【正文】 )。 //write data WriteData (39。 ShowString(0,TimeNum )。 ShowString(1,Test1)。 。 TimeNum[6]=39。r39。H39。 TL0=0x0。a0。 n=0。k++) { if(dd[k]dd[k+1]) { tmp=dd[k]。 } else { time=n*65536+TH0*256+TL0。 ulong time。你們的諄諄教誨使我有志于在本專業(yè)繼續(xù)深造。（ 2）通過此次的設(shè)計，使我了解了脈搏測量儀在國內(nèi)外發(fā)展之迅速、應(yīng)用領(lǐng)域之廣、市場前景之大。 本設(shè)計主要是 51 單片機在脈搏測試系統(tǒng)中的應(yīng)用。 系統(tǒng)檢驗 系統(tǒng)未上電狀態(tài)， 如圖 所示 圖 系統(tǒng)上電后等待測試狀態(tài)，如圖 所示 : 圖 系統(tǒng)等待測試狀態(tài) 28 測量結(jié)束后顯示的脈搏次數(shù)，如圖 所示： 圖 系統(tǒng)測試狀態(tài) 誤差分析 表 誤差分析表 實際的脈搏次數(shù) 測量得出脈搏次數(shù) 1 測量得出脈搏次數(shù) 2 測量得出脈搏次數(shù) 3 測量得出脈搏次數(shù) 4 測量得出脈搏次數(shù) 5 65 64 64 63 65 63 72 70 71 69 69 70 76 76 75 75 74 73 81 80 80 79 81 80 85 83 83 85 82 84 注：實際的脈搏次數(shù)以聽診器測出的脈搏次數(shù)為參考值。 最后將各模塊組合后進行整體測試，使系統(tǒng)的功能得以實 現(xiàn)。 測量儀使用方法 測量儀通電后， LCD1602 全部顯示 0。 加上指套式外殼后的脈搏傳感器測量到的脈搏波形比較平滑。從中斷程序中取得結(jié)果后，先顯示上次的脈搏次數(shù)，經(jīng)過 10ms的延時后再顯示測試中的脈搏次數(shù)，再經(jīng)過 10ms的延時顯示測試中的時間。系統(tǒng)上電后 ,對系統(tǒng)進行初始化。 1602 液晶模塊內(nèi)部的字符發(fā)生存儲器（ CGROM）存儲了 160 個不同的點陣字符圖形。 1602 液晶模塊內(nèi)部的字符發(fā)生存儲器（ CGROM)存儲了 160 個不同的點陣字符圖形，這些字符有：阿拉伯?dāng)?shù)字、英文字母的大小寫、常用的符號、和日文假名等，每 一個字符都有一個固定的代碼，顯示時模塊把地址中的點陣字符圖形顯示出來，我們就能看到相應(yīng)的字母。 RW C2， C3,C4 組成低通濾波器以進一步濾除殘留的干擾，截止頻率由 R C2， C3,C4 決定，運放 U2A 將信號放大，放大倍數(shù)由 R4 和 RW1的比值 決定。而且脈搏儀所使用的地點不能保證是陰暗的室內(nèi)，所以要考慮到強光對其測量的干擾。當(dāng)手指離開傳感器或檢測到較強的干擾光線時，輸入端的直流電壓會出現(xiàn)很大變化，為了使它不致泄露到U2B 輸入端而造成錯誤指示，用 C2 耦合電容把它隔斷 [10]。 圖 透射式光電傳感器 光電傳感器檢測原理 檢測原理是 : 隨著心臟的搏動，人體組織半透明度隨之改變：當(dāng)血液送到人體組織時，組織的半透明度減小，當(dāng)血液流回心臟，組織半透明度則增大；這種現(xiàn)象在人體組織較薄的手指尖、耳垂等部位最為明顯 [5]。采用 GaAs 紅外發(fā)光二極管作為光源時，可基本抑制由呼吸運動造成的脈搏波曲線的漂移。近年來 , 光電檢測技術(shù)在臨床醫(yī)學(xué)應(yīng)用 中發(fā)展很快 , 這主要是由于光能避開強烈的電磁干擾 , 具有很高的絕緣性 , 且可非侵入地檢測病人各種癥狀信息 ,具有結(jié)構(gòu)簡單、無損傷、精度高、可重復(fù)好等優(yōu)點 [6]。 ． XTALI：振蕩器反相放大器的及內(nèi)部時鐘發(fā)生器的輸入端。ALE/PROG：當(dāng)訪問外部程序存儲器或數(shù)據(jù)存儲器時， ALE(地址鎖存允許 )輸出脈沖用于鎖存地址的低 8 位字節(jié)。對端口寫 “1”，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時可作輸入口，作輸入口使用時，因為內(nèi)部存在上拉電阻，某個引腳被外部信號拉低時會輸出一個電流。P0 口： P0 口是一組 8 位漏極開路型雙向 I／ 0 口，也即地址／數(shù)據(jù)總線復(fù)用口。2 個 16 位定時／計數(shù)器 AT89S52 的特點 光電脈搏測量儀的特點 與傳統(tǒng)的脈搏測量儀相比，光電式脈搏測量儀具有以下特點： 1. 測量的探測部分不侵入機體，不造成機體創(chuàng)傷，通常在體外。 3. 單片機電路 即利用單片機自身的定時中斷計數(shù)功能對輸入的脈沖電平進行運算得出心率（包括 AT89S5外部晶振、外部中斷等）。脈搏波所呈現(xiàn)出的形態(tài) (波形 )、強度 (波幅 )、速率 (波速 )和節(jié)律 (周期 )等方面的綜合信息，在很大程度上反映出人體心血管系統(tǒng)中許多生理病理的血流特 4 征 ,因此對脈搏波采集和處理具有很高的醫(yī)學(xué)價值和應(yīng)用前景 [5]。但因耳脈較弱，尤其是當(dāng)季節(jié)變化時，所測信號受環(huán)境溫度影響明顯，造成測量結(jié)果不準(zhǔn)確 [3]。為了提高脈搏測量的精確與速度，多種脈搏測量儀被運用到醫(yī)學(xué)上來，從而開辟了一條全新的醫(yī)學(xué)診斷方法。脈診是我國傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)中最具特色的一項診斷方法，其歷史悠久，內(nèi)容豐富，是中醫(yī)“整體觀念”、“辨證論證”的基本精神的體現(xiàn)與應(yīng)用。但因耳脈較弱，尤其是當(dāng)季節(jié)變化時，所測信號受環(huán)境溫度影響明顯，造成測量結(jié)果不準(zhǔn)確 [3]。系統(tǒng)以 AT89S52單片機為核心，以紅外發(fā)光二極管和光敏三極管為傳感器，并利用單片機系統(tǒng)內(nèi)部定時器來計算時間，由光敏三極管 感應(yīng)產(chǎn)生脈沖，單片機通過對脈沖累加得到脈搏跳動次數(shù)，時間由定時器定時而得。 32 附 錄 B 畢業(yè)論文 基于單片機的脈搏測量儀 目 錄 摘要 系統(tǒng)運行中能顯示脈搏次數(shù)和時間，系統(tǒng)停止運行時，能夠顯示總的脈搏次數(shù)和時間。過去在醫(yī)院臨床監(jiān)護和日常中老年保健中出現(xiàn)的日常監(jiān)護儀器，如便攜式電子血壓計，可以完成脈搏的測量 ,但是這種便攜式電子血壓計利用微型氣泵加壓橡膠氣囊，每次測量都需要一個加壓和減壓的過程，存在體積龐大、加減壓過程會有不適、脈搏檢測的精確度低等缺點。脈脈搏攜帶有豐富的人體健康狀況的信息，自公元三世紀(jì)我國最早的脈學(xué)專著《脈經(jīng)》問世以來，脈學(xué)理診作為“綠色無創(chuàng)”診斷的手段和方法，得到了中外人士的關(guān)注。 早在 1860 年 Vierordt 創(chuàng)建了第一臺杠桿式脈搏描記儀，國內(nèi) 20 世紀(jì) 50 年代初朱顏將脈搏儀引用到中醫(yī)脈診的客觀化研究方面。過去在醫(yī)院臨床監(jiān)護和日常中老年保健中出現(xiàn)的日常監(jiān)護儀器，如便攜式電子血壓計，可以完成脈搏的測量 ,但是這種便攜式電子血壓計利用微型氣泵加壓橡膠氣囊，每次測量都需要一個加壓和減壓的過程，存在體積龐大、加減壓過程會有不適、脈搏檢測的精確度低等缺點。但人體的生物信號多屬于強噪聲背景下的低頻的弱信號 , 脈搏波信號更是低頻微弱的非電生理信號 ,因此必需經(jīng)過放大和后級濾波以滿足采集的要求。 4．液晶顯示 即把單片機計算得出的結(jié)果用 LCD1602來顯示，便于直接準(zhǔn)確無誤的讀出數(shù)據(jù)。 2. 傳感器可重復(fù)使用且速度快，精度高。與 MCS51 產(chǎn)品指令系統(tǒng)完全兼容 6 個中斷源 作為輸出口用時，每位能吸收電流的方式驅(qū)動 8 個 TTL 邏輯門電路，對端口寫 “1”可作為高阻抗轉(zhuǎn)入端用。 即使不訪問外部存儲器， ALE 仍以時鐘振器頻率的 1／ 6 輸出固定的正脈沖信號，因此它可對外輸出時鐘或用于定時目的。 ． XTAL2：振蕩器反相放大器的輸出端。用光電法提取指尖脈搏光信息受到了從事生物醫(yī)學(xué)儀器工作的專家和學(xué)者的重視 。紅外接收三極管在紅外光的照射下能產(chǎn)生電能，它的特性是將光信號轉(zhuǎn)換為電信號。因此本設(shè)計將紅外發(fā)光二極管產(chǎn)生的紅外線照射到人體的手指部位，經(jīng)過手指組織的反射和衰減由裝在該部位旁邊的光敏三管來接收其透射光并把它轉(zhuǎn)換成電信號。 當(dāng)手指處于測量位置時，會出現(xiàn)二種情況：一是無脈期。此外，低頻信號需要經(jīng)過多倍放大和整形，才能被主控模塊所接受和處理。 16 圖 低通放大電路 根據(jù)一階有源濾波電路的傳遞函數(shù)，可得： 00()()() 1icV s AAs sVsw??? 放大倍數(shù)為： H=R4/RW1 =20 截止頻率為： fH = 按人體的脈搏跳動為 200 次 /分鐘時的頻率是 Hz 考慮，低頻特性是令人滿意的 經(jīng)過低通放大后輸出的信號是疊加有噪聲的脈動正弦波。 因為 1602 識別的是 ASCII 碼，所以可以用 ASCII 碼直接賦值，在單片機編程中還可以用字符型常量或變量賦值。 這些字符有：阿拉伯?dāng)?shù)字、英文字母的大小寫、常用的符號、和日文假名等，每一個字符都有一個固定的代碼，比如大寫的英文字母 “A”的代碼是 01000001B（ 41H），顯示時模塊把地址 41H 中的點陣字符圖形顯示出來，我們就能看到字母 “A”。初始化程序主要完成對單片機內(nèi)專用寄存器、定時器工作方式及各端口的工作狀態(tài)的設(shè)定。流程如圖 。這是因為加指套式的脈搏傳感器中環(huán)境光在測量過程中基本不受外界環(huán)境光的影響，而且能夠有效減少二次反射光，使照射到手指上的光波長單一，所以得到的脈搏信號較為穩(wěn)定，沒有明顯的重疊雜波信號，能夠很好的體現(xiàn)出脈搏波形的特征。把手輕輕置于右下角的傳感器中，以稍微有壓迫感為宜，這時很快就可以看到紅色發(fā)光二極管會伴隨你的脈搏而閃爍，讓你直觀的看到自己脈搏跳動的速度，按下復(fù)位鍵后單片機和顯示部分開始工作，單片機立刻開始計數(shù)，同時 LCD1602 顯示出你的心率和測試的時間，非常方便。 傳感器的輸出端經(jīng)示波器觀察有幅度很小的正弦波，但經(jīng)整形輸出后檢測到的脈沖還是很弱，在確定電路沒有問題的情況下，加強信號的放大倍數(shù)，調(diào)整電阻 RW1和 R4的阻值。 由于傳感器和其他器件 本身并非理想線性，實測數(shù)據(jù)進行了線性補償。重點介紹了單片機的最小系統(tǒng)，通過單片機最小系統(tǒng)實現(xiàn)了脈搏的測量系統(tǒng)，由光電傳感器采集到脈沖信號，經(jīng)過信號的放大、濾波和整形電路將輸出的信號通過單片機的外部中斷獲取并最終在數(shù)碼管上顯示。（ 3）通過此次的設(shè)計，使我對硬件設(shè)計和各模塊的功能有了更深的了解，同時提高了動手能力。 感謝我的畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)老師李立老師，您的指導(dǎo)和教誨將我領(lǐng)進了單片機這一扇大門。 sbit spd = P1^2。 //計算兩次脈搏跳動的時間間隔（單片機定時計數(shù)器計數(shù)值） dd[jj]=30000000/time。 dd[k]=dd[k+1]。 // 計數(shù)器清零 } } /****************************************************************/ /*************************定時器中斷***************************************/ /****************************************************************/ void timer0(void) interrupt 1 { n++。a)。 TR0=1。 TimeNum[1]=39。 。r39。 TimeNum[9]=39。 } else { if(w==0amp。 WriteCommand (0x80+0x40+5)。m39。 //write data if(ci100)spd=0。n39。)。 。 // 顯示英文字符 ShowString(0,TimeNum)。t39。 。 TimeNum[3]=39。 TimeNum[0]=39。 // 設(shè)定定時器工作方式 TH0=0x0。b) for(a=9。 34 TL0=0x0。k11j。 33 n=0。 //標(biāo)志