【正文】 可作輸入口。全靜態(tài)操作： OHz24MHz 脈搏測(cè)量?jī)x硬件框圖如下圖 所示： 圖 脈搏測(cè)量?jī)x的工作原理 當(dāng)手指放在紅外線發(fā)射二極管和接收三極管中間，隨著心臟的跳動(dòng)，血管中血液的流量將發(fā)生變換。具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、無損傷、精度高、可重復(fù)使用等優(yōu)點(diǎn)。脈診的這種定性化和主觀性，大大影響了其精度與可行性，成為中醫(yī)脈診應(yīng)用、發(fā)展和交流中的制約因素。系統(tǒng)以 AT89C51單片機(jī)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(jī)系統(tǒng)內(nèi)部定時(shí)器來計(jì)算時(shí)間，由光敏三極管感應(yīng)產(chǎn)生脈沖，單片機(jī)通過對(duì)脈沖累加得到脈搏跳動(dòng)次數(shù)，時(shí)間由定時(shí)器定時(shí)而得。 早在 1860年 Vierordt 創(chuàng)建了第一臺(tái)杠桿式脈搏描記儀，國(guó)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。但人體的生物信號(hào)多屬于強(qiáng)噪聲背景下的低頻的弱信號(hào) , 脈搏波信號(hào)更是低頻微弱的非電生理信號(hào) ,因此必需經(jīng)過放大和后級(jí)濾波以滿足采集的要求。 2. 傳感器可重復(fù)使用且速度快，精度高。6 個(gè)中斷源 ． XTAL2：振蕩器反相放大器的輸出端。因此 本系統(tǒng)采用了指套式的透射型光電傳感器 , 實(shí)現(xiàn)了光電隔離 ,減少了對(duì)后級(jí)模擬電路的干擾。 12 圖 信號(hào)采集電路 信號(hào)放大 放大器的介紹 LM324 是四運(yùn)放集成電路，它采用 14 腳雙列直插塑料封裝 .它的內(nèi)部包含四組形式完全相同的運(yùn)算放大器，除電源共用外，四組運(yùn)放相互獨(dú)立。同時(shí)，該脈沖電平通過 R24 送到單片機(jī) /INTO 腳，進(jìn)行對(duì)心率的計(jì)算和顯示。七段 LED 數(shù)碼管顯示器有8 個(gè)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(shù)字或字符， Dp 顯示小數(shù)點(diǎn)。若顯示器的位數(shù)不大于 8 位，則顯示器的公共端只需一個(gè) 8 位 I/O 口進(jìn)行動(dòng)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(gè) 8 位口（稱為段碼輸出）。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(shí)后再顯示測(cè)試中的脈搏次數(shù)，再經(jīng)過 10ms的延時(shí)顯示測(cè)試中的時(shí)間。 測(cè)量過程中運(yùn)動(dòng)噪聲的影響 測(cè)量過程當(dāng)中，通常情況下手指和光電式脈搏傳感器可能產(chǎn)生相對(duì)的運(yùn)動(dòng)，這樣對(duì)脈搏測(cè)量產(chǎn)生誤差，可以通過 2 個(gè)方面減少運(yùn)動(dòng)噪聲誤差：一是改善指套式傳感器的機(jī)械抗運(yùn)動(dòng)性，比如說使指套能夠更緊的套在手指上，不易松動(dòng)；二是 從脈搏信號(hào)處理的角度，通過算法來減小誤差。 6. 開機(jī)后顯示不正?；虬存I失靈 可查手指擺放的位置或按鍵電路，若無故障則是硬件損壞。 為了更好的進(jìn)行電脈搏測(cè)量?jī)x的設(shè)計(jì)，在近一個(gè)學(xué)期的時(shí)間里，認(rèn)真收集有關(guān)資料，并做相關(guān)的整理和閱讀，為這次的設(shè)計(jì)做好充分的準(zhǔn)備。 void Display(uint8 chose_dat, uint8 dat)。 } } } /////////////////////////End of Timer0IntProc//////////////////////// void Init_Extint(void) 34 { IT0 = 1。 } 35 void Init_System(void) { Init_Extint()。 } /******************************************************************** 函數(shù)功能：延時(shí) ms 入口參數(shù)： MS 返 回： null 備 注： null ********************************************************************/ void DelayMs(uint8 Ms) { unsigned char i,j。 父母是我生命中最重要的人，我今天取得的成績(jī)與他們?yōu)槲业母冻鍪欠植婚_的?；蛟S是愧疚于自己似乎把轉(zhuǎn)瞬即逝的很多個(gè)不同的日子過成了同一天的樣子；或許是追溯過去，對(duì)自己那些近乎偏執(zhí)的怪異信念的醒悟，這些天以來，思緒一直很凌亂，在腦海中不斷糾纏。s about how he felt and I would like to speak to him first to find out what his experience was. Uefa has opened disciplinary proceedings against CSKA for the racist behaviour of their fans during City39。 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。 Display(3, DispCode[tPulset%10])。 //開定時(shí)器 0 中斷 EA = 1。 //一次檢測(cè)完畢 ,等待下一次檢測(cè) Pulsenum = Pulset。 //脈搏次數(shù) ,計(jì)數(shù)器 uint8 Pulsenum。 本設(shè)計(jì)主要是 51單片機(jī)在脈搏測(cè)試系統(tǒng)中的應(yīng)用。 最后將各模塊組合后進(jìn)行整體測(cè)試，使系統(tǒng)的功能得以實(shí)現(xiàn)。 加上指套式外殼后的脈搏傳感器測(cè)量到的脈搏波形比較平滑。主要完成一分鐘的定時(shí)功能和保存測(cè)得的脈搏次數(shù)。其不足之處是占用硬件資源較多，每個(gè) LED 數(shù)碼管需要獨(dú)占 8 條輸出線。顯示器的種類很多，從液晶顯示、發(fā)光二極管顯示到 CRT 顯示器， 都可以與微機(jī)配接。 圖 波形整形電路 波形整形電路如圖 所示， U2C 是一個(gè)電壓比較器， C1 R29 構(gòu)成一個(gè)微分器， U2A 和 C R32 組成單穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器，其脈寬由 C R32 決定。當(dāng)手指離開傳感器或檢測(cè)到較強(qiáng)的干擾光線時(shí)，輸入端的直流電壓會(huì)出現(xiàn)很大變化，為了使它不致泄露到 U2B 輸入端而造成錯(cuò)誤指示，用 CC9 串聯(lián)組成的雙極性耦合電容把它隔斷。 采用 GaAs 紅外發(fā)光二極管作為光源時(shí)，可基本抑制由呼吸運(yùn)動(dòng)造成 的脈搏波曲線的漂移。PSEN：程序存儲(chǔ)允許（ PSEN）輸出是外部程序存儲(chǔ)器的讀選通信號(hào)，當(dāng) AT89C51由外部程序存儲(chǔ)器取指令 (或數(shù)據(jù) )時(shí)．每個(gè)機(jī)器周期兩次 PSEN 有效，即輸 出兩個(gè)脈沖。Pl 口： P1是 —個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的 8位雙向 I／ O口， P1的輸出緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng) (吸收或輸出電流 )4 個(gè) TTL邏輯門電路。1000 次擦寫周期 5 工作原理 本設(shè)計(jì)采用單片機(jī) AT89C51為控制核心，實(shí)現(xiàn)脈搏測(cè)量?jī)x的基本測(cè)量功能。 其中光電式脈搏傳感器是根據(jù)光電容積法制成的脈搏傳感器，通過對(duì)手指末端透光度的監(jiān)測(cè)，間接檢測(cè)出脈搏信號(hào)。首先，切脈單憑醫(yī)生手指感覺辨別脈象的特征，受到感覺、經(jīng)驗(yàn)和表述的限制，并且難免存在許多主觀臆斷因素，影響了對(duì)脈象判斷的規(guī)范化；其次，這種用手指切脈的技巧很難掌握；再則，感知的脈象無法記錄和保存影響了對(duì)脈象機(jī)理的研究。系統(tǒng)運(yùn)行中能顯示脈搏次數(shù)和時(shí)間，系統(tǒng)停止運(yùn)行時(shí)，能夠顯示總的脈搏次數(shù)和時(shí)間。此后隨著機(jī)械 及電子技術(shù)的發(fā)展，國(guó)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(guó)內(nèi)天津、上海、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(gè)新的境界。 4 第 2 章 脈搏測(cè)量?jī)x系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 脈搏測(cè)量?jī)x的設(shè)計(jì)，必須是通過采集人體脈搏變化引起的一些生物信號(hào)，然后把生物信號(hào)轉(zhuǎn)化為物理信號(hào) ，使得這些變化的物理信號(hào)能夠表達(dá)人體的脈搏變化，最后要得出每分鐘的脈搏次數(shù)，就需要通過相應(yīng)的硬件電路及芯片來處理物理變化并存儲(chǔ)脈搏次數(shù)。 3. 測(cè)試的適用電壓為 5V9V的直流電壓?？删幊檀?UART 通道 P3口： ： ① 可以作為輸入 /輸出口，外接輸入 /輸出設(shè)備。 脈搏信號(hào)采集 目前脈搏波檢測(cè)系統(tǒng)有以下幾種檢測(cè)方法：光電容積脈搏波法、液體耦合腔脈搏傳感器、壓阻式脈搏傳感器以及應(yīng)變式脈搏傳感器。 結(jié) 構(gòu)如圖 。 每一組運(yùn)算放大器可用圖 ，它有 5個(gè)引出腳，其中 “+”、 “”為兩個(gè)信號(hào)輸入端， “V+”、 “V”為正、負(fù)電源端， “Vo”為輸出端。輸出 波形如圖 所示。共陰極 LED 數(shù)碼管顯示器的公共端為發(fā)光二極管陰極，通常接地，當(dāng)發(fā)光二極管的陽(yáng)極為高電平時(shí)，發(fā)光二極管點(diǎn)亮。 通過比較，我們可以發(fā)現(xiàn) LED 動(dòng)態(tài)顯示更加適合本設(shè)計(jì)，所以就采用此方法。流程如圖 。對(duì)于傳感器的設(shè)計(jì)，現(xiàn)在采用的主要是第一個(gè)途徑。 7. 電源的改變 27 理論上模擬部分有三處電壓應(yīng)為 9V，但經(jīng)過測(cè)試，全部使用 5V電壓也是可行的。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(jì)，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(dòng)的學(xué)習(xí)。 void ShowDisp(uint8 tPulsenum, uint8 tPulset, uint8 tt1s)。 //外部中斷 1 設(shè)置為下降沿觸發(fā) IE0 = 0。 TimerInitProc()。 do { for(i=5。他們一如既往的支持，是我前進(jìn)的最大動(dòng)力，是我成功的基石，感謝你們多年來為我的付出?？傆X得自己自己似乎應(yīng)該去做點(diǎn)什么，或者寫點(diǎn)什么。s Premier League match at Chelsea on Sunday. I am going to be at the match tomorrow and I have asked to meet Yaya Toure, he told BBC Sport. For me it39。在這個(gè)大家庭里，我和其他的同學(xué)共同生活，共同學(xué)習(xí)。 Display(7, DispCode[tPulsenum%10])。 //啟動(dòng)定時(shí)器 0 ET0 = 1。 if(starttest == 1) //處在測(cè)試狀態(tài) { if(++t1s == 60) //一分鐘時(shí)間到 { starttest = 0。 //1 秒計(jì)數(shù)器 uint8 Pulset。而 51單片機(jī)作為單片機(jī)的主流，隨著集成技術(shù)的發(fā)展， 51系列單片機(jī)繼承和發(fā)展了 MCS51系列的技術(shù)特色，有逐漸取而代之之勢(shì) 。單片機(jī)軟件先在最小系統(tǒng)板上調(diào)試，確保工作正常之后，再與硬件系統(tǒng)聯(lián)調(diào)。為了減少環(huán)境光對(duì)脈搏信號(hào)測(cè)量的影響，同時(shí)考慮到傳感器使用的方便性，采用密封的指套式包裝方式，整 個(gè)外殼采用不透光的介質(zhì)和顏色，盡量減小外界環(huán)境光的影響，為了避免測(cè)量過程中的二次反射光的影響，在指套式傳感器的內(nèi)層表面涂上一層吸光材料，這樣能有效減少二次反射光的干擾。同時(shí)可以對(duì)按鍵進(jìn)行檢測(cè)，只要復(fù)位測(cè)試值就可以 重新開始測(cè)試。靜態(tài)顯示主要的優(yōu)點(diǎn)是顯示穩(wěn)定，在發(fā)光二極管導(dǎo)通電流一定的情況下顯示器的亮度大，系統(tǒng)運(yùn)行過程中，在需要更新顯示內(nèi)容時(shí)， CPU 才去執(zhí)行顯示更新子程序，這樣既節(jié)約了 CPU的時(shí)間，又提高了 CPU 的工作效率。 18 圖 顯示電路 LED 的綜述 在單片機(jī)的應(yīng)用系統(tǒng)中，為了便于人們觀察和監(jiān)視單片機(jī)的運(yùn)行情況，常常 需要用顯示器顯示運(yùn)行的中間結(jié)果、狀態(tài)等信息，因此顯示器也是不可缺少的外 部設(shè)備之一。波形如圖 所示。反之， R21 過小，通過的電流偏大，紅外接收 三極管也不能準(zhǔn)確地辨別有脈搏和無脈搏時(shí)的信號(hào)。 光電傳感器的結(jié)構(gòu) 傳感器由紅外發(fā)光二級(jí)管和紅外接收三極管組成。 4k字節(jié)可重擦寫 Flash閃速存儲(chǔ)器 5. 電源 即向光電傳感器、信號(hào)處理、單片機(jī)提供 的電源，可以是 5V9V的交流或直流的穩(wěn)壓電源。 近年來國(guó)內(nèi)外致力于開發(fā)無創(chuàng)非接觸式的傳感器，這類傳感器的重要特征是測(cè)量的探測(cè)部分不侵入機(jī)體，不造成機(jī)體創(chuàng)傷，能夠自動(dòng)消除儀表自身系統(tǒng)的誤差， 測(cè)量精度高，通常在體外，尤其是在體表間接測(cè)量人體的生理和生化參數(shù)。但由 于中醫(yī)是靠手指獲取脈搏信息，雖然脈診具有簡(jiǎn)便、無創(chuàng)、無痛的特點(diǎn)易為患者接受，然而在長(zhǎng)期的醫(yī)療實(shí)踐中也暴露出一些缺陷。經(jīng)測(cè)試，系統(tǒng)工作正常，達(dá)到設(shè)計(jì)要求。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 2 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，不過近年來正在向三部多點(diǎn)式方向設(shè)計(jì)。在硬件設(shè)計(jì)中一般的物理信號(hào)就是電壓變化，有了這個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路，本課題就此開始實(shí)施。 4. 穩(wěn)定性好、磨損小、壽命長(zhǎng)、維修方便。低功耗空 閑和掉電模式 AT89C51 的結(jié)構(gòu) 此次設(shè)計(jì)所使用的 AT89C51 的封裝形式是 DIP40。 ② 作為第二功能使用，每一位功能定義如表 所 示。近年來 , 光電檢測(cè)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(qiáng)烈的電磁干擾 , 具有很高的絕 緣性 , 且可非侵入地檢測(cè)病人各種癥狀信息 ,具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、無損傷、精度高、可重復(fù)好等優(yōu)點(diǎn) 。 圖 透射式光電傳感器 光電傳感器檢測(cè)原理 11 檢測(cè)原理是 : 隨著心