点
本设计研究的重点是采用什么电路把人体心率脉动变成电信号，本设计中难点是怎么把微弱的模拟电信号转换成幅度足够大的数字信号
五、研究计划
2015.12.15～2015 .12.30，收集整理资料，查阅相关文献，完成开题报告；
2016.01.01～2016.02.16，进一步收集资料，设计多套设计方案；