【正文】 發(fā)光二極管點亮。其不足之處是占用硬件資源較多，每個 LED 數碼管需要獨占 8 條輸出線。 5 基本結構模塊 脈搏波檢測電路 傳感器由紅外發(fā)光二級管和紅外接收三極管組 成。結構如圖 51所示。二是有脈期。 R2 C6 組成低通濾波器以進一步濾除殘留的干擾，截止頻率由 R2C6 決定，運放 U2B 將信號放大，放大倍數由 R23 和 R27 的比值決定。這長的脈沖是與 脈搏同步的，并由紅色發(fā)光二極管 DS3 的閃亮指示出來。兩個 4 位的共陽極 LED 數圖 511 單片機處理電路 碼管組成 8 位顯示，其中 0、 1 兩位顯示測量中的時間， 4兩位顯示測量中的脈搏次數， 7 兩位用來顯示上次測量的數據。 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。 測量儀使 用方法 測量儀通電后，數碼管全部顯示 0。在摸索該如何設計電路使之實現所需功能的過程中，特別有趣，培養(yǎng)了我的設計思維，增加了實際操作能力。 留給我印象最深的是要設計一個成功的電路，必須要有耐心，要有堅持的毅力。在三年的學習過程中，我還得到了機電工程學院許多老師在各方面的幫助和指導，他們都在工科領域具有很深的造詣，并且對待學生十分平易 近人，在此我也向各位老師表示衷心的感謝 ! 。因此我們應該在設計前做好充分的準備 。在未來的路上有很多的選擇與抉擇，絕不能選錯了路，命運掌握在自己手中。 測量過程中運動噪聲的影響 測量過程當中，通常情況下手指和光電式脈搏傳感器可能產生相對的運動，這樣對脈搏測量產生誤差，可以通過 2 個方面減少運動噪聲誤差：一是改善指套式傳感器的機械抗運動性，比如說使指套能夠更緊的套在手指上，不易松動；二是從脈搏信號處理的角度，通過算法來減小誤差。 測量環(huán)境下的背景光包含環(huán)境光和在測量過程中引起的二次反射光。單片機對一分鐘內的脈沖次數進行累加，通過 P0、 P2 口把測量過程和結果送到數碼管顯示出來 [9]。 當有輸入信號時， U2A 在比較器輸入信號的每個后沿到來時輸出高電平，使C7 通過 R32 充電。 LM324 的引腳排列見圖 .2信號采集電路 圖 53 圖 54 由于 LM324 四運放電路具有電源電壓范圍寬，靜態(tài)功耗小，可單電源使用， 價格低廉等優(yōu)點，因此被廣泛應用在各種電路中。 當手指處于測量位置時，會出現二種情況：一是無脈期。其中透射式的發(fā)射光源與光敏接收器件的距離相等并且對稱布置，接收的是透射光，這種方法可較好地反映出心律的時間關系。若顯示器的位數不大于 8 位，則顯示器的公共端只需一個 8 位 I/O 口進行動態(tài)掃描（稱為掃描口），控制每位顯示器所顯示的字形也需一個 8 位口（稱為段碼輸出）。由于單片機本身提供的 I/O 口 有限，實際使用中，通常通過擴展 I/O 口的形式解決輸出口數量不足的問題。七段 LED 數碼管顯示器有 8 個發(fā)光二極管，其中從 a~g 管腳輸入顯示代碼，可顯示不同的數字或字符，Dp 顯示小數點。故只要把此電信號轉換成脈沖并進行整形、計數和顯示 [9]，即可實時的測出脈搏的次數。 光敏三極管 光敏三極管除了具有光敏二極管能將光信號轉換成電信號的功能外，還有對電信號放大的功能。近年來，新的光電器件不斷涌現，特別是 CCD 圖像傳感器的誕生，為光電傳感器的進一步應用開創(chuàng)了新的一頁。 復位電路 時鐘電路工作后，在 REST 管腳上加兩個機器周期的高電平，芯片內部開始進行初始復位，如圖 43所示： 振蕩電路 圖 43復位電路圖 C30 .4 7 u fR11kG NDV C CSs w P B 本 文 晶振選擇頻率為 12MHz，電容選 擇 30pF 如圖 44 所示。 P3口還接收一些用于閃速存儲器編程和程序校驗的控制信號。當引腳 ～ 用作輸入并被外部拉低時 ,它們將因內部的上拉電阻而流出電流 (IIL)。如表 41 所示： AT89C2051 芯片的主要引腳功能為： 1. Vcc：電源電壓。 15根可編程 I/O 引線 低功耗空載和掉電方式 兩級加密程序存儲器 直接 LED 驅動輸出 外部中斷信號 光電傳感器 低通放大器 比較器和振蕩器 單片機 AT89C51 數碼顯示電路 外部晶振 4 基本元器件介紹 AT89C51 簡介 AT89C5l 是美國 ATMEL 公司生產的低電壓、高性能的 CMOS 8 位單片機，片內含 4k bytes 的可反復擦寫的只讀程序存儲器 (PEROM)和 128 bytes 的隨機存取數據存儲器 (RAM)，器件采用 ATMEL 公司的高密度、非易失性存儲技術生產，兼容標準 MCS51 指令系統，片內置通用 8 位中央處理器 (CPU)和 Flash 存儲單元，功能強大 AT89CSl 單片機可為您提供許多高性價比的應用場合，可靈活應用于各種控制領域。該信號經放大、濾波、整形后輸出，輸出的脈沖信號作為單片機的外部中斷信號。 1．光電傳感器 即將非電量 (紅外光 )轉換成電量的轉換元件，它由紅外發(fā)射二極管和接收三極管組成，它可以將接收到的紅外光按一定的函數關系 (通常是線性關系 )轉換成便于測量的物理量 (如電壓、電流或頻率等 )輸 出。 A V D DD A C 0＋－O P 4 9 5R 圖 21 發(fā)光二極管驅動電路圖 圖 22 光敏二極管的電流電壓轉換電路圖 信號采集及處理系統 由于光電脈搏波屬于緩慢變化的微弱生理信號，信噪比低，極易受到環(huán)境噪聲和肢體運動的干擾。系統對紅外二極管的驅動脈沖信號的頻率選定為工頻整數倍 400Hz 以降低工頻干擾。脈沖數進入 七段數碼管 計數器，計數開始。因為脈搏測試器中需要上百位的數字。但這些儀器裝置大多數沒有形成產品，沒有得到市場化，當然在臨床上也沒有見到廣泛應用的報道。 國外研究狀況 ， 公元前四世紀，希臘的 Herophilus 就曾重點注意到了脈搏的節(jié)律、速率、強度和形狀，他還認為認為脈搏的搏動可以通過音樂的形式來進行表達。脈搏波所呈現出的形態(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中許多生理病理的血流特征 ,因此對脈搏波采集和處理具有很高的醫(yī)學價值和應用前景。 本文的設計使用光電傳感器來獲得人體的脈搏信息，通過信息處理，單片機的控制將脈搏信息傳遞到 LCD 顯示屏上，從而可以直觀清晰的獲得人體脈搏跳動的頻率等信息，自此構成了我們設計的脈搏測試系統。但人體的生物信號多屬于強噪聲背景下的低頻弱信號， 脈搏波信號更是低頻微弱的非電生理信號，必需經過放大 和后級濾波以滿足采集的要求。脈搏測試系統可以從脈搏波中提取人體的生理病理信息作為臨床診斷和治療的依據，歷來都受到中外醫(yī)學界的重視。東漢末年，中醫(yī)鼻祖張仲景在總結前人的成果后開創(chuàng)了病、脈、診綜合治病的先河。其主要功能是描記脈象波形圖，在臨床上，也可用作觀察脈象變化的工具。還有單片機的選擇在后文中會介紹到 . 2 幾種脈搏測試儀簡介 ：電子脈搏 儀的研究 研究 中采用簡單的 74LS160 作為計數器，因為它是十進制計數器無需改裝，直接使用。首先是信號發(fā)生器發(fā)生的信號，經過四倍頻電路，頻率變成了原來的四倍；倍頻器的主要