畢業(yè)設計開題報告-基于單片機的血氧飽和度測量儀設計(編輯修改稿)
2025-01-06 11:33 本頁面
【文章內容簡介】 光電手段在活體組織中檢測血液容積變化的一種無創(chuàng)檢測方法。當一定波長的光束照射到指端皮膚表面時，光束將通過透射或反射方式傳送到光電接收器。在此過程中 由于 受到指端皮膚肌肉和血液的吸收衰減作用，檢測器檢測到的光強度將減弱。其中皮膚、肌肉、組織等對光的吸收在整個血液循環(huán)中是保持恒定不變的， 而 皮膚內的血液容積在心臟作用下呈搏動性變化，當心臟收縮時外周血容量最多，光吸 收量也最大，檢測到的光強度最小 ； 而 在心臟舒張時，正好相反，檢測到的光強度最大，使光接收器接收到的光強度隨之呈脈動性變化。將此光強度變化信號轉換成電信號，便可獲得容積脈搏血流的變化。 經(jīng)研究證實，靜脈血和非血成分對紅光和紅外光的吸收系數(shù)是恒定的，不隨脈動過程而變化，因此它們只對光信號中的直流分量大小發(fā)生影響。 在此次設計中，光電容積脈搏描記法檢出的脈搏波信號中已經(jīng)濾除了皮膚、組織對光吸收度的干擾，只包含血液成分 被透射后經(jīng)光電轉換后得到脈搏波，再通過數(shù)字濾波算法可以減少靜脈血脈動對結果的影響 [4]。 2 技術路線 方案 基于 AT89C51 單片機的血氧飽和度測量儀由 AT89C51 單片機、光源驅動、指套式光電傳感器、前置放大電路、積分濾波、基線調整、增益調節(jié)、液晶顯示、鍵盤控制、電源電路等部分組成。因為是對人的手指作為測量的部位，所以選用的是指套式光電傳感器。 其系統(tǒng)框圖如 圖 1 所示。 圖 血氧飽和度測量儀 系統(tǒng)框圖 軟件部分主要有主程序模塊、定時計數(shù)中斷、 A/D 控制、程序控制增益調節(jié)、顯示子程序服務程序、鍵盤服務程序、鍵盤控制程序等組成。 流程圖如 圖 2 所示。 89C51 單片機 光傳感器 A/D 轉換 時序控制 傳感器驅動電路 增益調節(jié) 積分濾波 前置放大 基線調整 LED 顯示 電源電路 4 圖 系統(tǒng)控制流程圖 3 可行性分析 AT89C51單片機的簡介 AT89C51是一種帶 4K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲器的低電壓、 高性能CMOS8位微處理器，采用 ATMEL高密度非易失存儲器制造技術制造，與工業(yè)標準的MCS51指令集和輸出管腳相兼容， 三級程序存儲器鎖定 ， 128*8位內部 RAM， 32可編程 I/O線 ， 兩個 16位定時器 /計數(shù)器 ， 5個中斷源 ， 可編程串行通道 ， 低功耗的閑置和掉電模式 ， 片內振蕩器和時鐘電路 。 AT89S51有 40個引腳， 32個外部雙向輸入 /輸出（ I/O）端口，同時內含 2個外中斷口， 2個 16位可編程定時計數(shù)器 ,2個全雙工串行通信口， 4K字節(jié)可編程閃爍存儲器 ，允許程序存儲器在系統(tǒng) 編程，亦適于
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