【正文】 肌肉的顫動等而產(chǎn)生干擾。 采用反射式的紅外管。 目前市場上有一種采用新型高分子壓電材料聚偏氟乙烯研制的壓電傳感器 ,其靈敏度高 ,頻帶范圍好 ,結(jié)構(gòu)簡單 ,便于使用。方案一由于使用純硬件方式，系統(tǒng)穩(wěn)定度比較高。本設(shè)計采用第二種方案。 課題主要研究內(nèi)容 正常人的脈搏次數(shù)是每分鐘 60～ 80 次（嬰兒為 90～ 140 次 ,老年人則為 100～ 150次 ), 這種頻率信號屬于低頻范疇 .因此 ,脈搏測量儀是用來測量低頻信號的裝置 ,它的基本功能要求應(yīng)該是 : （ 1）要把人體的脈搏數(shù) (振動 )轉(zhuǎn)換成電信號 ,這就需要借助傳感器。呼吸所引起的 ECG 信號的幅度的變化可以達(dá)到 15％。 隨著數(shù)字科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，脈搏測量儀集成度將更高，更便于攜帶。 第 2 頁 共 40 頁 國內(nèi)外研究狀況及發(fā)展趨勢 早在 1860 年 Vierordt 創(chuàng)建了第一臺杠桿式脈搏描記儀 [3]，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。 在醫(yī)院臨床監(jiān)護(hù)和日常中老年保健中，脈搏是一項基本的生命指標(biāo)，因而脈搏測量是最常見的生命特征的提取。 本文首先描述本設(shè)計的整體思路，然后介紹各個部分設(shè) 計中的細(xì)節(jié)問題，最后提出一些完善本設(shè)計的改進(jìn)意見。該系統(tǒng)的重點(diǎn)就在于要求實(shí)現(xiàn)測量的簡便化和精確化。系統(tǒng)測量出人體一分鐘的脈搏，并且保證誤差在 2 次以內(nèi)。 關(guān)鍵字 ： 脈搏測量；壓電陶瓷片；液晶顯示屏；單片機(jī) 第 2 頁 共 2 頁 THE DESIGN OF HUMAN PLUSE DETECTION SYSTEM BASED ON MCU ABSTRACT The shape, intensity, speed, and rhythm of pulse signals mostly reflect the physical and pathological characters of heartblood system in human bodies. This topic is a design of body pulse measuring instrument. Because of the specificity of the pulse signal, the design must pay attention to achieve an accurate point of this design is the simple and precise of the need to measure the pulse of the human body in one minute,and to ensure that the error in less than 2 times..The whole system is center on singlechip microputer 89s51,using the signlechip to achieve the system core function of counting the frontend of the signal, we use piezoelectric ceramics to collect the signal of the human body then,after after amplification of the AD620, shaping of the 555, filtering of the lowpass filter and other operations,the signal will be converted to the pulse signal with the same frequency,and this signal will be input to the singleship will count to method of counting is using the timer of the singleship,and then use the cycle,get the frequency,by the frequency,we can get the number of the oneminute pulse. The final result of the count will display in the 1602 LCD the performance of the piezoelectric ceramics is not very good,in the signal can’t do it very its price is very low,and after the signal conditioning circuit of the system,the signal can be quite satisfactory to achieve our objectives. At the beginning of the paper, the integral notion of the device design is brought out. Afterwards, the detail information of each part is narrated. At last part, some suggestions for improving the device are provided. Key words: Pulse measurement。 [2]近年來出現(xiàn)的日常監(jiān)護(hù)儀器，如便攜式電子血壓計，可以完成脈搏的測量。此后隨著機(jī)械及電子技術(shù)的發(fā)展，國內(nèi)外在研制中醫(yī)脈象儀方面進(jìn)展很快，尤其是 70 年代中期，國內(nèi)天津、上海、貴州、江西等地相繼成立了跨學(xué)科的脈象研究協(xié)作組，多學(xué)科共同合作促使中醫(yī)脈象研究工作進(jìn)入了一個新的境界。數(shù)字信號處理的運(yùn)用將使干擾更小，測量更為準(zhǔn)確?；€漂移的頻率是從 ～ 。 （ 2）對轉(zhuǎn)換后的電信號要進(jìn)行放大和整形處理，以保證其它電路能正常加工和處理。 第 5 頁 共 40 頁 2 系統(tǒng)總體設(shè)計 脈搏測量儀要實(shí)現(xiàn)對脈搏信號的檢測，并且能夠?qū)γ}搏信號進(jìn)行處理，并進(jìn)而求得脈搏數(shù)來顯示。但是功能有限，靈活度較低，也不能很好的實(shí)現(xiàn)鍛煉自己的目的。當(dāng)手指前端受到輕微的壓力時，可以感覺到手指前端在血壓的作用下有一張一弛的感覺，將這個信號用傳感器提取出來，轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘枺ㄟ^指脈的波形檢測，就可以獲得人體的脈搏信號。現(xiàn)在市場上的心率計普遍采用這種傳感器來采集信號，因?yàn)榇思t外管接收和發(fā)射都在手指的同一側(cè)，因此便不用考慮每個人手指情況不同所造成的麻煩。并且容易受到外界其他信號的干擾。在使用時， 壓電陶瓷片要通過導(dǎo)線與電路板連接 ,注意在焊接壓電陶瓷片時 ,時間不能太長以免燙壞壓電陶瓷片的鍍銀層 。 1997 年 ,由 ATMEL 公司 挪威 設(shè)計中心的 A 先生與 V先生利用 ATMEL 公司的 Flash 新技術(shù) , 共同研發(fā)出 RISC 精簡指令集的高速 8 位單片機(jī)，簡稱 AVR?！痭SP 所形成的 16位 u’nSP 系列單片機(jī)，以下簡稱 amp。’nSP 內(nèi)核是一個通用的和結(jié)構(gòu)?！痭SP 家族把各功能把各功能部 件模塊化地集成在一個芯片里。目前很多公司都有 51 系列的兼容機(jī)型推出，在目前乃至今后很長的一段時間內(nèi)將占有大量市場。 在 51 系列單片機(jī)中， AT89 系列單片機(jī)是美國 ATMEL 公司推出的一種新型高性能低價位、低電壓低功耗的 8 位 CMOS 微型計算機(jī)。 圖 信號調(diào)理單元框圖 系統(tǒng)軟件設(shè)計方案 脈搏波動頻率測量方案的選擇 脈沖信號的頻率是指在單位時間內(nèi)由信號所產(chǎn)生的交變次數(shù)或脈沖個數(shù)，即/fx N t? 。 （ 3）頻率測量法：適用于高頻信號。 顯示電路方案的選擇 脈搏信號經(jīng)過單片機(jī)處理，得到脈搏波動頻率之后，需要在顯示電路中直觀地顯示出來。這樣單片機(jī)只要把要顯示的字形代碼發(fā)送到接口電路，就不用管 它了，直到要顯示新的數(shù)據(jù)時，再發(fā)送新的字形碼，因此，使用這種方法單片機(jī)中 CPU 的開銷小，較小的電流能得到較高的亮度且字符不閃爍。通過對單片機(jī)進(jìn)行編程來實(shí)現(xiàn)對脈搏波動頻率的測量和計算，并在顯示電路中直觀的顯示出來。現(xiàn)在的很多儀表放大器的內(nèi)部電路與這個電路相同，而且儀表放大器都有成品可以買到 ,只需調(diào)整外界電阻就可以調(diào)整放大器的放大倍數(shù)，準(zhǔn)確而且方便。在這個系統(tǒng)中最大的干擾就是來自市電的 50HZ 干擾信號，考慮到有些病人在患病時可能會出現(xiàn)較高的脈搏，因 此在設(shè)計濾波 第 15 頁 共 40 頁 器的截止頻率在 4HZ 左右，這樣不但能保證不濾去脈搏信號，而且能很好的將干擾濾去。 第 16 頁 共 40 頁 RCFC π2 1? 圖 二階有源濾波器 圖 有源濾波器幅頻特性 （ 2）參數(shù)確定 電容 C 的容量宜在微法數(shù)量級以下 ,電阻器的阻值一般應(yīng)在幾百千歐以內(nèi)。 同相放大器具有輸入阻抗高，輸出阻抗很低的特點(diǎn) ，廣泛用于前置放大級。 只要使用一個施密特觸發(fā)器，就可以實(shí)現(xiàn)對于信號的整流作用。 圖 整形電路 第 21 頁 共 40 頁 定時計數(shù)電路 的設(shè)計 在這里，單片機(jī)要實(shí)現(xiàn)對脈搏信號的處理。 經(jīng)過整形的信號由單片機(jī)的 INT0 口輸入，使用單片機(jī)的外部中斷 0。顯示電路如圖 所示， 1602 字符液晶屏?xí)r序參數(shù)如表 33 所示，硬件端口定義及軟件資源分配如表 34 所示。 T0， T1 流程分別如圖 ，圖 所示。 //H 讀， L 寫 sbit E = P2^7。然而科技的進(jìn)步勢必會使測量儀的功能日益強(qiáng)大和完善，其應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒉粩鄶U(kuò)大，將會給我們的生活 帶來更多的方便和精彩。感謝學(xué)校為我提供了自我發(fā)揮的舞臺，我在這里盡情展現(xiàn)自己的才能。 父母是我生命中最重要的人，我今天取得的成績與他們?yōu)槲业母冻鍪欠植婚_的。 unsigned char code string1[]=Your Pulse Is:。 TL0 = 0。 TR0 = 1。 //外部中斷 0 標(biāo)志位清 0 在邊沿觸發(fā)模式下 //會由硬件清零 TR0 = 0。 第 32 頁 共 40 頁 附錄 A 原理圖 39383736353433322122232425262728RXD10TXD11ALE/P18PSEN1901345678INT113INT012T115T014EA/VP31X119X218RESET9RD17WR16*AT89C5120pFC1220pFC13Y212MGND1 2S1RESETVCCEC11uf1 2 3 4 5 6 7 8 9P210KVCC12345678910111213141516P1LCD1602VCC30KR13R1410KR21VCC10KR20 第 33 頁 共 40 頁 附錄 B 主 程序 include include //定義周期測頻法測式的周期數(shù)，這個值越大，結(jié)果越精確，但也需 //要更多的時間。 其實(shí)生活的道路 一直不是這么平坦的，在前進(jìn)的道路上，我遇到了很多的困難和挫折，但是憑借著自己的毅力和周圍老師、同學(xué)的幫助，我最終都努力地克服了。經(jīng)過這次畢設(shè)，我收獲了很多，具體總結(jié)如下：（ 1）通過此次的設(shè)計，使我知道了無論做什么事都應(yīng)該事先做好充分的準(zhǔn)備，不應(yīng)該盲目的只為了完成任務(wù)而被動的學(xué)習(xí)。 define LCD_Data P0 //數(shù)據(jù)口 流程如圖 所示。設(shè)置的動態(tài)顯示方式是顯示的內(nèi)容在屏幕上從左向右移動。 表 34 1602 指令表（注： 表示可以為 0 或 1） 編號 指 令 RS RW D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 1 清屏顯示 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 2 光標(biāo)返回 0 0 0 0 0 0 0 0 1 3 置輸入模式 0 0 0 0 0 0 0 1 I/D S 4 顯示開 /關(guān)控制 0 0 0 0 0 0 1 D C B 5 光標(biāo)或字符移位 0 0 0 0 0 1 S/C R/L 6 置功能 0 0 0 0 1 DL N F 7 置字符發(fā)生存儲器地址 0 0 0 1 字符發(fā)生存儲器地址 (AGG) 8 置數(shù)據(jù)存儲器地址 0 0 1 顯示數(shù)據(jù)存儲器地址 (AD