基于單片機(jī)的指脈檢測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)(存儲(chǔ)版)
【正文】 etection 、 Photoelectric sensor 、 Single chip microputer、 LCD Display III 目 錄 1 緒論 .................................................... 1 本文的研究現(xiàn)狀 ..................................................... 1 本文的研究目的 ..................................................... 3 本文的研究?jī)?nèi)容 ..................................................... 3 2 本系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)方案 ...................................... 4 系統(tǒng)的整體框圖 .................................................... 4 系統(tǒng)的主要組成部分 ................................................ 4 光電脈搏傳感器 ............................................... 4 信號(hào)采集系統(tǒng) ................................................. 5 放大電路 ..................................................... 5 濾波電路 ..................................................... 5 數(shù)據(jù)采集電路 ................................................. 6 AT89S51 單片機(jī) ............................................... 6 顯示電路 ..................................................... 6 3 指脈檢測(cè)電路的設(shè)計(jì) ....................................... 7 指脈傳感器的基本原理 ............................................... 7 檢測(cè)電路的設(shè)計(jì) ..................................................... 7 4 單片機(jī)控制電路的設(shè)計(jì) ...................................... 9 單片機(jī)的選擇 ...................................................... 9 指脈信息的檢測(cè)與控制 ............................................. 11 硬件設(shè)計(jì) .................................................... 11 軟件設(shè)計(jì) .................................................... 12 顯示電路的設(shè)計(jì) ................................................... 18 5 總結(jié)與展望 .............................................. 20 參考文獻(xiàn) .................................................. 21 致謝 ..................................................... 22 基于單片機(jī)的指脈檢測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 1 1 緒論 脈診是中醫(yī)傳統(tǒng)診斷中最主要的一個(gè)診斷方法，已有近千年的歷史，它是種無(wú)創(chuàng)傷的檢測(cè)方法，簡(jiǎn)便易行。 畢 業(yè) 論 文 基于單片機(jī)的指脈檢測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 系（部） 信息工程系 專 業(yè) 電子信息工程 I 摘要 脈搏測(cè)試儀是用來(lái)測(cè)量一個(gè)人脈搏跳動(dòng)次數(shù)的電子儀器，也是心電圖的主要組成部分，因此，在現(xiàn)代醫(yī)學(xué)上具有重要的作用。但是，傳統(tǒng)的診斷方法屬于主觀診斷，其結(jié)果容易受到生理、心理等變化的影響，使臨床處理的有效 性降低。而《素問(wèn)》中又指出：“五臟相音，可以意識(shí)，五色微診，可以目察，能合色脈，可以萬(wàn)全。而對(duì)于脈診客觀化的研究，可以追溯到宋代，宋代的許叔微繪有仲景脈法圖，而明代沈際飛則編著有《人元脈影歸指圖說(shuō)》，其中記載有七表、八里、十六怪脈等的脈搏圖形。隨后，Calen 成為國(guó)外第一個(gè)采用檢查手腕處脈搏來(lái)對(duì)疾病進(jìn)行診斷的方法的醫(yī)學(xué)家。這其中較有代表性的儀器如：美國(guó)醫(yī)學(xué)博士 John． H． Laub 研制的一種針灸臨床用的新型無(wú)創(chuàng)脈搏波記錄儀、日本的田口賢輝設(shè)計(jì)的一 種“壓力、脈搏測(cè)定裝置 和代用文彥設(shè)計(jì)的一種“局部加壓型可償還脈裝置”以及日本 Sony 公司曾經(jīng)推出的一種采用三個(gè)駐體微音器作為脈搏波轉(zhuǎn)換元件的脈搏波形儀器 141。它是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)檢測(cè)和自動(dòng)控制的首要環(huán)節(jié)。其測(cè)量原理是，將測(cè)力傳感器的受力端壓在人體橈動(dòng)脈處，模仿人的指頭。 信號(hào)采集系統(tǒng) 由于光電脈搏波屬于緩慢變化的微弱生理信號(hào)，信噪比低，極易受到環(huán)境噪聲和 肢體運(yùn)動(dòng)的干擾。 濾波電路 濾波電路就是對(duì)信號(hào)波形進(jìn)行一種類似過(guò)濾處理的電路，具體來(lái)說(shuō)是讓某些頻率范圍內(nèi)的信號(hào)通過(guò)，而其它頻率信號(hào)不能通過(guò)的電路單 元。 檢測(cè)電路的設(shè)計(jì) 系統(tǒng)以 AT89S51 單片機(jī)為核心，由光電脈搏傳感器采集脈搏信號(hào)，經(jīng)濾波、放大、積分、比較后得到與脈搏相關(guān)的脈沖信號(hào)，該脈沖信號(hào)作為中斷信號(hào)交由單片機(jī)進(jìn)行脈沖周期的計(jì) 算，然后得出每分鐘的脈搏搏動(dòng)次數(shù)，并在顯示屏上顯示。適用于用量大 ,檔次低 ,價(jià)格敏感的產(chǎn)品 .在辦公自動(dòng)化設(shè)備 ,消費(fèi)電子產(chǎn)品 ,電訊通信 ,智能儀器儀表 ,汽車電子 ,金融電子 ,工業(yè)控制不同領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用 ,PIC 系列單片機(jī)在世界單片機(jī)市場(chǎng)份額排名中逐年提高 .發(fā)展非常迅速。 ⑥ 8051 單片機(jī)最早由 Intel 公司推出 ,其后 ,多家公司購(gòu)買了 8051 的內(nèi)核 ,使得以8051 為內(nèi)核的 MCU 系列單片機(jī)在世界上產(chǎn)量最大 ,應(yīng)用也最廣泛 ,有人推測(cè) 8051 可能最終形成事實(shí)上的標(biāo)準(zhǔn) MCU 芯片。 AT89S51 單片機(jī)管腳如圖 所示。 軟件設(shè)計(jì) 單片機(jī)控制的軟件設(shè)計(jì)包括初始化程序、 A/D 轉(zhuǎn)換子程序、串口發(fā)送子程序三大部分。并將成為我今后學(xué)習(xí)和工作的主要?jiǎng)恿Α? 基于單片機(jī)的指脈檢測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 21 參考文獻(xiàn) [1] 高上凱淺談腦一機(jī)接口的發(fā)展現(xiàn)狀與挑戰(zhàn) [J]中國(guó)生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)報(bào)， 20xx， 26(6)801— 803 [2] Mason S G． Bi rch G E A general f ramework for braln— e0mputer inte rface design l EEE Transactions on Neural Systerns andRehabilitation Engineering， 20xx， 1 1(1)： 70— 85 [3] 孫友明，黃秉鐮新型腦電信號(hào)放大檢測(cè)電路的設(shè)計(jì) [J]醫(yī)療衛(wèi)生裝備， 20xx 28(1)： 1 5— 1 7 [4] 李建鋒，何為，楊浩．基于 DSP 的心電監(jiān)護(hù)儀的設(shè)計(jì) [N]．重慶工商大學(xué)學(xué)報(bào)， 20xx， 6： 21—24． [5] 李秀農(nóng)，汪國(guó)強(qiáng)．光電式脈搏傳感器及由其組成的血壓測(cè)量?jī)x [J]．電測(cè)與儀表，總第 一期． [6] 彭承琳．生物醫(yī)學(xué)傳感器原理及應(yīng)用 [M]．高等教育出版社． [7] 楊國(guó)忠．生物醫(yī)學(xué)工程的過(guò)去、現(xiàn)在和未來(lái) [J1．世界醫(yī)療 器械， 1995， 1(1) [8] Lee M L， Rosner B A， Vokonas P S． Longitudinal Analysis of AdultMale Blood Pressure：the Normative A ng Study[J]． Journal of Epidemiologyamp。以同樣的方法再得到再次脈搏周期，將這三個(gè)周期做一平均，得到一段時(shí)間內(nèi)的平均周期，進(jìn)而得到每分鐘的脈搏數(shù)。 我們之所以選用 AT89S51 單片機(jī)是因?yàn)椋?AT89S51 是一個(gè)低功耗，高性能 CMOS 8位單片機(jī)，片內(nèi)含 4k Bytes ISP(Insystem programmable)的可反復(fù)擦寫(xiě) 1000次的 Flash只讀程序存儲(chǔ)器，器件采用 A
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