智能脉搏测试仪系统设计
ARM数字式人体脉搏仪设计方案
封面作者：PanHongliang仅供个人学习嵌入式系统设计题目：基于ARM的数字式人体脉搏仪的设计专业：电气工程及其自动化学号：K030941441姓名：张雄2011年11月14日-数字式人体脉搏器测量系统总体方案设计1.1系统硬件电路设计方案数字式人体脉搏器是通过脉搏传感器采集脉搏信息输出电压信号,经信号放大电路对英进行放大。
然后，将放大后的脉搏信号通过A/D转换模块转换为单片机易于处理的脉冲信号。
通过对单片机进行编程来实现对脉搏波动频率的测量和计算，最终在显示电路中直观的显示出来。
硬件原理框图如图1.1所示：图1. 1数字式人体脉搏仪测疑系统駛件原理框图由图可知，本系统硬件部分主要由以下部分构成：脉搏传感器部分、信号放大电路部分、A/D 转换电路部分、单片机处理电路部分及显示电路部分。
其中各部分实现功能如下：（1）脉搏传感器部分。
选用合适的脉搏传感器，将脉搏信号转换成电信号输出。
脉搏传感器的精度、灵敏度、抗干扰能力及安装方式决定了脉搏测量精度，因此其选型对整个设计具有决圧性的作用。
（2）信号放大电路部分。
脉搏传感器出来的电压信号较弱，一般在亳伏级，需要进行放大。
所以，设计信号放大电路，将脉搏传感器出来的信号进行放大，使之成为一个幅值适当的信号，便于后续电路的处理。
（3）A/D转换电路部分。
单片机是数字信号处理工具，输入单片机的信号必须是离散的数字信号或者是脉冲信号，经A/D转化，便于单片机处理。
（4）单片机处理电路部分。
本设计作为一个简单脉搏测量仪，最后需给出脉搏波动频率，以单片机作为信息处理中心，通过对单片机进行编程，完成信号输入检测、信息分析处理及信息显示。
（5）显示电路部分。
单片机处理得到的脉搏波动频率信息，最后在显示电路中直观地显示出来。
所以，需要选用合适的显示设备及显示电路，来实现对脉搏波动频率信息的显示。
1. 1. 1脉搏传感器的选择传感器又称为换能器、变换器等。
脉搏传感器是脉搏检测系统中重要的组成部分，其基本功能是将切脉压力和挠动脉搏动压力这样一些物理量（非电量）转换成为便于测量的电量。
智能脉搏测试仪的设计
关键词 ： 脉搏测试仪； 数字滤波； 单片机 中图 分 类 号 ：Ｐ ９ Ｔ ｙ ｔ ｍ ｏ ｔ ｓ ｌ ｅ ｓ ｇ ｉ ｅ ｌｇ ｎｔ ｓ ｓ ｅ ｔ ｅ ｔ ｐｕ ｓ
Ｃ Ｈ Ｅ Ｎ Ｍ ｉ ｎｇ — ｙｉ Ｙ Ａ Ｎ Ｇ ｕａ ， Ａ Ｎ Ｇ ｉ ｎｇ ， Ｈ Ｙ Ｌ ａ
２ 系 统 结 构 与 工 作原 理
智 能 脉 搏 测 试 仪 系 统 是 基 于 ＡＴ８ Ｃ５ ９ １单 片 机 ， 压 电 薄 膜 力 敏 元 件 作 为输 入 传 感 器 ， 以 通 过 系统 的 处 理 可 以 由被 测 者 监 听 自己 的 心 跳 ， 时 还 可 以在 线 即 时 显 示 所 测 脉 搏 次 数 （ ／ 同 次 分 钟 ） 也 可 以选 择 记 时功 能 由 被 测 者 自 己记 数 。 ，
前 仪 器 所 存 在 的 缺 陷 ， 用 ＡＴ８ Ｃ １芯 片 为 核 心 设 计 出 该 产 品 ， 用 防脉 冲 干 扰 滑 动 平 均 值 采 ９５ 利 法 滤 波 ， 提 高 精 度 的 同时 也 大 大 提 高 了 系 统 的 响 应速 度 ； 用 液 晶 显 示 与 用 户建 立 了 良好 的 在 利 交互 界面 。
维普资讯
第 ２ １卷 第 ３期
２０ ０ ２年 ９月
计 算 技 术 与 自动 化
０Ｎ Ｃ ０Ｍ Ｐ ＵＴＩ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＡＮＤ ＡＵＴＯＭ ＡＴ １ ＮＧ
Ｖ ０１ ．２１ Ｎ Ｏ．３
Ｓ ｐ ２ ０ ｅ ｔ ０２
文 章 编 号 ：０３ ６９（０２０－０１－０ １０－ １９２０）３ １７ ３
１ 引 言
随 着 电 子 技 术 的 发 展 ， 应 用领 域 不 断 扩 大 ， 别 是 数 字 电子 技 术 的应 用 已经 深 入 到 人 类 其 特 日常 生 活 中 ， 能 化 电 子 产 品将 成 为 新 的潮 流 趋 势 。 智 目前 市 场 上 所 推 出 的家 庭 医 疗 电子 产 品大 多 以测 量 血 压 为 主 ， 能 脉搏 测 试 仪 器 尚不 多 见 。 文 针 对 市 场 上 的 家 用 医疗 设 备 的需 要 及 目 智 本
基于光电传感器的脉搏信息检测系统设计
1 设计主要内容及要求1 设计主要内容及要求1.1 设计目的：（1）了解脉搏检测相关背景知识以及电工电子学、单片机、传感器等相关技术。
（2）初步掌握常用脉搏检测方法的特点和应用场合，并选择恰当方法应用于本设计。
（3）通过学习，具体掌握所选择脉搏测量传感器的使用特点、测量电路和使用方法。
1.2 基本要求（1）要求设计相关的硬件电路，选择合适的传感器、MCU和显示系统。
（2）设计恰当的测量电路，包括信号的放大、滤波及抗干扰设计等。
（3）设计异常心跳的报警电路。
1.3 发挥部分自由发挥2设计思路该装置是根据手指毛细血管的血容量随心脏搏动而改变这一生理特点，利用光电转换原理以及单片机计数测量原理完成对心率次数的测量。
测量脉搏的装置是以脉冲跳动间隔时间为基准的倒计数方式，从而保证在几秒钟内得到精确的每分钟脉冲次数，并提高了快速测量的准确性。
该系统采用光电传感器进行测量，在传感器两端加上一定的工作电压，则其输出电压随着光照强度的变化而变化，产生电压信号。
该信号经过滤波处理后，再由运放转将信号放大，然后送入单片机进行处理。
在进行处理前，信号将要分为两路，一路经波形变换后得脉冲信号，送单片机进行对电压信号的测频处理，并计算1min内脉搏跳动的次数；另一路经A/D 转换后送到单片机处理系统进行波形测量与显示。
单片机把传感器采集的数据经过译码器显示在液晶屏上，同时当测得脉搏跳动次数超于规定脉搏跳动次数范围时，电路将自动进入中断，发光二极管闪烁，蜂鸣器报警。
键盘控制器用于功能选择。
系统的测频利用软件进行精度的调整，节省了资源。
3设计方框图4各部分电路设计4.1.硬件系统的设计图4.1硬件数字前置电路设计图4.1．1.脉搏信号的检测硬件电路中，关键部分在于脉搏信号的检测。
系统采用红色发光二极管和硫化镉光敏电阻组成投射遮光指套式光电传感器发光二极管稳定性好，遮光指套式的装置式的装置减少了外界光的干扰，只需要将待测手指插入，便可以进行测量。
人体脉搏信号检测系统设计
第1章绪论1.1 研究背景和意义随着社会和科学技术的不断进步，人们对生命现象的认识也越来越深入，生物医学信号的检查是对人体健康状况评估的手段。
在医院里，通过检查必要的生物医学数据，医生可以对病人健康程度做一个评估，并且根据数据诊断出病患所得的疾病以及康复状况。
同时，医药保健类产品早已经不是医院的专利，以家庭为单位，几乎每个家庭都配备了必要的医疗保健类用品[1-3]。
在适宜的医疗设备条件下，病人可以不依靠医生的辅助，自己采集医学生理数据，通过医学根据对此参数分析，评估健康水平或者诊断自身是否有疾病。
现代的医疗仪器给人民生活带来了便捷，在智能化、便携式、可靠性、安全性等方面都有了很大的提高。
仪器在实现功能的同时都有不同的特点，有的仪器便于携带，有的仪器操作简单。
当然，结合众多优点的仪器无疑受到消费者的青睐。
以医院为单位，因为测量出来的数据可以直接提供给医生作为诊断或评估病人身体状况的参考，所以这类医疗仪器性能高、功能强大、测量数据准确。
而对于以家庭或个人来说，在保证功能的同时，方便测量生理数据、便于携带、价格低廉、智能化这些特点是此类医疗仪器发展的趋势。
作为诸多生理信号的一种，脉象信号蕴含着丰富的信息，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。
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[4]。
许多中医文献分析脉象的形成和西医分析虽然表、述各有不同，但是有相同的科学原理。
人体循环系统由心脏、血管、血液所组成，负责人体氧气、二氧化碳、养分及废物的运送。
血液经由心脏的左心室收缩而挤压流入主动脉，随即传递到全身动脉。
当大量血液进入动脉将使动脉压力变大而使管径扩张，在体表较浅处动脉即可感受到此扩张，即所谓的脉搏[1]。
正常人的脉搏和心跳是一致的。
脉搏的频率受年龄和性别的影响，婴儿每分钟120-140次，幼儿每分钟90-100次，学龄期儿童每分钟80-90次，成人为60-100次/分，老年人为55-60次/分。
家用脉搏仪系统框图.
家用脉搏仪系统框图
项目的系统框图如图2-1所示。
图2-1 系统框图
各部分的原理及功能如下：
①传感器电路。
本部分电路将脉搏跳动信号转换为与此相对应的电脉冲信号。
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15s内传感器所获得的频率
进行4倍频，即可得到对应一分钟脉冲数，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4倍频后的脉冲信号送到计数、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。
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。
设计与实现基于STM32的脉搏心率检测仪的硬件系统
设计与实现基于STM32的脉搏心率检测仪的硬件系统脉搏心率检测仪是一种用于测量人体心率的设备，能够帮助人们监测健康状况。
本文将详细介绍基于STM32的脉搏心率检测仪的硬件系统的设计与实现。
1. 系统功能设计脉搏心率检测仪的硬件系统需要实现以下功能：1.1 脉搏检测功能：通过传感器采集心率信息，并通过STM32微控制器进行处理和分析，最终显示用户的心率值。
1.2 数据存储功能：将采集到的心率数据存储到内部存储器中，以便用户后续查看历史数据。
1.3 显示功能：通过液晶显示屏将检测到的心率值实时显示出来，以便用户随时了解自己的心率状况。
1.4 报警功能：当心率超出预设的安全范围时，系统应能发出声音或震动的警报，提醒用户注意健康状况。
2. 硬件设计方案2.1 传感器选择：选择一款高精度的脉搏传感器，能够准确采集心率信号。
常见的心率传感器包括光电式和电阻式传感器，可根据需求选择合适的传感器。
2.2 STM32微控制器选择：选择一款功能强大且集成丰富的STM32微控制器作为主控芯片。
STMicroelectronics公司的STM32系列是一种低功耗、高性能的微控制器，具备丰富的外设，适合用于该硬件系统的设计。
2.3 存储器选择：选择一款容量适当的内部存储器，用于存储采集到的心率数据。
常见的存储器包括闪存和EEPROM，可根据需求选择合适的存储器。
2.4 显示屏选择：选择一款高清液晶显示屏，能够清晰地显示心率数值。
可以选择带有背光和触摸功能的液晶显示屏，以提高用户体验。
3. 硬件系统的实现3.1 连接布局设计：设计合理的硬件连接布局，确保传感器、STM32微控制器、存储器和显示屏等各个组件之间的连线准确无误。
3.2 电源设计：为硬件系统提供稳定的电源。
可使用电池或者外部电源，注意选择合适的电源电压和电流。
3.3 传感器接口设计：将脉搏传感器与STM32微控制器连接，确保传感器能够正常采集心率信号，并传输给微控制器进行处理。
脉搏监测系统设计方案
脉搏监测系统设计方案目录引言 (4)1 课题现状及研究意义 (5)1.1 课题现状 (5)1.2 研究意义 (6)2 方案论证 (7)2.1 方案选择 (7)2.2 系统框图 (8)3 主要芯片介绍 (10)3.1 光电传感器 (10)3.2 Atmega8515 (10)3.3 无线收发模块 (14)3.4 MAX232芯片 (17)4 硬件设计 (19)4.1 采集部分 (19)4.2 滤波部分 (20)4.3 放大部分 (21)4.4 555施密特整形电路 (22)4.5 下位机处理部分 (23)4.5.1单片机复位电路 (23)4.5.2数码管显示部分电路 (24)4.5.3无线发送模块部分 (24)4.5.4单片机的晶振和中央处理部分 (25)4.6 上位机部分 (26)4.6.1无线接收模块部分 (26)4.6.2接收数据处理部分 (26)4.6.3串口部分 (27)5 软件设计 (30)5.1 下位程序设计的流程图 (30)5.2 无线模块部分 (30)5.3 上位机部分流程图 (31)5.4 VB界面 (31)6 系统调试与验证 (33)6.1 硬件调试 (33)6.1.1 采集部分 (33)6.1.2 滤波部分 (33)6.1.3 放大部分 (34)6.1.4 555整形部分的调试 (34)6.1.5 下位机处理部分 (34)6.1.6 上位机处理部分 (35)6.2 软件调试 (35)6.2.1下位机处理部分 (36)6.2.2上位机部分 (37)6.3 整体调试 (39)6.4 抗干扰措施 (40)6.4.1硬件抗干扰措施 (40)6.4.2软件抗干扰措施 (40)7 结果分析与展望 (42)参考文献 (44)附录 (45)附录一 (45)附录二 (46)摘要随着人们生活的水平不断提高，生活方式、饮食结构不断改变，习惯的变化和高节奏的生活导致了高血压、冠心病等心血管疾病成为常见病与多发病。
基于STM32的脉搏心率检测仪的软件设计与算法实现
基于STM32的脉搏心率检测仪的软件设计与算法实现脉搏心率检测仪是一种用于测量人体脉搏和心率的设备，其软件设计和算法实现是实现正常运行和准确测量的关键。
本文将介绍基于STM32的脉搏心率检测仪的软件设计和算法实现。
软件设计方面，基于STM32的脉搏心率检测仪可以采用嵌入式系统的设计方法。
首先，需要对外部硬件进行初始化设置，包括传感器模块、显示模块、存储模块等。
接下来，设计主控模块的程序控制流程，包括数据采集、信号处理、心率算法和结果显示等步骤。
为了保证系统的实时性和可靠性，可以使用中断和定时器等技术来精确控制不同模块的运行顺序和时间间隔。
此外，为了便于用户操作和结果查看，还可以设计人机界面（UI）。
在算法实现方面，心率检测是基于脉搏信号的分析和处理。
常用的心率检测算法包括峰值检测法、互相关法和自适应阈值法等。
其中，峰值检测法是最常用的一种方法。
其基本原理是从脉搏信号中检测出心脏收缩（峰值），根据心脏收缩的频率计算心率。
具体实现上，可以通过差分运算和阈值检测来提取峰值。
为了减少噪音和干扰的影响，可以采用滤波算法进行信号预处理，如低通滤波、中值滤波等。
除了基本的心率检测算法，还可以结合机器学习的方法提高准确性和可靠性。
通过对大量的心率数据进行训练和学习，可以建立模型来预测心率。
常用的机器学习算法包括支持向量机（SVM）、人工神经网络（ANN）和深度学习等。
利用这些算法，可以根据病人的个体差异和生理特征建立个性化的心率检测模型。
在软件设计和算法实现过程中，还需要注意以下几点。
首先，要选择合适的开发环境和开发工具，以确保代码的可靠性和可维护性。
其次，要对各个模块进行充分测试和调试，以确保系统的稳定性和准确性。
此外，要考虑系统的功耗和资源占用情况，对于嵌入式系统来说，需要尽量优化代码和算法，以延长电池寿命和提高系统的运行效率。
综上所述，基于STM32的脉搏心率检测仪的软件设计和算法实现需要结合硬件和软件的特点，采用嵌入式系统的设计方法，设计合理的程序控制流程和界面，选择合适的心率检测算法，并充分测试和调试系统。
脉搏测量仪设计方案
1. 引言脉搏是人体生命活动中重要的生理指标之一，脉搏测量仪可以实时监测人体的脉搏情况，并提供相应的数据分析。
本文档将详细介绍脉搏测量仪的设计方案，包括硬件设计和软件开发。
2. 硬件设计2.1 传感器选择脉搏测量仪的核心是脉搏传感器，选择适合的传感器对脉搏信号的采集至关重要。
我们建议选择带有光电传感器的脉搏传感器，该传感器可以通过红外线光电技术来测量脉搏信号。
2.2 信号采集电路设计脉搏传感器的输出是微弱的光电信号，需要通过信号采集电路进行放大和滤波处理。
我们建议采用放大器和滤波器的组合来实现信号的放大和去噪。
2.2.1 放大器设计放大器的作用是放大传感器输出的微弱信号，提高信号的幅值。
我们建议使用差分放大电路，以提高信号的抗干扰能力。
2.2.2 滤波器设计滤波器的作用是滤除高频噪声，保留脉搏信号的低频成分。
我们建议采用带通滤波器，设置合适的截止频率，以滤除高频和低频信号。
2.3 数据处理电路设计脉搏信号的采集和处理完成后，需要将脉搏数据传输到微处理器进行进一步处理。
我们建议使用微控制器作为数据处理的主要控制单元。
2.3.1 微控制器选择选择适合的微控制器对整个脉搏测量仪的性能和功能实现起着至关重要的作用。
我们建议选择一款具有高性能和低功耗的微控制器，以满足脉搏测量仪的要求。
2.3.2 数据传输接口设计在数据传输方面，我们建议使用串行接口（如UART）将脉搏数据传输到外部设备或计算机上进行进一步的分析和存储。
3. 软件开发3.1 脉搏信号处理算法在软件开发方面，我们需要实现一些脉搏信号处理算法，以提取和分析脉搏信号中的相关特征。
常见的脉搏信号处理算法包括脉率计算、心率变异性分析等。
3.2 数据可视化界面设计为了方便用户理解和使用脉搏测量仪，我们需要设计一个用户友好的数据可视化界面。
该界面可以实时显示脉搏数据，并提供相应的数据分析和报告功能。
3.3 脉搏测量仪的控制逻辑在软件开发过程中，我们需要设计脉搏测量仪的控制逻辑。
电子脉搏测试仪课程设计
电子脉搏测试仪课程设计一、课程目标知识目标：1. 了解电子脉搏测试仪的基本工作原理和功能；2. 掌握电子脉搏测试仪的操作方法和使用步骤；3. 学习如何解读电子脉搏测试仪的数据，并了解其与人体生理活动的关联。
技能目标：1. 能够正确使用电子脉搏测试仪进行测量，并准确记录数据；2. 培养学生动手操作、观察和思考的能力，通过实际操作，提高解决问题的技巧；3. 学会分析电子脉搏测试仪数据，并能进行简单的数据处理和分析。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对现代医疗设备的兴趣，激发学习热情；2. 增强学生的团队协作意识，培养共同解决问题的能力；3. 引导学生关注健康，认识到科技对人类生活的积极影响。
课程性质：本课程属于科学实践课，以实践操作和数据分析为主。
学生特点：学生具备一定的物理知识和动手能力，对新鲜事物充满好奇。
教学要求：教师应注重理论与实践相结合，引导学生主动参与实践，培养其独立思考和解决问题的能力。
在教学过程中，关注学生的个体差异，确保每个学生都能达到课程目标。
通过课程学习，使学生能够将所学知识应用于实际生活中，提高其综合素养。
二、教学内容1. 电子脉搏测试仪的基本原理：讲解电子脉搏测试仪的工作原理，包括传感器、信号处理、数据输出等部分。
相关教材章节：第三章“传感器及其应用”2. 电子脉搏测试仪的操作使用：详细介绍电子脉搏测试仪的操作步骤、注意事项及维护保养。
相关教材章节：第四章“医疗器械的使用与维护”3. 数据解读与分析：教授如何解读电子脉搏测试仪的数据，分析数据与人体生理活动的关联。
相关教材章节：第五章“数据采集与分析”4. 实践操作：分组进行电子脉搏测试仪的实践操作，让学生亲身体验，提高动手能力。
相关教材章节：第六章“实践操作与技能培养”5. 数据处理与分析：引导学生运用所学知识对测试数据进行处理和分析，提高问题解决能力。
相关教材章节：第七章“数据处理与分析方法”教学内容安排与进度：第一课时：电子脉搏测试仪的基本原理第二课时：电子脉搏测试仪的操作使用第三课时：数据解读与分析第四课时：实践操作（分组进行）第五课时：数据处理与分析及总结在教学过程中，教师需关注学生的掌握情况，适时调整教学进度，确保教学内容科学、系统、全面。
STM32基于的脉搏心率检测仪设计与实现方法
STM32基于的脉搏心率检测仪设计与实现方法1.引言脉搏心率检测仪是一种用于测量人体心率的设备。
近年来，由于心血管疾病的普遍发生率和人们对健康的关注度增加，脉搏心率检测仪得到了广泛应用。
本文将介绍基于STM32的脉搏心率检测仪的设计与实现方法，并提供详细的实施步骤和关键技术。
2.系统架构设计脉搏心率检测仪主要由传感器模块、信号处理模块和显示模块组成。
传感器模块用于感知人体的脉搏信号，信号处理模块对采集到的脉搏信号进行滤波和放大，以提取出心率信息，最后通过显示模块将心率数值以可视化的方式呈现给用户。
3.硬件设计与实现3.1 传感器模块脉搏信号传感器模块的设计是整个系统的核心。
一种常见的传感器是使用红外光和光敏电阻来检测血流量的变化。
在实际实现过程中，可以使用红外LED发射器和光敏二极管来搭建一个光电传感器。
3.2 信号处理模块信号处理模块通过对传感器模块采集到的信号进行滤波、放大等处理来提取心率信息。
滤波的目的是去除信号中的噪声和干扰，保留有效的脉搏信号。
常用的滤波方法包括低通滤波器和带通滤波器。
放大的目的是将脉搏信号增强到适合进行后续处理的范围。
3.3 显示模块显示模块的设计可以采用TFT液晶屏、LED数码管或者通过串口将心率数值传输到上位机进行显示。
其中，TFT液晶屏可呈现更丰富的图像和信息，能够提供更好的用户体验。
4.软件设计与实现4.1 硬件驱动在STM32上实现脉搏心率检测仪的软件设计时，首先需要编写硬件驱动程序，与硬件模块进行交互。
硬件驱动程序主要包括传感器模块驱动、信号处理模块驱动和显示模块驱动。
使用STM32的GPIO引脚配置外部中断，可以实现对传感器模块的触发和数据采集。
4.2 信号处理算法信号处理算法是提取心率信息的关键环节。
可以使用傅里叶变换、时域滤波和数字滤波等方法对采集到的脉搏信号进行处理。
这些算法可以通过编程语言（如C 语言）实现，并在STM32上运行。
4.3 用户界面设计用户界面设计是为了方便用户操作和信息展示。
基于STM32的脉搏心率检测仪系统设计与实现
基于STM32的脉搏心率检测仪系统设计与实现近年来，心率检测仪作为一种重要的医疗设备，得到了广泛的应用和研究。
本文旨在基于STM32的脉搏心率检测仪系统设计与实现进行详细介绍。
一、系统设计1. 系统架构设计：基于STM32的脉搏心率检测仪系统主要由STM32微控制器、心率传感器模块、液晶显示屏和电源管理模块等组成。
其中，STM32微控制器作为系统的核心控制模块，用于采集和处理心率传感器模块的数据，并将结果显示在液晶显示屏上。
2. 脉搏心率检测模块设计：脉搏心率检测模块通过心率传感器模块获取用户的心率数据，并将数字信号传输给STM32微控制器进行处理。
心率传感器模块通常采用光电式传感器，通过用户的血流量变化来实时检测心率。
传感器模块采集到的模拟信号将通过ADC转换为数字信号，然后传输给STM32微控制器进行处理。
3. 数据处理与分析模块设计：STM32微控制器接收到心率传感器模块传输的数据后，进行数字信号处理，并根据算法计算出用户的心率值。
常用的算法包括峰值检测算法和自相关算法等。
同时，系统可对心率数据进行实时分析和存储，以供用户查看和参考。
4. 显示与用户交互模块设计：STM32微控制器将计算得到的心率值通过串行通信协议发送给液晶显示屏模块。
液晶显示屏将心率值以数字或图表形式显示给用户，以便用户实时了解自身心脏健康状况。
同时，系统可通过按键等方式与用户进行交互，实现功能设置和历史数据查看等操作。
5. 电源管理模块设计：为确保系统的稳定工作，设计合适的电源管理模块非常重要。
电源管理模块主要负责功率的分配和稳压，以提供稳定可靠的电源给系统各个模块。
二、系统实现1. 硬件设计：根据系统的功能需求，选择适合的硬件元件，并进行电路设计和原理图绘制。
其中，选用的STM32微控制器需要与心率传感器模块、液晶显示屏和按键等模块进行连接，并通过I/O口实现数据的输入输出。
2. 软件开发：基于STM32的脉搏心率检测仪系统的软件开发主要包括嵌入式软件开发和用户界面设计。
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
题目:脉搏测试仪设计摘要摘要：本脉搏测量仪在我们的日常生活中已经得到了非常广泛的应用。
为了提高脉搏测量仪的简便性和准确度，本课题设计了一种基于51单片机的脉搏测量仪。
系统以STC89C52单片机为核心，以脉搏传感器SC0073为传感器，并利用单片机系统部定时器来计算时间，脉搏信号通过以AD620A组成的前置放大电路、滤波电路、整形电路后输入至单片机。
单片机通过对脉冲累加得到脉搏跳动次数，时间由定时器定时而得。
系统以LCD1602动态显示一分钟脉搏次数。
系统还设置有清零键，方便系统重新测量。
关键字：脉搏测量仪，STC89C52单片机，脉搏传感器Abstract:The Pulse measuring instrument in our daily life has been very widely. In order to improve the simplicity of the pulse of the measuring instrument and accuracy, this topic design based on 51 SCM pulse measuring instrument. System to STC89C52 microcontroller as the core, the pulse transducer SC0073 for sensors, and using single chip puter system internal timer to measure time, pulse signal through ponent to AD620A the preamplifier and filter circuit, plastic circuit input to the microcon- -troller. Single chip microputer to pulse accumulate get through the pulse frequency, time by the timer timing. System LCD1602 to dynamic display a minute in pulse rate. The system also set a reset button, convenient the system to measure.Keywords:pulse measuring instrument，STC89C52 single-chip microputer，Pulse transducer目录1.前言11.1设计背景11.2脉搏测量仪的开展与应用22.总体方案设计32.1方案比拟32.2方案选择53.单元模块设计63.1各单元模块功能介绍及电路设计63.1.1前置放大电路63.1.2 滤波电路83.1.3 同相放大电路83.1.4 整形电路83.1.5电源模块83.2 电路参数计算及元器件的选择93.2.1滤波器参数的选择103.2.2 同相放大器参数选择113.2.3整形电路113.3特殊器件介绍123.3.1 传感器SC0073123.3.2 STC89C52133.3.3 LM324介绍164.软件设计174.1软件设计所用工具174.1.1Protues简介174.1.2 Altium Designer简介184.2软件设计184.2.1软件构造图185.硬件调试205.1前置放大电路调试20 5.2滤波电路调试215.3整形电路调试236.结论247.总结与体会258.参考文献27附录1：原理图及PCB图28附录2:实物图33附录3：源程序331.前言1.1设计背景脉搏携带有丰富的人体XX状况的信息，自公元三世纪我国最早的脉学专著?脉经?问世以来，脉学理论得到不断的开展和提高。
基于单片机的远程监控脉搏测量仪设计共3篇
基于单片机的远程监控脉搏测量仪设计共3篇基于单片机的远程监控脉搏测量仪设计1基于单片机的远程监控脉搏测量仪设计近年来，随着科技的发展，智能医疗设备成为了研究的热点之一。
远程监控脉搏测量仪作为智能医疗设备的一种，它的出现为医疗行业带来了很大的便利和改善。
本文将介绍基于单片机的远程监控脉搏测量仪的设计思路。
一、前期准备在实际设计前，需要进行前期准备工作，包括了解脉搏测量原理、单片机的基本原理和网络通信原理。
在此基础上，我们还需要对脉搏测量仪进行分析和测试，以确定脉搏信号的特征参数和采样周期等重要参数。
二、硬件设计1.传感器模块脉搏测量仪的核心部分是传感器模块。
传感器模块的设计需要兼顾数据精度和实现难度。
在本设计中，我们采用了压力传感器模块，它是一种成本较低、测量精度较高的传感器。
在使用时，压力传感器模块根据脉搏的频率产生相应的压力波形，传感器模块通过变换电路将压力信号转换为电信号，然后输入到单片机系统中进行处理。
2.单片机系统本设计采用的是AT89S51单片机，它是一种高性价比的通用单片机。
单片机系统由单片机、AD转换器、RAM、ROM、EEPROM 等部分组成。
单片机通过AD转换器将模拟信号转换为数字信号，存储在RAM中，并通过通讯模块与用户终端进行交互和传输。
3.通讯模块在远程监控中，通讯模块是非常重要的组成部分。
通讯模块用于将单片机系统采集到的脉搏信号通过网络传输到用户终端。
在本设计中，我们采用的是ESP8266 Wi-Fi模块，它是一种高集成度的Wi-Fi芯片，具有低功耗、可靠性高等优点。
三、软件设计1.程序框图在单片机程序设计过程中，程序框图十分重要。
本设计中采用的是基于C语言的程序框图。
程序框图包括了采集、处理、存储、通讯等部分，并设置了失效检测和暴力破解功能。
2.程序设计本设计的程序设计采用了汇编语言和C语言相结合的方式进行开发。
通过汇编语言实现底层驱动，用C语言进行上层应用程序开发，并通过电脑端串口调试工具进行调试。
基于STM32的脉搏测量仪设计
基于STM32的脉搏测量仪设计脉搏测量仪是一种用来测量人体脉搏的医疗设备，可以用于监测心率和脉搏波形等信息，帮助医生了解人体的心血管健康状况。
本文将介绍基于STM32的脉搏测量仪的设计。
首先，我们选择了STM32系列的单片机作为主控芯片。
STM32系列具有低功耗、高性能和丰富的外设资源等特点，非常适合作为嵌入式系统的主控芯片。
接下来，我们需要设计传感器部分。
传感器可以采集脉搏信号，并将信号转换为数字信号供STM32芯片处理。
常见的脉搏信号传感器有光电传感器和压电传感器。
我们选择了光电传感器，因为它具有适应性强、响应速度快等优点。
光电传感器可以通过光电效应将脉搏信号转换为电信号，并使用模数转换器将模拟信号转换为数字信号。
然后，我们需要对脉搏信号进行预处理。
由于脉搏信号存在噪声等干扰，我们需要进行滤波和放大等处理，以提取出我们所需的脉搏信息。
滤波可以使用数字滤波器来实现，它可以有效地去除噪声。
放大可以使用放大电路来实现，以增加信号的幅度。
接着，我们需要编写软件算法来对脉搏信号进行分析和处理。
首先，我们需要使用数字信号处理算法来对信号进行分析，提取出脉搏的周期和幅度等信息。
然后，我们可以根据这些信息计算出心率等指标，并将结果显示在LCD屏幕上。
最后，我们需要设计用户界面和外设控制部分。
用户界面可以使用LCD屏幕和按键等元件来实现，用户可以通过按键来控制脉搏测量仪的功能。
外设控制部分可以使用串口、蓝牙等通信模块来实现，以便将脉搏数据传输到手机或计算机上进行进一步的分析和存储。
总结起来，基于STM32的脉搏测量仪设计主要包括：选择STM32作为主控芯片、设计传感器部分、进行脉搏信号预处理、编写软件算法、设计用户界面和外设控制部分等。
通过这些设计，我们可以实现一个功能齐全的脉搏测量仪，方便医生进行心血管健康监测和诊断。
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。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
３８４
［１］余学飞，卢广文，李哲．无线传输技术在医疗仪器设计
中的应用［Ｊ］．医疗卫生装备，２００７，２８（２）：１４一１５．
［２］宋娟，李庆锋．基于编／解码器实现ＰＣ机与单片机问的 通信［Ｊ］．河南机电高等专科学校学报，２００６，１４（６）：１７
－－１８． ［３］李文国，张风伟．超低功耗单片机实现智能遥控器设计
２００８年增刊 接收Ｊ０４Ｖ心ＩＩ－片经过测试，电源电压工作在 ２．６ｖ一３．６Ｖ最为稳定，接收数据最灵敏，因此串联 两个二极管降压，或者串联一个３Ｋ接口
圈ＡＴ８９Ｃ５ １单片机
液 晶 显
无线电发送接收电路 电 容 传 感 器
——
刁专
电
数据采集电路四Ｃ８０５ １Ｆ０２０单片机
Ｑ／２００Ｋ Ｑ组合。编码ＰＴ２２６２芯片数据发送允许端
和Ｃ８０５１Ｆ０２０单片机引脚相连，当单片机该引脚发
送低电平信号时，地址码和数据端Ｌ］的数据通过编
码串行发送到无线电发送Ｆ０５Ｃ心ｔｔ－片。 无线电接收电路由解码ＰＴ２２７２芯片和无线电 接收Ｊ０４Ｖ芯片构成，电路图如图４所示。无线电
电子测量与仪器学报 输出。当使能信号是低电，Ｆ时，或非门Ｕ３Ａ输出高 电平，电容传感器进行充电，由于电容不能越变特 性，Ｕ３Ａ的２脚为高电平，同时经过滤波和延时环 节Ｕ２Ａ输出脚为高电平，Ｕ３Ａ脚输出低电平。电容 传感器反向充电。因此当片选信号线ＣＥ为低电平
３８３
率△ｆ（ｐ，ｔ）＝
』！翌：垒！二』！翌：刍！接近
，２一‘
１，证明此
时无脉搏跳动；当有冲击压力时△ｆ（Ｐ，ｔ）＝
』！旦：垒！二』！鱼：刍ｂ１．５，证明此时有脉搏跳动。
，２一，ｌ
一次脉搏跳动时间周期Ｔ＝收缩基准脉宽时间一最短 脉宽时问，一分钟脉搏跳动次数＝６０／Ｔ。
电子测量与仪器学报
出版社，２００２．５，３４７—３５２．
路
高压泵驱动电路Ｉ Ｉ电磁阀驱动电路
图１系统方框图 效率的ＤＣ／ＤＣ电压升降转换芯片，工作电压是 ３一ｌｌＶ，输出电压是３．３Ｖ／５Ｖ，输出电流２５０ｍＡ。电 源管理电路如图２所示，３／５是３Ｖ／５Ｖ选择端，当 ３／５接地时输出５Ｖ，３／５接电源输出端时输出３．３Ｖ。 图３无线电发射电路 ２２０ｕｒ电容使电乐降到２．６Ｖ－３．６Ｖ之间。由无线电 接收芯片Ｊ０４Ｖ接收数据，解码芯片ＰＴ２２７２进行解 码，如果收到地址码和和自己地址编码相同，ＶＴ端 输出端由低电平变为高电平，经过倒向电路，单片 机收到一个下降沿触发，从数据端口接收数据。
图２电源管理电路
采用编码解码ＰＴ２２６２／ＰＴ２２７２芯片组和无线电 发射接收Ｆ０５Ｃ／Ｊ０４Ｖ芯片组构成无线电发送接收电 路。该电路经过实践验证稳定性好，功耗低，抗干
扰性强。无线电发射电路图如图３所示。通过低功
耗三极管导通和截Ｉ｝：控制无线电发射电路电源，无 线电发射频率采用３１５ＭＨＺ，因此晶振电阻采用１．２Ｍ
集和荐翥；？口；孬沅”Ｃ８‘０５—１Ｆ“０２０…－是。叭３．。３：，蔟盖：。高 孬篙蘧爰翥毛荔篙美及编码解码芯片是。５；、蒺毛：。
由于数据采集模块是通过电池供电，在数据采
电子测量与仪器学报 为了避免电压波动Ｔ扰系统稳定性，电源电路采用 ＭｈＸ７１０１／ｌ舱ｉ７１０２芯片组。ＭＡＸ７１０１／ＭＡＸ７１０２是高
量准确，性能可靠，稳定性好，抗－Ｔ扰强。实验数
据如图７所示。
图７脉搏测试数
４结束语
本系统以ＰＣ机、单片机Ｃ８０５１Ｆ０２０、单片机 ＡＴ８９Ｃ５１为核心，利用无线电遥控技术，通过硬件 和软件设计，实现了对电容传感器、高压泵、电磁
阀的自动控制和脉搏数据的准确采集、计算以及通
过无线电稳定传输等。整个系统采用人性化设计，
电子测量与仪器学报
２００８年增刊
智能脉搏测试仪系统设计
１系统结构与工作原理
据采集模块开始采集数据，将所测心率再通过无线
Ｃ８０５１Ｆ０２０和单片机ＡＴ８９Ｃ５１，以电容传感器作为
１．１电源管理电路
蚕篓鉴苎篓警苎釜薏换量笆＝１要兰荤鏊譬磐！坠篡 型篓翌者的心兰竺些：Ｌ宝、鬟。苎竺！竺篓竺圭害等 块通过ＲＳ２３２建立异步通讯进行监控选择显示并且
Ｍ∞ｌＯ
一：一。一。一～一
１．２无线电发送接收电路
Ⅸｍ心耋｜涮粥№嘞一
盼耋｜；∞阿鹧时蚪鲫一
盐一季
图４无线电接收电路 １．３脉搏检测电路 脉搏检测电路由电容传感器，内含４个或非门 的７４ＶＨＣ０２，以及内部有６个反相器的７４ＨＣ０４构成。 脉搏检测电路如图５所示。脉搏检测电路通过滤波 电路，放大电路，整形电路，电５Ｐ转换电路组成。 当使能信号ＣＥ为高电平时，或非门Ｕ３Ａ输出低电 平，同时ＵＩＡ输出高电平，Ｕ２Ａ输出低电平，电容 传感器小起振，脉搏检测电路不工作，信号线没有
２００８年增刊
时，电谷传感器在充电和反向充｝乜循环转换。或非 门Ｕ４Ａ输出信号经过施密特触发器构成多谐振荡
器，输出方波。传感器的工作时序如图６所示。
图５脉搏检测电路
２
３
—『］厂］厂］厂］厂］
Ｉ．传感器启停控制信号 ２．电容传感器输ｆＩ｜波形 ３．整形后输出波形
图６传感器工作时序
２软件设计
Ｃ８０５１Ｆ０２０单片机具有丰富片内资源和多功能 的外设端口，采用流水线结构，单周期指令，运算 速度是８０５１单片机１２倍，适合数据采集速度要求 比较高的地方。软件’发计足在大萤实验基础上，寻 找一个固定收缩脉宽作为高压泵充气的基准，并且 引入离散导数算法。建立脉宽函数ｆ（Ｐ，ｔ），ｐ是冲 击压力，ｔ时ｌ＇日ｊ单位。当无冲击压力时，函数变化
集成度高，操作使用简单，解决了现自．脉搏录取仪
的操作繁琐、携带不方便、数据无’法保存、无法进 行远距离监测等弊端。目前此智能脉搏测试仪经过 大量测试，脉搏数据偏差率控制在１％之内，性能稳
定可靠，抗下扰性强。该智能脉搏测试仪能很好运
用在运动领域、保健领域、尤其是在医疗领域发挥 很重要作用，同时具有很好的市场潜力。 参考文献：
２００８年增刊
３
实验结论
使用该智能脉搏测试仪系统，在不同身体状况
［５］杨吉祥，詹宏英，梅春．电子测量技术基础［Ｍ］．南京： 东南人学出版社，２００４．７，９１－９４．
环境下进行了脉搏测试，获得了不同的脉搏测试数 据。经过大景实验测试，证明该智能脉搏测试仪测
作者简介：
李亚荣：男，１９５５．０７，１９８２年毕业于山东大学无线电 电子学专业，山东荣成人，教授，现．１：作于大连交通人学机 械工程学院。 干洪波：男，１９８１．０９，辽宁火连人，现就读于大连交通 大学机械工程学院，机电工程专业，２００６级硕十生。