基于单片机的心率计设计答辩
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意义：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。所以研究这款心率 计。
部分模块的选择
1方案的对比与选择 传感器的选择 压电式和光电式 压电式：压电式的检测方法是利用压力传感器 或振动传感器将人体脉搏振动转换成电信号。 光电式：光电式检测方法是利用光电传感器检 测人体内血液流动时对光的透过率或反射率不同而 将其转换成电信号的方法。 由于振动容易受到干扰且误差较大，而光电式 传感器感应效果灵敏且抗干扰能力较强。从成本方 面两者之间也没有太大差别，制作成本都比较低廉 。因此我选择光电式传感器
2 解决措施
（1）在指套式传感器的内层表面涂一层吸光材料，能有 效减少二次反射光的干扰。
（2）通过低通滤波器可以有效滤除工频干扰 。 （3）改善指套式传感器的机械抗运动性，比如说使指套 能够更紧的套在手指上，不易松动
设计检测
测量结果与实际值进行比较
标准的心跳次数是以型号T006的富林多功能听诊器测出的心跳 次数，结果如下。
电源的选择
刚开始我是想直接外加AC220V电源，然后经 过心率计内部变压器降压为AC12V，在通过整流桥 变为DC12V，最后通过IC芯片，滤波电容以及分压 电阻将输出电压降为稳定的DC5V,给单片机和LED 显示供电。
但是后来想着这样的设计大大违背了我的设计初 衷，我想要的是一个使用简单，轻便，精确，续航能 力强且易于携带的。那么我的手机给了我灵感，我可 以直接选择DC12V可充电锂电池，然后就可以直接 通过IC芯片等输出DC5V给单片机供电。放弃了变压 器之后我的心率计就会轻便很多，且易于携带而且续 航能力并没有被削弱。反而在停电时，依然可以使用 。只是需要及时进行充电。
基于单片机的心率计设计
指导教师：张秀丽
班级： 学生： 学号：
09电工3班 李平
2009401020325
LOGO
Βιβλιοθήκη Baidu统的背景及意义
背景：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。而我们的心率计却不是那 么理想。
系统总体硬件结构
系统结构框图
光电传 感器
低通放 大器
数码显 示电路
比较器/振 荡器
外部中断信号
单片机
报警
AT89C51
电路
外部晶振
系统硬件电路
1 信号采集电路
2 信号放大电路
3 单片机处理电路
荆楚理工3013届本科生 学位论文答辩
系统软件设计
1 主程序流程
开始
初始化 定时器计时
心跳计数 显示程序
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。
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
2 中断程序流程
定时器初值设置 定时器计时
到60s?
N
Y 保存心跳数
心跳计数
心跳数显示
返回
系统干扰分析及处理措施
1 系统外界干扰
为了提高该监测系统的精确度，系统首先要解决的是 硬件方面的干扰问题。在光电式心率监测系统的测量过程 中，前端测量到的心率信号十分微弱，容易受到外界环境 干扰，其中主要的干扰源有测量环境光干扰、电磁干扰、 测量运动等。
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。
结束
谢谢
答辩人：李平 2013年6月1日
部分模块的选择
1方案的对比与选择 传感器的选择 压电式和光电式 压电式：压电式的检测方法是利用压力传感器 或振动传感器将人体脉搏振动转换成电信号。 光电式：光电式检测方法是利用光电传感器检 测人体内血液流动时对光的透过率或反射率不同而 将其转换成电信号的方法。 由于振动容易受到干扰且误差较大，而光电式 传感器感应效果灵敏且抗干扰能力较强。从成本方 面两者之间也没有太大差别，制作成本都比较低廉 。因此我选择光电式传感器
2 解决措施
（1）在指套式传感器的内层表面涂一层吸光材料，能有 效减少二次反射光的干扰。
（2）通过低通滤波器可以有效滤除工频干扰 。 （3）改善指套式传感器的机械抗运动性，比如说使指套 能够更紧的套在手指上，不易松动
设计检测
测量结果与实际值进行比较
标准的心跳次数是以型号T006的富林多功能听诊器测出的心跳 次数，结果如下。
电源的选择
刚开始我是想直接外加AC220V电源，然后经 过心率计内部变压器降压为AC12V，在通过整流桥 变为DC12V，最后通过IC芯片，滤波电容以及分压 电阻将输出电压降为稳定的DC5V,给单片机和LED 显示供电。
但是后来想着这样的设计大大违背了我的设计初 衷，我想要的是一个使用简单，轻便，精确，续航能 力强且易于携带的。那么我的手机给了我灵感，我可 以直接选择DC12V可充电锂电池，然后就可以直接 通过IC芯片等输出DC5V给单片机供电。放弃了变压 器之后我的心率计就会轻便很多，且易于携带而且续 航能力并没有被削弱。反而在停电时，依然可以使用 。只是需要及时进行充电。
基于单片机的心率计设计
指导教师：张秀丽
班级： 学生： 学号：
09电工3班 李平
2009401020325
LOGO
Βιβλιοθήκη Baidu统的背景及意义
背景：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。而我们的心率计却不是那 么理想。
系统总体硬件结构
系统结构框图
光电传 感器
低通放 大器
数码显 示电路
比较器/振 荡器
外部中断信号
单片机
报警
AT89C51
电路
外部晶振
系统硬件电路
1 信号采集电路
2 信号放大电路
3 单片机处理电路
荆楚理工3013届本科生 学位论文答辩
系统软件设计
1 主程序流程
开始
初始化 定时器计时
心跳计数 显示程序
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。
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
2 中断程序流程
定时器初值设置 定时器计时
到60s?
N
Y 保存心跳数
心跳计数
心跳数显示
返回
系统干扰分析及处理措施
1 系统外界干扰
为了提高该监测系统的精确度，系统首先要解决的是 硬件方面的干扰问题。在光电式心率监测系统的测量过程 中，前端测量到的心率信号十分微弱，容易受到外界环境 干扰，其中主要的干扰源有测量环境光干扰、电磁干扰、 测量运动等。
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。
结束
谢谢
答辩人：李平 2013年6月1日