【正文】 感器原理及應(yīng)用 [M]．高等教育出版社， 2021． [6] 趙茂泰．智能儀器原理及應(yīng)用 [M]．北京：電子工業(yè)出版社． 2021： 7． [7] 楊福生．電生理信號的檢測 [J]．世界醫(yī)療器械， 1996， 2(2)． [8] 劉文，楊欣，張鎧麟．基于 AT89C2051 單片機(jī)的指脈檢測系統(tǒng)的研究 [J]．醫(yī)療裝備， 2021， 9： 214． [9] 歐陽俊，謝定等．基于 BL410 的指端脈搏波采集系統(tǒng)應(yīng)用研究 [J]．實(shí)用預(yù)防醫(yī)學(xué)， 2021， 11( 2)： 24． [10] 李秀農(nóng)，汪國強(qiáng)．光電式脈搏傳感器及由其組成的血壓測量儀 [J]．電測與儀表， 1998， 35(3)： 3548． [11] 丁鎮(zhèn)生．傳感及其遙控遙測技術(shù)應(yīng)用 [M]．北京：電子工業(yè)出版社， 2021． [12] 強(qiáng)錫富．傳感器 [M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社． 2021： 5. [13] 王博亮，劉迎春，劉安芝．醫(yī)用傳感器及其接口設(shè)計 [J]．北京，國防工業(yè)出版社， 1998. [14] 葉湘濱，熊飛麗，張文娜，羅武勝．傳感器與測試技術(shù) [M].．北京：國防工業(yè)出版社． 2021： 1. 中 北大學(xué) 2021 屆本科畢業(yè)設(shè)計說明書 第 42頁 共 46頁 致謝 四年大學(xué)生活即將結(jié)束，在這四年中，我收獲了知識，收獲了友誼，更收獲了為人處事的道理。另一方面，單片機(jī)應(yīng)用的重要意義還在于，它從根本上改變了傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)設(shè)計思想和設(shè)計方法。 T0 中斷采用邊沿觸發(fā)方式，當(dāng)處于測量狀態(tài)的時候來一個脈沖，脈搏次數(shù)就加一，由 T1定時一分鐘，累加得出一分鐘的脈搏次數(shù)。這里選擇電壓比較器。 其幅頻特性如圖 。但該傳感器輸出信號的頻率很低，如當(dāng)脈搏只有為 50 次 /分鐘時，只有 ， 200次 /分鐘時也只有 ，因此信號首先經(jīng) R2 C10 濾波以濾除高頻干擾，再由耦合電容 C C9 加到線性放大輸入端。 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。 本設(shè)計中采用的是 4位七段共陽 極數(shù)碼管顯示器，一共具有 12個引腳， 4個位選端，8個字選端。工作時集電結(jié)反偏， 發(fā)射結(jié)正偏。經(jīng)計算得單片機(jī)工作胡機(jī)器周期為： 12（ 1247。 P1 口還在閃速編程和程序校驗(yàn)期間接收代碼數(shù)據(jù)。片內(nèi)模擬比較器 當(dāng)顯示位數(shù)較多時，用靜態(tài)顯示所需的 I/O太多，一般采用動態(tài)顯示的方法。 單片機(jī)工作方式的選擇 單片機(jī)數(shù)據(jù)傳送方式一般有以下幾種： （ 1）查詢方式：由于 CPU 與外設(shè)之間存在時序、速度等差異，在數(shù)據(jù)傳送前必須檢測接口狀態(tài)，探查外設(shè)是否數(shù)據(jù)準(zhǔn)備就緒。由于傳感器輸出的電壓比較小，在幾毫伏左右，且頻率較低，需要低噪聲，低漂移，高輸入阻抗的放大器，所以選擇使用儀表放大器。μ’nSPTM 家族的中斷系統(tǒng)支持 10 個中斷向量及 10 余個中斷源，適合實(shí)時應(yīng)用領(lǐng)域。采用的是模塊式集成結(jié)構(gòu)，它以 amp。 考慮到種種情況，結(jié)合本系統(tǒng)的設(shè)計要求以及經(jīng)費(fèi)的考慮，最終選擇 光電式 傳感器。指端血管的容積和透光度隨心搏改變時，將使光電三極管極管收到不同的光強(qiáng)，并由此產(chǎn)生的光電流均隨之作相應(yīng)變化。 （ 2） 數(shù)字化技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用。本系統(tǒng)的組成包括脈搏 傳感器、信號處理、單片機(jī)電路、數(shù)碼顯示、電源等部分。起初 用于體育測量的脈搏測試 集中在對接觸式傳感器的研究，利用此類傳感器所研制的指脈、耳脈等測量儀各有其優(yōu)缺點(diǎn)。 microcontroller. 中 北大學(xué) 2021 屆本科畢業(yè)設(shè)計說明書 第 I頁 共 II頁 目錄 1 引言 ................................................................... 1 ........................................................ 1 ................................................ 2 ........................................................ 3 2 脈搏監(jiān)測系統(tǒng)結(jié)構(gòu) ....................................................... 4 .................................................... 4 .................................................. 4 3 系統(tǒng)總體設(shè)計 ........................................................... 7 系統(tǒng)硬件電路設(shè)計方案 ................................................. 7 傳感器選擇 ......................................................... 7 單片機(jī)的選擇 ....................................................... 8 信號調(diào)理電路的選擇 ................................................ 10 ..................................................... 10 脈搏波動頻率測量方案的選擇 ........................................ 10 單片機(jī)工作方式的選擇 .............................................. 11 顯示電路方案選擇 .................................................. 11 4 基本元器件介紹 ........................................................ 13 AT89C51 介紹 ......................................................... 13 AT89C51 的主要性能 ................................................. 13 AT89C51 的結(jié)構(gòu)框圖 ................................................. 14 AT89C51 的引腳說明 ................................................. 15 復(fù)位電路 .......................................................... 16 振蕩電路 .......................................................... 16 光電傳感器簡介 ...................................................... 17 光敏二極管 ........................................................ 17 光敏三極管 ........................................................ 18 光電傳感器檢測原理 ................................................ 18 LED 的綜述 ........................................................... 19 中 北大學(xué) 2021 屆本科畢業(yè)設(shè)計說明書 第 II頁 共 II頁 LED 的結(jié)構(gòu) ......................................................... 19 LED 數(shù)碼管的顯示方法 ............................................... 20 5 脈搏監(jiān)測系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)模塊設(shè)計 .......................................... 21 脈搏波檢測電路 ...................................................... 21 信號采集電路 ........................................................ 21 一級放大電路 ........................................................ 22 放大器的介紹 ...................................................... 22 一級放大電路設(shè)計 .................................................. 25 二階低通濾波電路 .................................................... 25 ....................................................... 28 整形電路 ............................................................ 29 定時記數(shù)電路的設(shè)計 .................................................. 30 顯示電路的設(shè)計 ...................................................... 30 6 軟件系統(tǒng)設(shè)計 .......................................................... 32 主程序流程的設(shè)計 .................................................... 32 定時器 /計數(shù)器中斷程序流程的設(shè)計 ..................................... 33 顯示程序的設(shè)計 ...................................................... 33 7 系統(tǒng)仿真調(diào)試 .......................................................... 35 信號采集與調(diào)理電路仿真 .............................................. 35 脈搏信號仿真 ...................................................... 35 一級放大電路 ...................................................... 36 二階低通濾波電路 .................................................. 36 整形電路 .......................................................... 37 單片機(jī)電路仿真 ...................................................... 38 8 總結(jié)和展望 ............................................................ 40 參考文獻(xiàn) ................................................................ 41 致謝 .................................................................... 42 附錄 A 原理圖 ............................................................ 43 附錄 B 主程序 ............................................................ 44 中 北大學(xué) 2021 屆本科畢業(yè)設(shè)計說明書 第 1頁 共 46頁 1 引言 脈搏測量儀概述 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)理論得到不斷的發(fā)展和提高。 關(guān)鍵詞： 脈搏 ，光電式傳感器，單片機(jī)。脈象探頭式樣很多，有單部、三部、單點(diǎn)、多點(diǎn)、剛性接觸式、軟性接觸式、氣壓式、硅杯式、液態(tài)汞、液態(tài)水、子母式等組成 ,脈象探頭的主要原件有應(yīng)變片、壓電晶體、單晶硅、光敏元件、 PVDF壓電薄膜等，其中以單部單點(diǎn)應(yīng)變片式為最廣泛，不中 北大學(xué) 2021 屆本科畢業(yè)設(shè)計說明書 第 2頁 共 46頁 過近年來正在向三部多點(diǎn)式方向設(shè)計 [6]。硬件的設(shè)計包括了各功能模塊的方案論證和電路設(shè)計， 各模塊硬件電路調(diào)