(完整版)基于单片机的脉搏测量仪的设计
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于测量人体脉搏的仪器。
本文将设计一种基于STM32的脉搏测量仪，并介绍其主要功能和设计思路。
一、功能需求分析脉搏测量仪的主要功能为测量人体脉搏，并实时显示脉搏波形和心率。
根据这一功能需求，我们可以进一步分析出所需的具体功能模块：1.传感器模块：用于检测人体脉搏，并将其转换为电信号。
2.信号处理模块：对传感器采集到的信号进行放大、滤波和数字化处理。
3.心率计算模块：通过对信号进行处理，实时计算出心率。
4.显示模块：将心率和脉搏波形实时显示在屏幕上。
二、硬件设计1.传感器模块采用光电测量原理，通过红外光发射二极管和光敏电阻来检测人体脉搏。
在手指上放置一个带有光敏电阻的小夹具，通过红外光源照射手指，当光线被血液吸收时，光敏电阻的电阻值会发生变化，从而可以检测到脉搏信号。
2.信号处理模块采用了运放电路来放大和滤波脉搏信号，然后使用STM32的模数转换器将信号转换为数字信号。
运放电路中的放大倍数和滤波器的参数可以通过调试来确定，以获得最佳的脉搏信号质量。
3.心率计算模块将数字信号经过处理后，使用算法计算出心率。
常用的方法是通过寻找脉搏信号的波峰和波谷，然后计算脉搏波的周期，再根据周期计算心率。
4.显示模块使用了液晶显示屏，可以将心率和脉搏波形实时显示在屏幕上。
可以使用STM32的GPIO口和SPI接口来控制液晶显示屏。
三、软件设计1.通过STM32的GPIO口和SPI接口，将数据发送到液晶显示屏上，并实时更新心率和脉搏波形。
可以使用TFTLCD库来进行液晶显示的控制。
2.使用STM32的定时器和中断功能，对脉搏信号进行采样和计算心率。
可以通过设置定时器的时钟源和分频系数来控制采样率。
3.心率计算算法可以在软件中实现，通过对脉搏波形进行检测和分析，计算心率并显示在屏幕上。
四、系统测试在设计完成后，可以进行系统测试来验证脉搏测量仪的功能和性能。
可以通过将传感器模块连接到手指上，然后打开设备，观察屏幕上显示的心率和脉搏波形是否正确。
基于单片机技术的脉搏测量仪设计
基于单片机技术的脉搏测量仪设计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1．3 信号采集及处理系统由于光电脉搏波属于缓慢变化的微弱生理信号，信噪比低，极易受到环境噪声和肢体运动的干扰。
传统的光电脉搏波信号检测电路都采用高增益放大器，以获得较高的检测灵敏度，这种设计思路导致了检测信号动态范围缩小，在受到运动干扰时，将导致由于干扰信号而带来的光电脉搏波信号检测的饱和失真。
本系统采用过采样技术，通过对信号的高速采样来提高采样精度，相当于用高分辨率的ADC 对信号进行模数转换，达到了提高信噪比并改善动态范围的效果。
因此本系统对经过光电转换后的信号进行模数转换而不需要任何信号调理(放大和滤波)电路。
1．4 过采样技术的应用所谓过采样技术是指以远远高于奈奎斯特(Nyquist)采样频率的频率对模拟信号进行采样的方法。
由信号采样量化理论可知，若输入信号的最小幅度大于量化器的量化电平，并且输入信号的幅度随机分布，则量化噪声的总功率是一个常数，在0～fs 的频带范围内均匀分布。
因此量化噪声电平与采样频率成反比，如果提高采样频率，则可以降低量化噪声电平，而由于基带是固定不变的，因而减少了基带范围内的噪声功率，提高了信噪比，从而提高分辨率，并且采样频率每提高4 倍，则信噪比提高4 倍，相当于A／D 的分辨率提高1 位。
2 软件设计2．1 程序设计本文选用ADI 公司的单片机ADC841，其内部集成了速度可达400k 的12 位逐次逼近型ADC，分辨率为0．6mv／LSB。
从软件需求和单片机速度出发，将ADC 采样率fs 定为102．4kHz，为便于计算，将过采样倍数k 定为64，则下抽取后采样率为伪：fs／k=1600Hz，是频率为400Hz 载波的四倍，满足奈奎斯特采样定理。
由于过采样倍数k 为64，按每提高4 倍采样率就能提高一位分辨率来计算，获得的ADC 有效分辨率能提高3。
基于单片机设计的脉搏测量仪)
毕业设计任务书扬州工业职业技术学院电子信息工程系09 届毕业设计（论文）开题报告书第三部分毕业设计报告目录第一章引言 (7)第二章硬件电路设计 (8)2.1 AT89C2051主要性能 (8)2.2AT89C2051的结构框图 (10)2.3AT89C2051的引脚说明 (11)2.4 复位电路 (12)2.5 振荡电路 (13)第三章基本结构模块 (13)3.1 脉搏波检测电路 (14)3.2 脉搏信号拾取电路 (14)3.3 信号放大 (16)3.4 波形整形部分 (18)第四章整体电路分析 (19)4.1 光发射电路 (19)4.2 光电转换电路 (19)4.3 信号采集及处理系统 (20)4.4 过采样技术的应用 (20)4.5 整体硬件电路设计 (21)第五章软件设计 (23)5.1 程序设计 (23)5.2 程序源代码 (24)结束语 (29)致谢 (29)参考文献 (30)基于单片机设计的脉搏测量仪周静0601电气技术[摘要] 医院的护士每天都要给住院的病人把脉记录病人每分钟脉搏数，方法是用手按在病人腕部的动脉上，根据脉搏的跳动进行计数。
为了节省时间，一般不会作1分钟的测量，通常是测量10秒钟时间内心跳的数，再把结果乘以6即得到每分钟的心跳数，即使这样做还是比较费时，而且精度也不高。
本文介绍一种用单片机制作的脉搏测量仪，只要人把手指放在传感器内2秒钟就可以精确测量出每分钟脉搏数，测量结果用三位数字显示。
[关键词]：AT89C2051 单片机脉搏测量仪Single-chip design based on the pulse measuring instrumentZhou Jing0601 Electrical TechnologyAbstract: Nurse hospital wants to give in hospital every day the patient takes the pulse to record the patient each minute pulse number, the method is with the hand according to on the patient wrist's department artery, carries on the counting according to pulse's beat. For the saving of time, will not make 1 minute survey generally, usually will be surveys in 10 seconds time palpitation's number, will be multiplied by again the result 6 namely obtains each minute palpitation number, even if will do this is quite time-consuming, moreover the precision will not be high. This article introduced that one kind the pulse measuring instrument which manufactures with the monolithic integrated circuit, so long as the human places the finger in the sensor 2 seconds to be possible the precision measuring each minute pulse number, the measurement result showed with three digit. Key words: AT89C2051 monolithic integrated circuit pulse measuring instrument第一章引言脉搏测量属于检测有无脉博的测量，有脉搏时遮挡光线，无脉搏时透光强，所采用的传感器是红外接收二极管和红外发射二极管。
基于单片机的脉搏测量仪的设计
于单片机的脉搏测量仪的设计摘要脉搏波所呈现出来的形态、强度、速率和节律等方面的综合信息，能反映出人体心血系统中许多生理疾病的血流特征。
根据人体脉搏信号特征，本论文设计了一种基于单片机的脉搏测量系统。
系统采用红外发射与接收二极管充当脉搏传感器来采集脉搏信号。
首先将采集到的信号通过低通滤波与放大电路对脉搏信号进行处理，然后，将放大的脉搏信号通过整形电路进行电压基准变化，在经过一次放大电路对整形后的脉搏信号进行放大，将信号转换为AT89S52单片机易于处理的脉冲信号。
通过单片机编程对脉冲信号进行处理，测量出一分钟内的脉搏次数，最终在数码管中直观的显示出来。
为了节省时间，一般不会作一分钟的测量，通常是测量10秒钟时间内的脉搏数，再把结果乘以6即得到每分钟的脉搏数。
发光二极管可以通过发光的形式显示脉搏的跳动。
关键词：脉搏测量仪；AT89S52；LED；信号处理目录引言 (1)第1章绪论 (2)1.1 脉搏测量仪介绍 (2)1.2脉搏测量仪的应用 (2)第2章主要器件介绍 (3)2.1 单片机的选择 (3)2.1.1 AT89S52简介 (3)2.1.2 AT89S52特点.................................................................................................... . (3)2.1.3 AT89S52引脚功能说明 (4)2.2 传感器的选择 (6)2.2.1 红外发光二极管简介 (6)2.2.2光敏三极管简介 (7)2.3 驱动芯片的选择 (7)2.3.1 74LS245简介 (7)2.3.2 74LS04简介 (8)2.4 显示器的选择 (9)2.4.1 三位共阳八段数码管简介 (9)2.4.2 八段数码管字形表 (9)第3章系统硬件设计 (10)3.1 设计原理 (10)3.2 外围电路 (10)3.2.1 电源电路...................................... 错误！未定义书签。
(完整版)基于C51单片机的脉搏测量仪毕业设计论文
摘要脉搏传感器采样脉搏信号，采用STC89C51单片机作为控制器，脉搏传感器输出方波传入单片机，单片机每接收一个脉冲波形，数码管就计数一次。
脉搏次数超限时用蜂鸣器报警。
三极管加大功率，驱动器件工作。
单片机软件设计，设置中断向量，编程执行。
关键词：STC89C51单片机、脉搏测量仪、软件设计Abstract:Pulse sensor sampling pulse signal, using STC89C51 MCU as controller, pulse sensor output square wave into single chip microcomputer chip, each receiving a pulse waveform, digital tube counting time. Pulse frequency overrun with buzzer alarm. The three transistor to increase power, driving device. MCU software design, set the interrupt vector, programming executive.Key words: STC89C51 monolithic integrated circuit. pulse measuring instrument. Software design.目录引言 (1)1 系统方案选择与论证 (1)1.1 任务 (1)1.2 要求 (1)1.3 系统基本方案 (1)1.3.1各个部分电路的方案选择及论证 (1)1.3.2系统各模块的最终方案 (2)2.系统硬件设计 (3)2.1单片机处理电路 (3)2.1.1STC89C51系列单片机的主要性能特点 (3)2.1.2C51系列单片机的基本组成 (4)2.2 复位电路 (6)2.2.1单片机复位电路 (6)2.2.2测试复位电路 (7)2.3 振荡电路 (7)2.4 脉搏传感器部分 (8)2.4.1HK-2000A 集成化脉搏传感器 (8)2.4.2脉搏传感器接收电路 (9)2.4.3电源电路 (10)2.5显示报警部分 (10)2.5.1数码管显示电路 (10)2.5.2报警电路 (11)3 软件设计 (11)3.1 程序设计 (11)3.2 程序调试 (13)4结论 (18)谢辞 (19)参考文献 (20)附录 (21)引言脉搏波所呈现出来的形态、强度、速率和节律等方面的综合信息，能反映出人体心血管系统中许多生理疾病的血流特征。
基于单片机人体脉搏测量仪的设计与实现
基于单片机人体脉搏测量仪的设计与实现随着健康意识的普及和人们对身体健康的关注度的提高，人体脉搏测量仪成为了一款非常受欢迎的健康监测设备。
本文将基于单片机设计与实现一款人体脉搏测量仪。
首先，我们需要了解什么是脉搏。
脉搏是人体心脏搏动时，由于动脉中的血液被心脏排出而引起的动脉的周期性扩张和收缩的现象。
测量脉搏可以了解人体的心脏系统是否正常工作，并作为一种辅助诊断工具。
我们的设计将使用单片机作为测量仪的主要控制器。
单片机的选择可以根据实际需求来确定，一般使用中小型的单片机即可满足要求。
其次，我们需要选择合适的传感器来测量脉搏。
脉搏传感器一般通过与人体的皮肤接触来测量脉搏。
一种常用的传感器是光电传感器，可以通过测量人体皮肤上血液流动时的光变化来获得脉搏数据。
此外，还可以使用压力传感器或者加速度传感器等其他传感器来测量脉搏。
接下来，我们需要设计电路来连接传感器和单片机。
首先，将传感器与适当的电路连接，以便能够将传感器的输出信号转换为电压或者数字信号。
然后，将电路与单片机连接，以便能够将传感器输出的数据输入到单片机中进行处理。
在单片机端的软件设计中，我们首先需要初始化单片机的相关设置，例如时钟频率、IO口模式等。
然后，在主循环中，我们可以获取传感器输出的数据，并将其转换为合适的脉搏数值。
最后，可以通过显示设备（如LCD）显示脉搏数值，并可以将数据存储到存储器中，以便日后分析和查看。
此外，为了增加可操作性和用户体验，我们还可以在设计中添加一些功能和特性。
例如，可以添加一个按钮来启动脉搏测量，或者使用无线通信模块将脉搏数据发送到手机或电脑上进行分析。
总结起来，基于单片机人体脉搏测量仪的设计与实现具有以下步骤：选择合适的单片机；选择合适的传感器；设计连接传感器和单片机的电路；进行单片机端的软件设计；添加额外的功能和特性。
需要强调的是，这只是一个基本的设计框架，实际的设计与实现过程中还需要根据具体要求进行调整和完善。
基于单片机的脉搏测量仪设计毕业
基于单片机的脉搏测量仪设计毕业脉搏测量仪是一种用于测量人体脉搏的仪器，可以根据脉搏信号来分析人体的心率和心律。
基于单片机的脉搏测量仪具有体积小、功耗低、成本低等优点，适用于个人使用和医疗机构。
设计一个基于单片机的脉搏测量仪的系统主要分为硬件设计和软件设计两个部分。
硬件设计部分包括传感器、滤波电路、放大电路和显示电路等。
首先，选取合适的传感器感知人体脉搏信号。
一种常用的传感器是心率传感器，它能够非侵入式地探测人体脉搏信号。
心率传感器一般采用光电技术，通过血液中的脉搏信号的变化来测量心率。
将心率传感器与单片机进行接口连接。
其次，对传感器输出的脉搏信号进行滤波处理。
脉搏信号包含许多杂散噪声，需要通过滤波电路进行滤波处理，以减小噪声对信号的干扰。
常用的滤波器有低通滤波器，可以滤除高频噪声信号。
再次，通过放大电路对滤波后的脉搏信号进行放大，以增加信号的幅度，方便后续的分析处理。
放大电路采用运放电路，通过调整放大倍数和增益可以使信号更好地显示。
最后，通过显示电路将放大后的脉搏信号进行显示。
显示电路可以选择液晶显示屏、LED指示灯或者数码管等。
设计时要考虑显示界面的清晰度和易读性。
软件设计部分包括数据采集、信号处理和心率计算等。
数据采集模块负责从传感器获取脉搏信号，以一定的采样频率采集信号，并存储到单片机的存储器中。
信号处理模块对从传感器得到的脉搏信号进行处理，如滤波、放大等。
滤波可以采用数字滤波算法，如均值滤波、中值滤波等。
放大可以通过调整放大倍数和增益来实现。
处理后的信号可以传递给心率计算模块。
心率计算模块负责根据处理后的脉搏信号计算心率。
心率计算可以采用峰值检测算法，通过寻找脉搏信号的峰值来计算心率。
可以设置一个合适的阈值，当脉搏信号超过阈值时，认为达到峰值。
设计完成后，通过实验验证系统的准确性和可靠性。
可以与专业医学仪器进行对比，比较测量结果的一致性。
可以使用心电图或其他血压计进行参考。
综上所述，基于单片机的脉搏测量仪设计可以实现对人体心率的测量和分析，具有体积小、功耗低、成本低等优点。
基于单片机的脉搏测量仪设计
目录摘要 (III)Abstract....................................................................................................................... I V 第一章引言............................................................................................................ - 1 -1.1 脉搏测量仪的研究背景和意义................................................................. - 1 - 第二章课题方案及主要器件的选择.................................................................... - 2 -2.1方案介绍及器件选择................................................................................... - 2 -2.2传感器的选择与论证.................................................................................. - 2 -2.3信号处理方案选择...................................................................................... - 3 -2.4单片机系统选择.......................................................................................... - 4 -2.5显示模块选择.............................................................................................. - 4 - 第三章课题元件的介绍........................................................................................ - 5 -3.1单片机AT89S52........................................................................................... - 5 -3.2红外传感器................................................................................................... - 6 -3.3双运算放大器LM358N ................................................................................ - 7 -3.4LCD1602显示模块........................................................................................ - 8 - 第四章系统的选择................................................................................................ - 9 -4.1系统设计框图.............................................................................................. - 9 -4.2 信号采集电路............................................................................................. - 9 -4.3信号放大电路............................................................................................ - 10 -4. 4信号比较电路............................................................................................ - 10 -4.5 LCD1602显示电路.................................................................................. - 11 -4. 6 键盘电路................................................................................................. - 11 - 第五章计算方法及软件........................................................................................ - 11 -5.1测量计算..................................................................................................... - 12 -5.2主程序流程图............................................................................................. - 12 -5.3中断程序流程图......................................................................................... - 14 -5.4 测试数据与结果分析................................................................................ - 14 - 致谢：...................................................................................................................... - 18 -附录一：系统仿真图.............................................................................................. - 19 - 附录二：系统原理图.............................................................................................. - 19 - 附录三：系统PCB................................................................................................... - 20 -摘要21世纪的今天，各种物质极大丰富，人们的生活得到了质的变化。
基于单片机的脉搏测量仪的设计与实现
设计原理
PART 2
设计原理
脉搏测量主要依赖于光电容积法(PPG)进行测量。这种方法是通过将一束 光束照射到人体组织上，当心脏泵血时，由于血液的透光性不同，光束的 反射或传输会发生变化。通过检测这种变化，我们可以测量出脉搏
在具体的设计中，我们使用51单片机作为主控制器，配合LED光源和光电 传感器来执行PPG测量。当血液流经手指时，LED光源会照射到手指，并 由光电传感器接收反射回来的光线。这个反射光信号经过51单片机的处理 后，就可以转换为脉搏信号
20XX
基于51单片机的脉搏 测量仪的设计与实现
-
目录
1 引言 2 设计原理 3 硬件设计 4 软件设计 5 实验结果与讨论
引言
PART 1
引言
在日常生活和医疗领域，脉搏 测量仪是一种非常常见且有用
的设备
它能有效地监测人体的健康状 况，特别是在心脏和血液循环
方面
基于51单片机的脉搏测量仪设 计，不仅实现了基本的脉搏测 量功能，还具有低成本、便携
硬件设计
PART 3
硬件设计
51单片机
51单片机是最常用的微控制器之一，具有高 可靠性和低功耗的优点。它内置了丰富的外 设和存储器，非常适合用于脉搏测量仪的设 计
硬件设计
LED光源和光电传感器
LED光源和光电传感 器是实现PPG测量的 关键部件。我们选择 具有稳定光输出和抗 干扰能力的LED，同 时配套的光电传感器 也需要具备高灵敏度 和低噪声的特点
信号
最后：程序将脉搏值通过 串口发送到连接的电脑上，
或者直接在51单片机的液 晶显示屏上显示
软件设计
需要注意的是，由于环境的 干扰可能会对PPG测量产生 影响，因此在软件设计中， 我们需要加入滤波算法来处 理这些干扰，以提高测量的
基于单片机心率脉搏检测仪设计
目录一、设计的背景和意义 (1)二、设计方案的论证和确定 (1)（一）设计要求分析 (1)（二）设计方案确定 (1)三、 设计过程 (3)（一） 设计原理 (3)（二）主要器件选型 (5)（三）硬件结构设计 (7)（四）软件控制设计 (11)四、调试过程 (20)1．仿真调试. (20)2．实物演示 (22)五、设计创意说明和总结 (25)六、参考文献 (26)七、致谢 (27)一、设计的背景和意义背景：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。
但人体的生物信号多属于强噪声背景下的低频的弱信号, 脉搏波信号更是低频微弱的非电生理信号,因此必需经过放大和后级滤波以满足采集的要求。
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、子母式等组成,脉象探头的主要原件有应变片、压电晶体、单晶硅、光敏元件、PVDF压电薄膜等，其中以单部单点应变片式为最广泛，不过近年来正在向三部多点式方向设计[2]。
意义：近年来国内外致力于开发无创非接触式的传感器，这类传感器的重要特征是测量的探测部分不侵入机体，不造成机体创伤，能够自动消除仪表自身系统的误差，测量精度高，通常在体外，尤其是在体表间接测量人体的生理和生化参数。
二、设计方案的论证和确定（一）设计要求分析总体由设计由STC89C52、按键、LCD1602、光电传感器、等构成，见图3.1所示，系统设有四个按键，设置上下限脉搏数，当超过范围的时候单片机会驱动蜂鸣器发响，脉搏测量的时候需要人把手轻轻的按在光电传感器上面，由于人脉搏跳动的时候，血液的透光性不一样会导致接收器那边接收的信号强弱不一样，间接的把人脉搏信号传回，通过运放对其进行放大、整形后连接到单片机的IO 口，单片机利用外部中断对其进行计数，最终换算成人一分钟脉搏的跳动次数，最终在液晶屏上显示。
基于单片机的脉搏测量仪设计毕业设计
基于单片机的脉搏测量仪设计目录摘要 (I)Abstract (I)引言 (1)第一章概述 (2)1.1选题的背景和意义 (2)1.2脉搏测量仪的发展与应用 (3)第二章总体方案的论证与设计 (5)2.1主控模块的选型和论证 (5)2.2显示模块的选型和论证 (5)2.3传感器的选型和论证 (5)2.4系统整体设计概述 (6)第三章系统硬件电路设计 (7)3.1主控模块 (7)3.1.1STC89C52单片机主要特性 (7)3.1.2STC89C52单片机的中断系统 (10)3.1.3单片机最小系统设计 (11)3.2LCD液晶显示器简介 (11)3.2.1液晶原理介绍 (12)3.2.2液晶模块简介 (12)3.2.3液晶显示部分与STC89C52的接口........................... 错误！未定义书签。
3.3信号采集电路设计.......................................................... 错误！未定义书签。
3.3.1传感器简介................................................................... 错误！未定义书签。
3.3.2滤波电路....................................................................... 错误！未定义书签。
3.3.3放大整形电路............................................................... 错误！未定义书签。
第四章系统软件设计 ................................................... 错误！未定义书签。
4.1系统软件总体设计.......................................................... 错误！未定义书签。
基于单片机的智能脉搏测试仪设计.doc
机械工程测试技术课程设计说明书课题题目:专业名称：机械设计制造及其自动化学生班级：XXXXXX班学生姓名：XXXXXX字生字号：XXXXXXXXX指导教师：________________________XXXX年X月X日课程设计任务书13第1章绪论 (2)技术指标 (2)1. 1目的及意义 .................................................. 2 1.2检测方法 . (2)第2章 智能脉搏测试仪的总体设计 (3)2.1拟解决的问题 ................................................ 3 2.2光电传感器检测原理 .......................................... 3 2.3方案1 ................................................................................................................... 3 2.4方案2 . (4)第3章硬件电路设计 (5)3.1信号采集结构图 .............................................. 5 3.2信号采集电路 ................................................ 5 3.3放大整形电路 ................................................ 6 3. 4单片机处理 .................................................. 7 3. 5显示模块 .................................................... 7 3. 6超限报警模块 (7)第4章软件电路设计 (8)4. 1主程序流程 ................................................... 8 4.2定时器中断程序流程 ........................................... 9 4. 3外部中断程序 ................................................ 10 4.4超限报警程序 ................................................ 11 4.5程序说明 . (12)第5章实验调试及结果 (12)5.1测量使用方法 (12)参考文献第1章绪论技术指标要求设计一个智能脉搏测试仪，其主要技术指标如下：(1)心率测量范围：0〜300次/分(2)被测心率达到小于50次/分或大于120次/分时，蜂鸣器工作。
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。
基于单片机的脉搏测量仪的设计
安徽工程大学毕业设计（论文）基于单片机的脉搏测量仪的设计摘要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精确度，本课题设计了一种基于51单片机的脉搏测量仪。
系统以AT89C51单片机为核心，以红外发光二极管和光敏三极管为传感器，并利用单片机系统内部定时器来计算时间，由光敏三极管感应产生脉冲，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。
传感器把采集到的用于检测脉搏跳动的红外光转换成电信号，这些电信号通过信号处理系统进行滤波、放大、整形得到符合要求的脉搏电信号，传给单片机，并通过单片机进行处理，最后由数码管显示每分钟的脉搏次数。
系统停止运行时，能够显示总的脉搏次数和时间。
经测试，系统工作正常，达到设计要求。
这样的脉搏测量系统性能良好，结构简单，耗电低，体积小，输出显示稳定。
通过该课题学习掌握了脉搏测量的原理、方法、实现过程。
学会了相关的单片机知识，能够较全面的融合电路、电子技术、信号采集和处理、程序设计等等的专业知识。
随着电子技术的发展，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,脉搏测量仪的发展主要向以下几个趋势发展：（1）自动测量脉搏并且对所得到的脉搏进行自动分析。
（2）数字化技术等先进技术的应用。
（3）多功能化越来越明显。
关键词：AT89C51单片机；脉搏测量仪；传感器；信号采集基于单片机的脉搏测量仪的设计The Design of Pulse Measuring Instrument Based on MicrocomputerAbstractPulse measuring instrument in our daily lives has been a very wide range of applications. In order to improve the simplicity and accuracy of the pulse measuring instrument, the subject is designed based on 51 single-chip pulse measuring instrument. System uses AT89C51 microcontroller as the core, the infrared light-emitting diode and the photosensitive triode as sensor, and calculates time with using of the inner timer. The sensor produces pulse and the single-chip microcomputer gets the frequency by accumulating the pulses, and the timer obtains the time. Sensor collected for detecting the pulse of infrared light is converted into electrical signals, these electrical signals by the signal processing system, filtering, amplification, shaping meet the requirements of the pulse signal transmitted to the microcontroller, and processed by the microcontroller, and finally from the digital display pulse rate per minute. When the system stops running, it is possible to display the total of the pulse frequency and time. After testing, the system works well and meets the design requirements.The pulse measurement system performance is good, simple structure, low power consumption, small volume, stable output display. Through the study of the subject grasps the pulse measurement principle, method and implementation process. Learned the related knowledge of single chip microcomputer, can more comprehensive integration of circuit, electronic technology, signal acquisition and processing, program design, and so on professional knowledge.With the development of electronic technology, pulse measurement techniques become more and more advanced, the pulse measurement accuracy is getting higher and higher, the pulse measuring instrument development mainly to the following trends:(1) Automatic measuring pulse and the pulse generated by automatic analysis.(2) The application of the advanced technologies such as digital technology.(3) More functional is more and more obvious.Keywords: AT89C51 microcontroller; pulse measuring instrument; sensor; signal acquisition安徽工程大学毕业设计（论文）目录引言 ............................................................................................................................. 错误！未定义书签。
基于单片机的脉搏测量仪设计-完整版
基于单片机的脉搏测量仪设计作者姓名：XX班级专业：2009050103 指导老师：XXX摘要脉搏跳动的次数是一个人很重要的生理指标，从最简单的手按在腕部的动脉上，根据脉搏的跳动进行计数，到用仪器较为精确的测量，脉搏测量在我们日常生活中的应用已经很广泛了。
本课题设计是基于51单片机的脉搏测量仪，以AT89C52单片机为核心，以红外发光二极管和光敏三极管为传感器，并利用单片机系统内部定时器来计算时间，由光敏三极管感应产生脉冲，单片机通过对脉冲累加得到脉搏跳动次数，停止运行时，液晶能够显示总的脉搏次数和时间。
关键词：脉搏测量、STC89C52单片机、传感器、软件STC89C52 AND Pulse measuring instrumentThe frequency of the pulse is a physiological indicator of a person is very important, from the most simple hand at the wrist arteries, according to the pulse count, to instrument for measuring more accurate, application of pulse measurement in our daily life has been very widely. The design of this project is to pulse measuring instrument based on 51 single chip microcomputer, the AT89C52 microcontroller as the core, with infrared emitting diode and a phototransistor as sensor, and calculates the time using the internal timer of MCU, pulse is generated by the photosensitive triode induction, single-chip based on frequency of the pulse by pulse accumulation, stop running, can display the total the pulse frequency and time.Keywords: pulse measurement, STC89C52 MCU, sensor, software目录第1章前言 (5)1.1前言 (5)1.2选题背景 (5)1.3脉搏测量仪的发展 (6)第2章方案设计 (8)2.1方案的论证 (8)2.2方案的选择 (9)2.3方案内容 (9)第3章基本元器件的选择 (11)3.1STC89C52 (11)3.2光电传感器 (14)3.3液晶显示器 (15)3.4三端稳压电路LM7805 (18)第4章单元模块设计 (19)4.1单片机的外围电路 (19)4.2稳压电源电路 (20)4.3信号采集电路 (20)4.4信号放大电路 (22)4.5波形整形电路 (24)4.6显示电路 (25)4.7整体硬件电路 (25)第5章软件设计 (26)5.1K EIL C51软件简介 (26)5.2K EIL的基本使用流程图 (26)5.3程序流程图 (27)第6章系统调试 (29)6.1调试 (29)6.2系统检验 (30)6.3误差分析 (33)结论 (33)致谢 (34)参考文献 (35)附录1 系统原理总图............................... 错误！未定义书签。
基于单片机的脉搏测试仪的设计
t = 0.001N 把(2)带入(1)得到：
(4-2)
n = 60k/0.001N =60000K/N 式(3)就是利用单片计算机测定脉搏值的数学模型
(4-3)
主程序流程图
中断程序流程图
定时器T0流程图
定时器T1流程图
源程序代码
5、系统的测试与结果分析 测量结果与分析 （1）仪器测量 测量序号 1 2 3 4 信号发生器示值及示波 器 40 80 100 120 脉搏仪示值 40（底限报警） 80 100 120（高限报警）
焊接实物图
正面
背面
4、系统软件的设计
设K个连续的动脉搏动所用时间为t（秒），在时间 t 内脉搏的平均值为n（次/分）， 则： n = 60K/t (4-1)
为了能够控制用单片机计算机测定t值，我们利用脉动信号控制（在K个连续的脉 搏周期内）单片机的定时/计数器T0定时（定时1ms中断一次），工作寄存器对中断 次数进行计数，然后读取计数值。设该计数值为N，于是有：
30 K
c
R 11 S P EA KE R Q1 90 12 10 K
e
LS 1
P25 P26 P27
V0 R /W S R
1602 液 晶
R T1 10 3 33 1
R8 C6 R 10 20 0K 1u F
30 K
5 6 7 8
IN2+ ND IN2- G IN1+ O UT2 IN1O UT1 V CC
毕业答辩 基于单片机的脉搏测试仪的设计
班 级：通信1101班 学 号：1113024014 姓 名： 许 旭 指导老师： 侯 宝 生
2015年6月1日
1.脉搏测试仪的研究背景、现状及发展前景
- 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)。
意义：医院的护士每天都要给住院的病人把脉记录病人每分钟脉搏数，方法是用手按在病人腕部的动脉上，根据脉搏的跳动进行计数。
为了节省时间，一般不会作1分钟的测量，通常是测量10秒钟时间内心跳的数，再把结果乘以6即得到每分钟的心跳数，即使这样做还是比较费时，而且精度也不高。
而该系统以AT89C51单片机为核心，以红外发光二极管和光敏三极管为传感器，并利用单片机系统内部定时器来计算时间，由光敏三极管感应产生脉冲，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。
系统运行中能显示脉搏次数和时间，系统停止运行时，能够显示总的脉搏次数和时间。
目的：实现脉搏波的实时存储并可实现与上位机( PC 机) 的实时通讯,作为多参数病人中心监护系统的一个模块完成心率检测和脉搏波形显示。
2.1 光电脉搏测量仪的结构光电脉搏测量仪是利用光电传感器作为变换原件，把采集到的用于检测脉搏跳动的红外光转换成电信号，用电子仪表进行测量和显示的装置。
本系统的组成包括光电传感器、信号处理、单片机电路、数码显示、电源等部分。
1．光电传感器即将非电量(红外光)转换成电量的转换元件，它由红外发射二极管和接收三极管组成，它可以将接收到的红外光按一定的函数关系(通常是线性关系)转换成便于测量的物理量(如电压、电流或频率等)输出。
2．信号处理即处理光电传感器采集到的低频信号的模拟电路(包括放大、滤波、整形等)。
3. 单片机电路即利用单片机自身的定时中断计数功能对输入的脉冲电平进行运算得出心率（包括AT89C51、外部晶振、外部中断等）。
4．数码显示即把单片机计算得出的结果用8位LED数码管静态扫描来显示，便于直接准确无误的读出数据。
5. 电源即向光电传感器、信号处理、单片机提供的电源，可以是5V-9V的交流或直流的稳压电源。
2.2 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1.1所示：图 1.1 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数码管显示。
硬件：第三章基本元器件介绍3.1 AT89C51简介AT89C5l是美国ATMEL公司生产的低电压、高性能的CMOS 8位单片机，片内含4k bytes 的可反复擦写的只读程序存储器(PEROM)和128 bytes的随机存取数据存储器(RAM)，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准MCS-51指令系统，片内置通用8位中央处理器(CPU)和Flash存储单元，功能强大AT89CSl单片机可为您提供许多高性价比的应用场合，可灵活应用于各种控制领域。
3.1.1 AT89C51 的主要性能AT89C2051是ATMEL公司生产的带2K字节闪速可编程可擦除只读存储器(EEPROM)的8位单片机,它具有如下主要特性，如图1.2所示：（1）和MCS-51产品的兼容（2）2K字节可重编程闪速存储器（3）耐久性：1,000写／擦除周期（4）2.7V～6V的操作范围（5）全静态图1.2 AT89C2051的结构框图操作：0Hz～24MHz·两级加密程序存储器·128×8位内部RAM·15根可编程I/O引线·两个16位定时器/计数器·六个中断源·可编程串行UART通道·直接LED驱动输出·片内模拟比较器3·低功耗空载和掉电方式·和MCS-51产品的兼容·2K字节可重编程闪速存储器·耐久性：1,000写／擦除周期·2.7V～6V的操作范围·全静态操作：0Hz～24MHz·两级加密程序存储器·128×8位内部RAM·15根可编程I/O引线·两个16位定时器/计数器·六个中断源·可编程串行UART通道·直接LED驱动输出·片内模拟比较器·低功耗空载和掉电方式·和MCS-51产品的兼容·2K字节可重编程闪速存储器·耐久性：1,000写／擦除周期·2.7V～6V的操作范围·全静态操作：0Hz～24MHz·两级加密程序存储器·128×8位内部RAM·15根可编程I/O引线·两个16位定时器/计数器·六个中断源·可编程串行UART通道·直接LED驱动输出·片内模拟比较器·低功耗空载和掉电方式。
3.1.2 AT89C2051的结构框图AT89C2051是一带有2K字节闪速可编程可擦除只读存储体(EEPROM)的低电压,高性能8位CMOS微型计算机。
如图1.3所示。
它采用ATMEL的高密非易失存储技术制造并和工业标准MCS—51指令集和引脚结构兼容。
通过在单块芯片上组合通用的CPL1和闪速存储器,ATMEL AT89C2051是一强劲的微型计算机,它对许多嵌入式控制应用提供一高度灵活和成本低的解决办法。
此图1.3 AT89C2051内部结构图外,从AT89C2051内部结构图也可看出,其内部结构与8051内部结构基本一致（除模拟比较器外）,引脚RST、XTAL1、XTAL2的特性和外部连接电路也完全与51系列单片机相应引脚一致,但P1口、P3口有其独特之处。
3.1.3 AT89C2051的引脚说明AT89C2051是一个有20个引脚的芯片,与8051内部结构进行对比可发现,AT89C2051减少了两个对外端口（即P0、P2口）,使它最大可能地减少了对外引脚,因而芯片尺寸有所减少。
如表1.1所示：5AT89C2051芯片的主要引脚功能为：1. Vcc：电源电压。
2. GND：地。
3. P1口：P1口是一8位双向I/O口。
口引脚P1.2～P1.7提供内部上拉电阻。
P1.0和P1.1要求外部上拉电阻。
P1.0和P1.1还分别作为片内精密模拟比较器的同相输入(AIN0)和反相输入（AIN1)。
P1口输出缓冲器可吸收20mA电流并能直接驱动LED显示。
当P1口引脚写入“1”时,其可用作输入端。
当引脚P1.2～P1.7用作输入并被外部拉低时,它们将因内部的上拉电阻而流出电流(IIL)。
P1口还在闪速编程和程序校验期间接收代码数据。
4. P3口：P3口的P3.0～P3.5、P3.7是带有内部上拉电阻的七个双向I/0引脚。
P3.6用于固定输入片内比较器的输出信号并且它作为一通用I/O引脚而不可访问。
P3口缓冲器可吸收20mA电流。
当P3口引脚写入“1”时,它们被内部上拉电阻拉高并可用作输入端。
用作输入时,被外部拉低的P3口引脚将用上拉电阻而流出电流(IIL)。
P3口还用于实现AT89C2051的各种功能,如下表10-1所示。
P3口还接收一些用于闪速存储器编程和程序校验的控制信号。
5. RST：复位输入。
RST一旦变成高电平,所有的I/O引脚就复位到“1”。
当振荡器正在运行时,持续给出RST引脚两个机器周期的高电平便可完成复位。
每一个机器周期需12个振荡器或时钟周期。
6. XTAL1：作为振荡器反相放大器的输入和内部时钟发生器的输入。
7. XTAL2：作为振荡器反相放大器的输出。
表1.1 P3口的功能从上述引脚说明可看出，AT89C2051没有提供外部扩展存储器与I/O设备所需的地址、数据、控制信号,因此利用AT89C2051构成的单片机应用系统不能在AT89C2051之外扩展存储器或I/O设备，也即AT89C2051本身即构成了最小单片机系统。
3.1.4 复位电路图1.4复位电路图时钟电路工作后，在REST管脚上加两个机器周期的高电平，芯片内部开始进行初始复位，如图1.4所示。
3.1.5 振荡电路图1.5振荡电路图本设计晶振选择频率为12MHz，电容选择30pF如图1.5所示。
经计算得单片机工作胡机器周期为：712×（1÷12M）=1us。
3.2 光电传感器简介光电检测方法具有精度高、反应快、非接触等优点，而且可测参数多，传感器的结构简单，形式灵活多样，因此,光电式传感器在检测和控制中应用非常广泛。
光电传感器是各种光电检测系统中实现光电转换的关键元件，它是把光信号（红外、可见及紫外光辐射）转变成为电信号的器件。
光电式传感器是以光电器件作为转换元件的传感器。
它可用于检测直接引起光量变化的非电量，如光强、光照度、辐射测温、气体成分分析等；也可用来检测能转换成光量变化的其他非电量，如零件直径、表面粗糙度、应变、位移、振动、速度、加速度，以及物体的形状、工作状态的识别等。
光电式传感器具有非接触、响应快、性能可靠等特点，因此在工业自动化装置和机器人中获得广泛应用。
近年来，新的光电器件不断涌现，特别是CCD图像传感器的诞生，为光电传感器的进一步应用开创了新的一页。
在此次设计中我们采用的是光电传感器中最常见普遍的光敏二极管做红外接收二极管和光面三极管做红外发送三极管。
3.2.1光敏二极管光敏二极管是最常见的光传感器。
光敏二极管的外型与一般二极管一样，只是它的管壳上开有一个嵌着玻璃的窗口，以便于光线射入，为增加受光面积，PN结的面积做得较大，光敏二极管工作在反向偏置的工作状态下，并与负载电阻相串联，当无光照时，它与普通二极管一样，反向电流很小（<µA），称为光敏二极管的暗电流；当有光照时，载流子被激发，产生电子-空穴，称为光电载流子。
在外电场的作用下，光电载流子参于导电，形成比暗电流大得多的反向电流，该反向电流称为光电流。
光电流的大小与光照强度成正比，于是在负载电阻上就能得到随光照强度变化而变化的电信号。
3.2.2光敏三极管光敏三极管除了具有光敏二极管能将光信号转换成电信号的功能外，还有对电信号放大的功能。
光敏三级管的外型与一般三极管相差不大，一般光敏三极管只引出两个极——发射极和集电极，基极不引出，管壳同样开窗口，以便光线射入。
为增大光照，基区面积做得很大，发射区较小，入射光主要被基区吸收。
工作时集电结反偏，发射结正偏。
在无光照时管子流过的电流为暗电流Iceo=（1+β）Icbo（很小），比一般三极管的穿透电流还小；当有光照时，激发大量的电子-空穴对，使得基极产生的电流Ib增大，此刻流过管子的电流称为光电流，集电极电流Ic=（1+β）Ib，可见光电三极管要比光电二极管具有更高的灵敏度。